Разработка и применение методики создания информационной модели проблемной области автоматизации проектирования штампов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Рогов, Виктор Петрович

• Рогов, Виктор Петрович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Рогов, Виктор Петрович

Введение.

Глава 1. Анализ методики проектирования штампов, существующих ПС и современных технологий создания ПС.

1.1. Анализ существующей технологии проектирования штампов.

1.1.1. Алгоритм проектирования твердотельной модели штампа.

1.1.2. Проведение расчетов, связанных со штампуемой деталью.

1.1.3. Проектирование матрицы и элементов фиксации.

1.1.4. Проектирование буфера и съемника.

1.1.5. Проектирование пуансонов.

1.1.6. Проектирование плит.

1.2. Анализ существующих программных систем проектирования штампов

1.2.1. ПС КОИПАС-ШТАМП.

1.2.2. ПС T-FLEX/ШТАМПЫ.

1.3. Анализ современных методов создания ПС.

1.4. Основные задачи исследования.

Выводы.

Глава 2. Методика создания информационной модели проблемной области автоматизации проектирования штампов.

2.1. Концептуальная модель.

2.1.1. Анализ задач решаемых ПС.

2.1.2. Анализ технологии использования.

2.1.3. Анализ требований к ЭВМ и ОС.

2.2. Информационная модель и функциональная спецификация . 48 2.2.1. Структура проблемных данных исследуемой предметной области.

2.2.3. Формальные основы методики создания информационной модели проблемной области.

2.2.4. Функциональная спецификация ПС.

Выводы.

Глава 3. Структура и реализация ПС.

3.1. Структура ПС и основные алгоритмы программных модулей.

3.1.1. Структура ПС.

3.1.2. Алгоритм управления ПС.

3.1.3. Алгоритм автоматизации создания мастер-моделей.

3.1.4. Алгоритм универсального расчетного модуля.

3.1.5. Алгоритм поиска аналога.

3.2. Реализация структур данных.

3.2.1. Структура каталогов.

3.2.2. Структура словарей и таблиц управления.

3.2.3. Структура БД.

3.3. Реализация базы программ.

3.3.1. Программа автоматизации создания ММ.

3.3.2. Программа «Монитор».

3.3.3. Программа поиска аналога.

3.3.4. Расчетные программы.

3.4. Интерфейс пользователя и вопросы адаптации.

3.4.1. Визуализация проектирования.

3.4.2. Возможности отката.

3.4.3.Регулирование процесса проектирования.

3.4.4. Возможности автоматизированного изменения расчетных зависимостей

Выводы.

Глава 4 Контрольный пример и верификация ПС.

4.1. Технология проектирования изделия БС1740-5206 с помощью ПС

4.1.1. Анализ штампуемой детали.

4.1.2. Выбор аналога.

4.1.3. Выбор пресса.

4.1.4. Проектирование упоров и матрицы.

4.1.5. Проектирование съемника.

4.1.6. Проектирование буфера.

4.1.7. Проектирование подкладных плиток и плиты нижней.

4.1.8. Проектирование пуансонов.

4.1.9. Проектирование плиты верхней.

4.1.10. Сборка модели.

4.2. Верификация ПС.

4.2.1. Анализ существующего проекта и проекта созданного в программной системе.

4.3. Внедрение методики и программной системы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и применение методики создания информационной модели проблемной области автоматизации проектирования штампов»

Важнейшим направлением в области развития информационных технологий (ИТ) является внедрение ИПИ (CALS) -технологий. Об этом говорит тот факт, что решением Совета Безопасности Российской Федерации, I утвержденным Президентом В.В. Путиным, ИПИ-технологии (технологии информационной поддержки изделия) отнесены к критическим технологиям РФ, определяющим экономическую и технологическую безопасность страны.

Термин CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support) определяется как ".совместная стратегия промышленности и правительства (государства) направленная на "реинжиниринг" (изменение, преобразование) существующих бизнес-процессов в единый высокоавтоматизированный и интегрированный процесс управления жизненным циклом изделия". В данном контексте жизненный цикл включает в себя разработку, производство, применение и утилизацию изделия.

Целью применения САЬ8(ИПИ)-технологий, как инструмента организации и информационной поддержки всех участников создания, производства и пользования продуктом, является повышение эффективности их деятельности за счет ускорения процессов исследования и разработки продукции, придания изделию новых свойств, сокращения издержек в процессах производства и эксплуатации продукции, повышения уровня сервиса в процессах ее эксплуатации и технического обслуживания.

Стратегия ИПИ объединяет в себя: применение современных информационных технологий; реинжиниринг бизнес-процессов; применение методов "параллельной" разработки; стандартизацию в области совместного использования данных и электронного обмена данными.

По данным Российского Агентства по вооружениям внедрение ИПИ-технологий в полном объеме позволяет на 20-30% сократить затраты на разработку и производство сложной техники, на 60-70% сроки вывода на рынок новых образцов, на 20-25% сократить стоимость эксплуатации.

Применение технологий электронного сопровождения наукоемкой продукции на этапах проектирования, производства и эксплуатации становится одним из обязательным условий заключения контрактов на экспорт продукции и технической документации.

Все это делает целесообразным сквозное внутрифирменное планирование жизненного цикла изделия. Решения, принимаемые на каждой его стадии, влияют на последующие и общую эффективность производства изделия. Подготовка производства (ПП) - та стадия жизненного цикла изделия, когда эти обстоятельства становятся решающими. Особенно следует подчеркнуть решающее значение сокращения времени проведения ПП. При этом надо учитывать, что ПП - сложный процесс, состоящий из многих этапов.

Правильный выбор базового пакета АСТПП во многом предопределяет успех внедрения новых ИТ в данной области. Однако готовые разработки решают далеко не все задачи проблемной области.

Внедрение новых ИТ на отечественных предприятиях имеет ряд особенностей, связанных с исторически сложившимися производственными отношениями.

При кажущемся единообразии, проблемы развития ИТ на каждом предприятии имеют свою специфику. Внедрение в этих условиях комплексных систем автоматизации "под ключ" в большинстве случаев является по ряду причин нецелесообразным. К ним можно отнести высокую стоимость продукта, сложность адаптации и сопровождения и другие.

Наиболее актуальным считается поэтапное внедрение новых ИТ, в рамках общих стратегических решений в области сетевых технологий, обработки данных и CAD/CAM систем.

Важным этапом в ПП является технологическая подготовка, включающая в свою очередь проектирование штампов. По трудовым затратам проектирование в данной области занимает до 25% от общих затрат на проектирование техпроцесса изготовления деталей. В современных условиях, с быстрой сменой номенклатуры изделий предприятия, возрастает роль автоматизации работ в данном направлении.

Существующие программные средства автоматизации проектирования штампов («Т-flex», «Компас» и др.) не всегда удовлетворяют ограничениям, связанным с уже принятыми стратегическими решениями в области внедрения новых ИТ на предприятии. К ним, в частности, относятся выбор базового пакета твердотельного моделирования, выбор СУБД, выбор базового пакета технологической ПП.

Кроме того, данные программные продукты при расширении класса задач (изменение типа штампа, ввод новых мастер-моделей [7,8], автоматизированный анализ моделей и т.д.) требуют, как правило, дополнительной доработки разработчиком или наличия у пользователя навыков программирования.

Актуальной в этих условиях остается задача разработки специализированных программных систем (ПС), ориентированных на конкретную проблемную область.

Одним из возможных путей решения этой задачи является разработка формализованной методики создания информационной модели данной области, что позволит создать программную систему, являющуюся частью АСТПП.

Существующие методы (клиент-серверные технологии, модель «сущность - связь» и др.) [11,13,14,15,18,19,20,22,24,25] создания информационной модели используют представление данных предметной области с помощью СУБД, как в работе М. Добровольской[7], что не позволяет создать ПС полностью открытую в направлении пользователя. Частично проблема решена в работе В. Пичугина и А. Краснова[8], тем не менее, остаются не решенными задачи автоматизации создания новых мастер-моделей.

Формирование информационных моделей в формах, используемых в системах искусственного интеллекта, также не всегда целесообразно.

Представление информации о предметной области в форме системы продукций, фреймов, семантических сетей или с помощью исчисления предикатов, требует высокой квалификации экспертов и длительного времени разработки [12,16,17,23,28,33,34,37].

В области проектирования штампов известная фирма Matra Datavision только в 2002 году заявила о разработке ТЗ на проектирование экспертной системы[21].

Тем не менее, вопрос создания модели, способной интегрировать знания в процессе взаимодействия с пользователем, остается актуальным. Решение его возможно при наложении ряда ограничений на проблемную область. Основным из них является ограничение круга решаемых задач задачами эскизного проектирования. Разрабатываемая методика позволит создать информационную модель при послаблении требований к будущей программной системе и классу задач, решаемых с ее помощью.

Основные возможности, которые должны остаться и позволить пользователю накапливать знания в процессе эксплуатации, - следующие:

-возможность самому пользователю формировать новые мастер-модели типовых объектов;

-возможность идентифицировать мастер-модели по разработанным ранее изделиям на основе штампуемых деталей;

-возможность быстро и безошибочно автоматически создавать твердотельную модель изделия для последующего анализа.

Разработка специализированной программной системы проектирования штампов должна решить данные вопросы и вопросы интеграции ее в существующие технологии, при этом открытость ее в направлении пользователя должна позволять легко настраивать и модифицировать систему в нуждах конкретного производства.

Таким образом, целью работы является разработка методики создания информационной модели проблемной области и на ее основе объектно-ориентированной программной системы, позволяющей существенно сократить сроки разработки, повысить качество проектных решений и уровень унификации изделий технологического оснащения производства.

Для ее достижения требуется решить следующие задачи.

1. Анализ предметной области с целью формирования информационной модели и функциональной спецификации.

2. Анализ основных деталей штампов с целью создания их параметризованных геометрических моделей.

3. Анализ существующих технологий проектирования штампов с целью создания структуры расчетных модулей и модулей управления.

4. Разработка методики создания информационной модели проблемной области.

5. Разработка алгоритмов автоматизированного формирования мастер-моделей.

6. Разработка архитектуры ПС.

7. Разработка алгоритмов проблемных модулей и реализация

ПС.

8. Разработка методики проектирования штампов с помощью

ПС.

Для решения данных задач в представленной работе рассматриваются следующие вопросы. В первой главе проведен анализ существующих проблем и задач в области проектирования штампов. Рассмотрены предлагаемые на рынке программные системы, проведен анализ возможности их использования.

Обоснована необходимость разработки специализированной объектно-ориентированной программной системы в данной области. Для успешного решения поставленной задачи был проведен анализ существующих методик в области создания ПС.

Далее в главе сформулирована цель разработки и основные задачи, приводящие к ее достижению.

Во второй главе рассматривается задача представления и интеграции знаний применительно к данной проблемной области и ее решение с помощью последовательного преобразования концептуальной модели будущей системы через инфологическую к технологической: КМ -» ИМ -> ТМ.

Основные концепции, лежащие в основе разработки, опираются на анализ класса решаемых задач, технологию использования и требования к ресурсам.

Далее обосновывается возможность создания методики формирования информационной модели с требуемыми свойствами. Представлена структура методики, структура данных, формируемая с ее помощью, и функциональная спецификация будущей программной системы.

В третьей главе рассматривается структура ПС построенная на основе функциональной спецификации и основные алгоритмы.

Далее показана реализация рассмотренной методики для создания ПС и алгоритмов на примере ПС проектирования разделительных штампов. Приведены структуры управляющих таблиц и базы данных. Показана реализация основных модулей. Затем в главе рассмотрены вопросы интерфейса пользователя, возможности управления им по мере овладения проектированием с помощью ПС и возможности настройки расчетных зависимостей.

В четвертой главе рассматривается методика проектирования с помощью ПС конкретного изделия и вопросы обучения работе с ПС.

Основные принципы проектирования - открытость и контроль. Пользователь получает максимум информации о процессе проектирования и в праве принять собственное решение, но при этом система отмечает данный факт в таблице. Поскольку расчетные модули независимы, пользователь сразу же после расчета получает твердотельную модель детали и ее пропорции относительно закрытой высоты пресса.

В завершении этапа проектирования система автоматически формирует полную сборку изделия. При этом пользователь получает возможность пр<жонтролировать возможные пересечения и вернуться на ранние этапы проектирования. Полученная модель может быть передана в другие программные системы такие как "Ansys", для прочностного анализа, "Cadmech", для получения чертежей и т.д.

Далее в главе проведен сравнительный анализ проектирования штампов традиционным способом и с помощью ПС. Затем приведены примеры использования данных методик и ПС в целом.

В заключении сформулированы основные практические и научные результаты.

1 Научная новизна работы заключается в следующих результатах:

1. Разработана методика создания информационной модели проблемной области, позволяющая настраивать расчетные модели без использования языков программирования, автоматизировать выбор маршрута решения и накапливать знания о проблемной области в форме мастер-моделей ее объектов.

2. Созданы алгоритмы автоматизированного формирования мастер-моделей объектов проблемной области, отличающиеся возможностью создания на их основе программных систем открытых в направлении пользователя.

1 На защиту дополнительно выносятся следующие результаты:

1. Разработана структура объектно-ориентированной программной системы, позволяющая легко адаптировать ее в рамках современных информационных технологий и отличающаяся большой степенью независимости от выбора CAD системы.

2. Разработана методика проектирования штампов с помощью ПС, позволяющая обеспечить быстрое внедрение ее в производство, повысить качество проектирования и уровень унификации изделий технологической оснастки.

Проведенная работа позволяет получить следующие практические результаты:

- разработанные методики и алгоритмы могут быть использованы при создании программных систем в других ограниченных проблемных областях;

- применение разработанной программной системы позволяет сократить I сроки проектирования новых изделий в данной области;

- предоставляется гибкий инструмент для исследования работы штампов с целью повышения их надежности;

- программная система может быть использована, как предприятиями, занимающимися разработкой изделий в данной области, так и учебными заведениями, обучающими студентов по специальности САПР;

- ПС внедрена на КЭМЗ, КЭЗ и в учебный процесс: в дисциплинах «Технология разработки программного обеспечения», «Искусственный интеллект и экспертные системы», курсовом и дипломном проектировании.

Основные результаты, на которые ссылается автор в данной работе, изложены в его публикациях [40-47].

Автор выражает благодарность проф. Шалумову А.С. за научное руководство в процессе работы над диссертацией и за постоянное внимание и направление моей научной деятельности. Автор признателен к.т.н. доценту Горохову Ю.С. за научную консультацию в работе. Автор признателен к.т.н. доценту Тюриной О.И. за советы и помощь в работе.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Рогов, Виктор Петрович

выход

Далее.

Рис. 3.27. Определение типа мастер-модели. Выбор аналога мастер-модели сопровождается слайдами и текстом.(рис.3.28.), Если конструктора не устраивают выбранные параметры, то он может вернуться назад и выбрать эти параметры снова.

4 Выбор аналога ш

Тип блока

С Заднее расположенно колонок

Г* Осевое [2 колонки)

Г Диагональное [2 колонки)

С 3 колонки

С 4 колонки

С Круглые

Г Унифицированные

С Прецизионные Просмотр

Назад.

Вы код

Далее.

Рис. 3.28. Выбор сопровождается слайдами и текстом.

В результате работы данного модуля формируется "ключ", полностью определяющий характеристики будущего штампа и тип мастер-модели. иКлюч" состоит из переменных, которые однозначно определяют параметры элементов проектируемого штампа и их взаимное расположение, настройки

Аналог - Блокнот Ш0ЕЭ1

Файл Правка Поиск

Справка fl= 1 Ж.

2=4

3=2 й=2

5=1

6= 22

7= 2

8= 15

9=1

П0= 2 fl 1= 11 3

12= 0 fl 3= 62 3 —

Л4= 1 fl5= 2 1 T 1 iD,

Рис.3.29. Пример файла "Аналог". словарей переменных. Он записывается в файл ""Аналог", который используется в дальнейшей работе при определении подключаемых модулей для последующего проектирования составляющих изделия (рис. 3.29.).

Затем данный модуль записывает в таблицу дату проектирования и имя проектировщика, фиксируя тем самым корректное выполнение этапа. В 1

Словарь" же записывается информация о типе выбранной мастер-модели.

Информация о последовательности элементов штампа, о чертежах, соответствующих им, а также о подключаемых модулях и о коротких именах элементов штампа и др. хранится в таблице "Mmod.xls" (рис, 3.15.).

При выборе аналога мастер-модели из базы штампов программа анализирует "ключ" проектируемого штампа и другие параметры, известные на текущий момент, такие как количество контуров, габариты и толщина штампуемой детали. Далее по этим параметрам просматривается база мастер-моделей (рис. 3.16.) на ближайшее соответствие.

Конструктор может просмотреть как всю базу целиком, так и только те штампы, которые соответствуют требуемым параметрам. Для этого он может организовать поиск на ближайшее соответствие. Выбор мастер-модели из базы также сопровождается слайдами и текстом (рис. 3.30), Выбор мастер-модели по видд штампуемых ранее деталей из базы мастер-моделей U

W Показывать все

Г Показывать только близкие к текущем;)

Текущие параметра

Тип операции: Пробивка-Вырубка Тип заготовки Полоса Способ падачи. Автоматический Точность средняя Выполнение операций- параллельно Тип блока- Осевое [2 колонки) Тип пакета Съемник подвижный Удаление деталей: через провальное скш Удаление отхода, через провальное окно Фиксация боковая: упоры круглые сквоз! Фиксация шаговая упоры грибковые скв Съем детали: тип1 Съем отхода: типЗ

Параметры из базы

Тип операции; Пробивка-Вырубка Тип заготовки1 Полоса Способ подачи. Другой Точность: средняя Выполнение операций- параллельно Тип блока Осевое [2 колонки] Тип пакета: Съемник подвижный Удаление деталей: ручным давлением Удаление сггхвда ручным удалением Фиксация боковая' упоры круглые резьбе Фиксация шаговая, упоры грибковые рез Съем детали: тип? Съем отхода тип2

Показать далее.

Взять за основу

Продолжить расчет

Рис. 3.30. Выбор мастер-модели из базы. Если конструктор выбирает аналог из базы, то дальнейший расчет элементов штампа опускается, так как все переменные и чертежи, соответствующие им, копируются из выбранного аналога. Это позволяет экономить время и усилия конструктора.

Если же мастер-модели штампов, находящиеся в базе, не соответствуют проектируемому штампу или конструктор желает спроектировать новое изделие, то он может продолжить дальнейший расчет элементов штампа.

3.3.4. Расчетные программы

Процесс работы каждого расчетного модуля однотипен. Для примера, рассмотрим работу этапа для расчета матрицы (рис.3.31), как одной из основных деталей штампа. SjL Матрица штт -.1 Ixjl

Расчет переменной Длина матрицы установленная

2 Расчётное Предложенное Выбранное

350 ]350 -! 1350

Назад Далее |

Рис.3.31 Этап расчета матрицы.

В начале работы программа определяет местонахождение необходимых ей таблиц: "Словарь-xls", "MDT.xls", "Этапы.xls", а также базы с ГОСТами "Ваза штампов.mdb", посредством считывания строк, соответствующих адресам, в файле "Пути.х^" (рис.3.12), расположение которого известно.

Попутно происходит настройка на определённый этап проектирования, в ходе чего определяется соответствующий номер этапа, а также количество и имена переменных на данной стадии разработки. Результатом работы такой программы является занесение значений переменных в таблицы "Словарь.xls" (рис. 3.11) и "MDT.xls" (Рис. 3.13).

В таблице "Словарь.xls" содержится вся информация о переменных, а в "MDT.xls" заносятся только значения переменных для связи параметров моделей с Mechanical Desktop. Таким образом, данная таблица имеет определенный формат «понятный» для MDT. Стоит добавить, что таблица "Словарь.xls" дополнительно содержит информацию об управлении последовательностью расчета переменных и их передачи в "MDT.xls". Для чего это нужно:

- некоторые переменные нужны только для расчетов других параметров и не требуются для построения чертежей, а, значит, не передаются в MDT;

- есть переменные, которые зависят от других, рассчитываемых на более поздних этапах параметров. Такие переменные запрашиваются не в ходе выполнения "их" этапа, а в самом конце расчета штампа;

- если точно известно, что переменная должна иметь только определенное значение и никакое другое (например, расстояние между винтами крепления планки на матрице, будет только такое же, как и расстояние между соответствующими отверстиями на самой планке), тогда такая переменная просто рассчитывается без вмешательства конструктора.

В конце каждого этапа расчета переменных программа запрашивает данные о конструкторе и дате выполнения и заносит их в таблицу "Этапы.хЬ" (рис.3.14) (в противном случае, если этап был завершен не корректно, управляющая программа не допустит перехода к следующему этапу проектирования).

Когда этап корректно завершен, управляющая программа монитор запускает модуль, позволяющий визуально контролировать высоту получающегося штампа (рис. 3.24), это необходимо, т.к. штамп не должен выходить за пределы пресса.

Если конструктора все удовлетворяет, он нажимает кнопку далее и запускается MDT для построения твердотельной модели (кстати, в процессе проектирования рекомендуется всегда держать MDT загруженным в фоновом режиме). Построение происходит следующим образом. В Mechanical Desktop передается параметризованный чертеж соответствующей детали штампа, значения размеров которого (Рис. 3.32) привязаны к переменным, находящимся в таблице "MDT.xls".

ЕШ2ШШ2ШИ

Active Part Главное \ J

Т I'D j U 1 Nam® Value 1 Equation t Comment base 1 mm 1 base.b rarrijs л base h mm h base^rassti mm J-2*mm sraxkr base rasstz mmotvcen base rasst3 mmb -2*mmsmykr base^rasiM mmshtpny base rasstS mm hvivlnkr base dob/21 mm dotvvinkr basegorll 15 , A it

Table Diiven IT I

Active Veision: ,

Ъыш* J

ВЬ^Ш/Шж

Move to Global i Установка . j Выбранный Refeiericed See ]

OK

Отмена

Справка

Рис.3.32 Переменные параметризованного чертежа. Затем, когда получены новые значения параметров, MDT обновляет модель в соответствии с ними (Рис. 3.33). mechanical douklop pn*n)r podl-td \mv\workv ^иг^атцмт донеси и лишгшодп

Qг? И й □ S !- J j A.:.

ИЕГ:Г ИНГ! jT .••••."

-4; -i ■. 4»TI* fr#biTJiu-H " кхптчя 1Г) Г.

Рис. 3.33 Геометрическое построение детали штампа - матрицы в соответствии с рассчитанными значениями параметров. tfwi

Завершающими этапами расчета параметров деталей являются модули, уточняющие значения тех переменных, которые могли быть получены только при знании данных по всему штампу и модуль расчета стандартных деталей штампа (винтов, штифтов, втулок и т.п.).

По завершении всех этапов для расчета параметров штампа, будет представлена, для анализа, конструктору твердотельная модель уже всего штампа (рис. 3.26).

3.4. Интерфейс пользователя и вопросы адаптации 3.4.1 Визуализация проектирования

Модули программной системы построены таким образом, что на каждом этапе проектирования пользователь имеет возможность контролировать данный I процесс.

При расчете очередного параметра он заносится в окно просмотра рассчитанных значений. Это позволяет видеть всю картину проектирования детали. При завершении проектирования детали, выводится её относительный размер в рамках выбранного типа пресса, что позволяет визуально контролировать высоту проектируемого изделия. (Рис. 3.24.)

Кроме перечисленных возможностей, пользователь получает по окончании проектирования детали ее твердотельную модель и может визуально проконтролировать правильность её расчетов и построения, (рис. 3.33.) I

По окончании проектирования пользователю предоставляется возможность просмотреть сборку изделия целиком, автоматически проконтролировать возможности пересечения и визуально проверить изделие в целом.

3.4.2. Возможности отката

Процесс проектирования штампа - длительная операция. При этом возможны ошибки со стороны пользователя. Система предоставляет гибкую возможность отката и повтора операции проектирования. Причем данное действие может быть выполнено на любой стадии работы как в рамках проектирования детали (кнопка «Назад»), так и в рамках проектирования изделия (для этого необходимо повторить текущую операцию в программе «Монитор»). Кроме того, проектирование может быть возобновлено с любого этапа. I

3.4.3. Регулирование процесса проектирования

Универсальность структур данных ПС состоит в том, что наряду с проблемными данными в таблицах проекта находятся и управляющие переменные. Система контролирует принимаемые пользователем решения и корректирует организацию диалога. Так, например, если пользователь не изменяет расчет каких-либо параметров и полагается на ПС, данные переменные исключаются из диалога. По мере повышения квалификации пользователя, диалог сокращается, что приводит к повышению скорости проектирования.

На каждом этапе принятия решения ПС контролирует то, кто принял его - пользователь или программа. Это позволяет в дальнейшем разобраться в источнике возможных ошибок.

Управляющая программа контролирует правильность завершения очередного модуля и блокирует запуск следующего в случае аварии.

3.4.4. Возможности автоматизированного изменения расчетных зависимостей

На основе алгоритмов формирования мастер-модели созданы модули позволяющие пользователю настраивать конструктивы деталей и расчетные зависимости.

Возможности работы с мастер-моделью представлены на рис. 3.34

Работа с маг тер-моде лью

Дета им мастер-моде ли

Заключение

В результате выполнения работы была решена задача формирования методики создания информационной модели предметной области для автоматизации технической подготовки производства.

Основные научные теоретические и практические результаты работы состоят в следующем.

1.Созданы структуры расчетных модулей и модулей управления, позволившие создавать и модифицировать расчетные зависимости без программирования. Данная возможность обеспечивает эффективное решение задач из рассматриваемой проблемной области.

2. Создана методика проектирования параметризованных моделей деталей, позволяющая накапливать знания об объектах предметной области, что обеспечивает повышение эффективности функционирования ПС по мере работы с ней

3.Разработана структура ПС и основные алгоритмы автоматизации, позволившие создать программную систему автоматизации технологического конструирования штампов открытую в направлении пользователя.

4.Разработана методика проектирования штампов с помощью ПС, позволившая внедрить ПС в производство, повысить качество и сократить время проектирования. Так, количество ошибок в конструкторской документации сократилось на 5-10%, а время проектирования в три раза.

5.Программная система внедрена в производство в ОАО «КЭМЗ» в отделе Главного технолога. Опытная эксплуатация показала, что методика проектирования штампов с помощью программной системы действительно позволяет быстрее и качественнее выполнять проектные работы. При этом она легко осваивается проектировщиками. Проводимые расчеты показали, что расходы на программное обеспечение и компьютерную технику могут быть окуплены за два года (Приложение С).

6.Результаты исследований используются в учебном процессе в КГТА

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Рогов, Виктор Петрович, 2004 год

1. ЬАнурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В трех томах. Т 1. Изд-е 6, переработанное и исправленное. М.: Машиностроение, 1982.-736с.

2. Дубровский В. В. Представление знаний в автоматизированных системах проектирования. М., 1989. - 56 с.

3. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 360с.

4. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке-JI. Машиностроение, 1979-520 с, ил.

5. Штампы для холодной листовой штамповки. Расчёты и конструирование. М.:Издательство стандартов, 1966, с.270

6. Руководящий технический материал по холодной листовой штамповке. М.: Издательство стандартов, 1967

7. Добровольская М.В. КОМПАС-ШТАМП 5 — новая технология автоматизированного проектирования штампов//САПР и графика-2000. -№7-С.32-36.

8. Пичугин В.А., Краснов. А. М. Автоматизация деятельности конструктора при проектировании штампов листовой штамповки// http://cadmaster.ru

9. Калянов Г.Н. CASE-технологии проектирования программного обеспечения // Кибернетика и системный анализ.-1993.-№5.-С.152-164.

10. Калянов Г.Н. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение).- М.:Лори, 1996. -242 с.

11. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование (с примерами применения).- Киев-Москва: Диалектика, 1992. -519 с.

12. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта.-М.: Мир, 1991.56^ с.

13. Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем.-М.:Финансы и статистика, 1984. -196 с.

14. Васкевич Д. Стратегии клиент-сервер. -Киев: Диалектика, 1996.396 с.

15. Марка Д.А., Мак Гоуэн K.JI. Методология структурного анализа и проектирования.-М.: Метатехнология, 1993. -240 с.

16. Толковый словарь по искусственному интеллекту. -М.: Радио и связь, 1992.-255 с.

17. Братко И. Программирование на языке ПРОЛОГ для искусственного интеллекта.- М.: Мир, 1990. -559с.

18. Деметрович Я., КнутЕ., Радо П. Автоматизированные методы спецификаций.-М.: Мир, 1989. -115 с.

19. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных М.: Мир, 1989. -360 с.

20. Вальковский В.А. Распараллеливание алгоритмов и программ. Структурный подход.- М.: Радио и связь, 1989. -175с.21. http://sapr.newmail.ru/News/T280302.htm

21. Бахман и др. Программные системы -М.:Мир, 1980. -240 с.

22. Приобретение знаний / Под ред. Осуги С. и др. -М.:Мир, 1990. -303 с.

23. Назаров С.В., Першиков В. И. и др. Компьютерные технологии обработки информации. -М.:Финансы и статистика, 1995. -248 с.

24. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. -М.: Финансы и статистика, 1995. -544 с.

25. Лисков В., Гатег Дж. Использование абстракций и специфакаций при разработке программ. -М.: Мир, 1989. -424с.

26. Коллинз Г., Блэй Дж. Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования. -М.: Финансы и статистика, 1986.-264 с.

27. Требования и спецификации в разработке программ. /Под ред. Агафонова В.Н. -М.: Мир, 1984. -344с.

28. Каменнова М.С. Системный подход к проектированию сложных систем// Журнал д-ра Добба. -1993.-№1. -С.9-14.

29. Уэно X., Кояма Т., Окамато Т., Мацуби Б., Исидзука М. Представление и использование знаний М.:Мир,1989. -220с.

30. Андон Ф.Н., Лаврищева Е.М. Тенденции развития технологии программирования 90-х//УСиМ.-1993.-№3.-С.25-38.

31. Чен П.П.Ш. Модель "сущность-связь" шаг к единому представлению данных //СУБД.-1993.-№3.-С. 137-158.

32. Ивлев В., Попова Т. Проектирование корпоративных информационных систем. Методологический подход // Электронный офис. -1996,октябрь.-С.4-5; ноябрь.-С. 4-5.

33. Индриков В. Объекты и реляционные СУБД // Электронный офис. 1996, ноябрь. -С. 10-11.

34. Красильников В.Б., Отчиченко B.JT., Гапитулин А.Х., Кругликов А.В. Системы инженерии знаний: структура, инструментальные средства, технология разработки // Зарубежная радиоэлектроника. -1993. -№3. -С.22-34.

35. Гутник С. А. Современные программно-технические средства поддержки разработки интеллектуальных систем // Сб.науч.тр. Пятой Нац. конференции "Искусственный интеллект -96. КИИ-96". Казань: КГУ, 1996. -Т.З. -С.403-408.

36. Агафонов В.Н. Спецификация программ: понятийные средства и их организация. -М.: Наука.Сибирское отделение, 1987. -240с.

37. Чернов Л.Б. Основы методологии проектирования машин. -М.: Машиностроение, 1978. -152с.

38. Георгиев В.О. Модели представления знаний предметных областей диалоговых систем // Техническая кибернетика. -1993. -№5.-С.24-44.

39. Рогов В.П., Полянский Д.Ю. Разработка методики проектирования специализированных программных систем объектов машиностроения// Сб. тез. конференции «Высокие технологии в региональной информатике». -Воронеж, 1998.-С. 57-58.

40. Рогов В.П., Полянский Д.Ю. Разработка проекта программной системы автоматизации проектирования аксиально-поршневых гидромашин// Сб. тез. Конференции. -Ковров: КГТА, 1999. -С. 54.

41. Рогов В.П. Методика создания специализированной программной системы// Сб. тез. конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий». -Москва -Ковров-Сочи, 1999.-С. 35.I

42. Рогов В.П., Полянский Д.Ю., Шалумов А.С. Принципы проектирования и реализации проблемно ориентированных САПР//Техника машиностроения. -1999. -№5-6. -С. 42-47.

43. Рогов В.П., Горохов Ю.С. Построение специализированных, проблемно ориентированных программных систем на примере автоматизации проектирования штампов//Техника машиностроения. -2002. -№3. -С. 18-21.

44. Рогов В.П., Горохов Ю.С. Автоматизация построения мастер-моделей при проектировании штампов//Сб.тез. конференции «Современные проблемы радиоэлектроники». -Красноярск, 2001. -С 33.