WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

«РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ В САПР ИЗДЕЛИЙ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ ...»

На правах рукописи

Донецкая Юлия Валерьевна

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ В САПР

ИЗДЕЛИЙ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Специальность 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования

(приборостроение)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт-Петербург, 2011

Работа выполнена на кафедре проектирования компьютерных систем СанктПетербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (СПб ГУ ИТМО).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Гатчин Юрий Арменакович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Жуков Юрий Иванович кандидат технических наук, доцент Малинин Алексей Анатольевич

Ведущая организация ОАО «Техприбор»

Защита диссертации состоится 26 апреля 2011 г. в 15-30 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.227.05 Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики по адресу 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., д. 49.

С текстом диссертации можно ознакомиться в библиотеке СПбГУ ИТМО.

Автореферат разослан 25 марта 2011 г.



Ученый секретарь диссертационного совета В.И. Поляков

Общая характеристика работы

Современные условия производства изделий приборостроения делают необходимым ужесточение контроля качества выпускаемых изделий при сокращении сроков их проектирования и снижении себестоимости. Известно, что сокращение сроков проектирования изделий возможно только при сокращении сроков разработки документов на эти изделия, а снижение себестоимости и улучшение качества изделий – за счет корректности документов и уменьшения количества их доработок. Иными словами, сроки проектирования, себестоимость и качество выпускаемых изделий зависят от качества документов. Следовательно, задачи повышения качества документации становятся, в том числе, первоочередными для руководства предприятий и проектных организаций.

Для решения задачи качества повсеместно используются системы автоматизации проектирования (САПР), применяемые для разработки схем и конструкций изделий приборостроения, что позволяет упростить процесс проектирования и снизить трудозатраты на разработку и изменение изделий. В основу этих систем заложены алгоритмы и механизмы автоматизации проектирования, большинство из которых являются уникальными и изобретены ведущими специалистами отечественных и зарубежных компаний.

Несмотря на свою уникальность, используемые механизмы, сами по себе, не обеспечивают необходимую и достаточную слаженность работы нескольких групп разработчиков (например, разработчиков электрических схем, конструкторов и программистов). Поэтому необходимо решать вопросы достоверности данных, их актуальности и т.п., что становится очень сложной и важной задачей автоматизации, решение которой обеспечивается за счет информационной поддержки всех этапов жизненного цикла изделий. Такая поддержка получила название CALS-технологий (Continuous Acquisition and Lifecycle Support – технологии компьютерного сопровождения и поддержки жизненного цикла изделий). Использование указанных технологий обеспечивает предоставление необходимой информации в нужное время, в нужном виде и в конкретном месте любому из участников жизненного цикла изделия.

Для этого решаются задачи структурирования и моделирования данных об изделии и процессах, обеспечения эффективного управления и обмена этими данным между всеми участниками жизненного цикла изделия, а также создания и сопровождения документации, необходимой для поддержки всех этапов жизненного цикла изделия. Основной технологией, решающей перечисленные задачи, является PLM-система (Product Lifecycle Management system – система управления жизненными циклами изделий).

Распространение этих систем началось с 80-х гг. прошлого столетия, когда впервые были разработаны PDM-системы (Product Data Management system – системы управления данными об изделии). Начиная с первого поколения, они обеспечивали формирование структуры изделия (или электронной структуры изделия - ЭСИ) на основе моделей сборок, получаемых средствами конструкторских САПР. Изменяясь в соответствии с текущими требованиями и условиями развития бизнеса, современные PLM/PDM-системы позволяют не только осуществлять взаимодействие с конструкторскими САПР (в части формирования ЭСИ), но и управление версиями изделий и внесением изменений, а благодаря использованию ЭСИ – управление составом изделия, его конфигурациями и др.

Тенденция развития PLM/PDM-систем делает необходимыми стандартизацию описания ЭСИ на основе CALS-технологий, повышение требований к качеству документации и применение информации, содержащейся в ЭСИ, что свидетельствует об актуальности темы диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование методов управления данными в САПР изделий приборостроения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих решений в САПР изделий приборостроения.

2. Провести исследование методов управления данными с целью выявления особенностей их реализации.





3. Разработать метод управления данными в САПР изделий приборостроения.

4. Разработать методику анализа и оптимизации процедуры обработки данных при проектировании.

5. Разработать алгоритмы автоматизации формирования данных об изделиях.

Предметом исследования является процесс управления данными в САПР изделий приборостроения.

Методы исследования.

Для достижения поставленных задач использованы: теория матриц, теория множеств, теория и методы автоматизации проектирования, методы организации баз данных, методы объектно-ориентированного анализа, проектирования и программирования.

Научная новизна:

1. Разработана методика анализа и оптимизации процедуры обработке данных при проектировании, обеспечивающая достоверность представления данных.

2. Разработан метод представления электронной модели изделия на основе оптимизации структур данных.

3. Разработан метод формирования табличных документов на основе данных электронной модели изделия, исключающий ошибочность вводимой информации и обеспечивающий однократность ввода данных.

4. Разработан комплекс алгоритмов автоматизации формирования данных об изделиях, позволяющий исключить избыточность вводимой информации, сократить время проектирования и уменьшить количество ошибок.

5. Разработан метод представления технических документов в PDM-системе, на основе автоматизации заполнения и анализа значений атрибутов.

Практическая ценность диссертационной работы.

Применение разработанных методов и алгоритмов управления данными в САПР изделиях приборостроения позволит существенно сократить время на разработку новых и модификацию существующих изделий приборостроения за счет автоматизации:

формирования электронных структур изделий и их составных частей в PDMсистеме при проектировании электрических схем изделий;

разработки новых и корректировки уже разработанных табличных документов;

оформления в PDM-системе технических документов, содержащих текстовую и графическую информацию.

Результаты диссертационной работы внедрены в производственный процесс ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» и образовательный процесс Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, что доказывает эффективность предложенных разработок.

Она заключается в следующих положениях:

исключается избыточность вводимой информации – данные проектирования вводятся и корректируются один раз;

сокращается время и уменьшается количество ошибок при формировании и редактировании электронных структур изделий за счет использования механизма интеграции со схемотехническими САПР;

сокращается время и уменьшается количество ошибок при формировании и редактировании табличных документов, за счет использования данных из ЭСИ, необходимых для их разработки;

уменьшается количество ошибок, допускаемых при оформлении технических документов, содержащих текстовую и графическую информацию, за счет использования механизма автоматизации для заполнения атрибутов в технических документах.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе в издании, из перечня изданий, рекомендованных ВАК для защиты докторских и кандидатских работ.

Апробация работы.

Научные и практические результаты диссертационной работы обсуждались на пяти конференциях, в том числе Международной научно-практической конференции «Интеллектуальные системы», «Интеллектуальные САПР» (AIS’09), V Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых (СПбГУ ИТМО' 08), VI Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых (СПбГУ ИТМО' 09), XXXVII научная и учебно-методическая конференция (СПбГУ ИТМО' 08), XXXVIII научная и учебнометодическая конференция (СПбГУ ИТМО' 09) и XXXIX научная и учебно-методическая конференция (СПбГУ ИТМО' 10).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод управления данными в САПР изделий приборостроения, исключающий избыточность вводимой информации.

2. Методики анализа и оптимизации процедуры обработки данных проектирования для уменьшения ошибок ввода и использования данных.

3. Алгоритмы автоматизации формирования данных об изделиях для оптимизации процесса управления данными в САПР изделий приборостроения, позволяющие исключить избыточность вводимой информации, сократить время проектирования и уменьшить количество ошибок.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

Материал изложен на 156 страницах машинописного текста с поясняющими рисунками и таблицами.

Краткое содержание работы Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, основные положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна и практическая ценность работы, приводится краткое содержание работы.

Первая глава посвящена анализу состояния вопроса управления данными в САПР и обзору существующих систем. На основе анализа и обзора выявлены недостатки современных методов управления данными и автоматизации проектирования, что позволило сформулировать постановку задачи диссертационного исследования.

Очевидно, что при использовании PDM-систем для организации управления данными об изделии, основным объектом, отображающим информацию об изделии, является его структура, или ЭСИ. ЭСИ представляет собой «древовидную» структуру, содержащую детали, сборочные единицы, комплекты и комплексы, образующие состав изделия, а также ассоциированные с каждой такой составной частью документы. Документы содержат всю необходимую информацию, поддерживающую производство, эксплуатацию и ремонт изделия, в виде текстовых, графических и программных файлов.

Разработка документов и формирование ЭСИ производится на протяжении всего этапа проектирования изделия, начиная с разработки электрической принципиальной схемы электронного узла изделия. Соответственно, данные (наименование, количество в узле и позиционные обозначения) по каждому элементу (покупному комплектующему изделию ПКИ) схемы являются частью ЭСИ разрабатываемого электронного узла, что является достаточным условием для формирования технического документа, представляемого в табличном виде (табличного документа), определенного вида. Далее, ЭСИ, сформированная на основе данных схемотехнического проектирования, дополняется чертежами и моделями, получаемыми при разработке конструкции, а в последствии и эксплуатационными документами. Эти данные являются необходимым и достаточным условием для формирования и редактирования табличных документов на основе ЭСИ.

На основе приведенного описания в диссертационной работе выполнен обзор существующих САПР с учетом следующих требований:

1) взаимодействие составных частей САПР с базами данных;

2) формирование состава изделия средствами САПР;

3) возможность формирования табличной документации средствами САПР.

Для перечисленных требований, введем критерии оценок (табл. 1).

Таблица 1 – Критерии оценок эффективности управления данными в САПР Критерий Оценка Взаимодействие 1 – Реализация взаимодействия с локальными БД с базами данных 2 – Хорошо реализованное взаимодействие со справочной информацией.

Возможно взаимодействие с «централизованной БД»

Формирование 1 – Формирование состава изделия не выполняется состава изделия 2 – Формируется полный состав изделия Построение 1 – Формируются только чертежи или иные графические документы документации 2 – Формируются спецификации или перечни элементов Проведено сравнение существующих САПР (табл. 2) в соответствии с указанными в табл. 1 критериям.

Из табл. 2 видно, что современные конструкторские САПР позволяют решать задачу управления данными в полной мере. Однако процесс проектирования изделий приборостроения изделия начинается непосредственно с разработки электрической схемы его электронного узла. Спроектированная схема и перечень элементов являются основанием для выдачи технического задания (ТЗ) конструкторам, которые проектируют конструкцию изделия и его составных частей средствами указанных САПР.

Как видно из таблицы 2, оценка по критерию «Формирование состава изделия» очень низка для схемотехнических САПР, а оценка по критерию «Построение документации»

показывает, что автоматизировано формирование только спецификаций или перечней элементов. Это не позволяет утверждать о завершении модернизации процесса управления данными и автоматизации проектирования, а также обусловливает выявление следующих недостатков:

1. Отсутствие возможности автоматического формирования и редактирования ЭСИ по результатам разработки и модернизации электрических схем электронных узлов изделий.

2. Отсутствие автоматического обеспечения соответствия данных из ЭСИ данным табличных документов.

3. Отсутствие возможности загрузки документов с автоматическим заполнением атрибутов и их добавление в ЭСИ (за исключением документов, разрабатываемых средствами таких САПР, как Pro/ENGENEER, CATIA и NX).

Таблица 2 – Оценка САПР по критериям Критерий оценки

–  –  –

Выявленные недостатки существующих методов при использовании PDM-систем приводят к многократному вводу одной и той же информации (например, формирование перечня элементов и ЭСИ), что увеличивает в несколько раз не только количество ошибок, но и время на разработку изделия. Все это, в конечном итоге, увеличивает себестоимость продукции Перечисленные недостатки обусловливают постановку задачи диссертационной работы по разработке и исследованию методов управления данными в САПР изделий приборостроения.

Вторая глава посвящена разработке математической модели управления данными в САПР, описанию требований к САПР и организации управления данными проектирования.

В работе определены требования к САПР, выделенные в несколько групп:

1) требования к данным (описывает ограничения на информацию об изделии и накладывает правила хранения этой информации) – актуальность, целостность, уникальность, контроль версий и конфиденциальность;

2) требования по эксплуатации (требования, предъявляемые к САПР) – организация взаимодействия, надежность, простота использования и минимизация времени отклика;

3) требования администрирования (требования, связанные с настройкой и доработкой САПР) – простота настройки, простота перемещения, простота доработки и простота тестирования;

Отмечено, что для представления данных об изделии в PDM-системе используются объекты трех видов: документ (технические и табличные документы, содержащие информацию об изделии или его составных частях); модель (3D модели и чертежи, выполненные средствами конструкторских САПР); и элемент ЭСИ (представление в PDMсистеме изделия и его составных частей в виде «древовидной» структуры).

Информация об изделии приборостроения, представляемая совокупностью этих трех объектов, может быть отнесена к одной из возможных категорий хранения данных:

1) категория данных «Изделие» (обеспечивает хранение и доступ к объектам, представляющим определенное изделие самостоятельной поставки и его составным частям);

2) категория данных «Общие данные» (обеспечивает хранение и доступ к объектам, представляющим составные части изделия без привязки к определенному изделию самостоятельной поставки);

3) категория данных «Справочники» (обеспечивает хранение и доступ к записям о покупных комплектующих изделиях – ПКИ, стандартных изделиях и материалах, используемых на предприятии).

Для идентификации объектов в PDM-системе, в независимости от того, к какой категории данных они принадлежат, определен следующий перечень атрибутов:

Обозначение, Наименование, Вид документа, Версия, Вид изделия, Ограничение по дате выдачи технического задания – ТЗ или ограничение по ТЗ, Дата выдачи ТЗ, Ограничение по применению, Применяемость и Сведения о листах и форматах. Приведенный перечень является необходимым и достаточным для решения поставленной в работе задачи, но он может быть изменен и дополнен в соответствии с теми задачами, которые необходимо решать.

Помимо атрибутов, определен необходимый и достаточный перечень состояний жизненного цикла объекта, которые он может принимать в определенный момент времени:

«В разработке», «На проверке», «На доработке», «Сдано в архив» и «Аннулировано».

Заметим, что в определенный момент времени объект может принимать только одно состояние или находиться в одном состоянии в течении интервала времени, до тех пор, пока не произойдет событие, инициирующее смену состояний. Таким событием может являться возврат документа на доработку (состояние «На доработке», при внесении текущих изменений в документ), создание новой версии документа (при изменении документа по замечаниям производства или в процессе эксплуатации).

Описанный перечень атрибутов и состояний позволяет осуществлять управление данными в САПР изделий приборостроения, что представлено математической моделью.

Управление данными в САПР представлено кортежем вида:

S = O, R, K, M OK, где:

O – множество объектов PDM-системы, позволяющих описать изделие приборостроения; R – реквизитная часть объекта PDM-системы (набор реквизитов для объекта PDM-системы); K – множество категорий данных; M OK – матрица, определяющая количество атрибутов для управления данными из САПР (объектов PDM-системы) в определенной категории данных.

Компонент O из кортежа S представляется самостоятельным кортежем вида:

O = O1, O2, O3, где:

O1 – технические и табличные документы, содержащие информацию об изделии приборостроения и его составных частях; O2 – объект «элемент ЭСИ (изделие)» PDMсистемы, представляющий изделие и его составные части в PDM-системе; O3 – объект «элемент ЭСИ (справочник)» PDM-системы, представляющий в PDM-системе ЭРИ или покупные комплектующие изделия (ПКИ).

Компонент R из кортежа S представим самостоятельным кортежем вида:

R = A, St, M OSt, M OA, где:

A – набор атрибутов, идентифицирующих объекты в PDM-системе; St – набор состояний, которые может принимать объект в PDM-системе в любой момент времени; M OSt

– матрица, определяющая влияние состояний на объекты в PDM-системе; M OA – матрица, отражающая влияние атрибутов на объекты в PDM-системе.

Компонент K из кортежа S представим самостоятельным кортежем вида:

K = {K1, K 2, K 3 }, где:

K1 – категория данных «Изделия»; K 2 – категория данных «Справочники»; K 3 – категория данных «Общие данные».

В принципе, элементы.

K1 и K 3 являются идентичными, поэтому картеж K можно представить в виде: K = {K1, K 2 }, где:

K1 – категория данных «Изделия» или «общие данные»; K 2 – категория данных «Справочники».

Определим в виде таблицы M OK количество атрибутов для управления данными из

САПР (объектов PDM-системы) в определенной категории данных:

Таблица 3 – Количество атрибутов для управления данными из САПР в определенной категории данных O3 O1 O2 K1 K2 На пересечении строки и столбца матрицы M OK представлено количество атрибутов и состояний, управляющих данными в САПР.

Для представления метода и методики, в работе определены средства моделирования.

Было рассмотрено несколько средств моделирования: методологии IDEF0 и IDEF3, язык моделирования UML (Unified Modeling Language). Для каждого из них описаны достоинства и недостатки, в результате чего была выбрана методология IDEF0, как наилучшая для представления метода и методики.

В третьей главе диссертационной работы представлены: метод управления данными в САПР, методика анализа и оптимизации обработки данных проектирования и алгоритмы автоматизации формирования данных об изделии.



Исследованы вопросы интеграции программных и информационных систем для обеспечения их совместной работы и надежного взаимодействия. Выделено несколько уровней интеграции: интеграция бизнес-процессов, интеграция приложений и интеграция платформ. С их использованием реализованы заявленные методы и алгоритмы, обеспечивающие управление данными в САПР изделий приборостроения. При этом учитываются требования, приведенные во второй главе диссертации.

Метод управления данными в САПР представлен несколькими процессами:

- формирования и редактирования ЭСИ при проектировании или редактировании электрической принципиальной схемы электронного узла изделия;

- формирования и редактирования табличных документов на основе данных из ЭСИ;

- загрузки и изменения технических документов с включением информации об этих документах в состав ЭСИ.

На рис.1 представлена иерархическая структура, соответствующая всем уровням декомпозиции, отраженным в методе, а на рис. 2 – декомпозиция верхнего уровня разработанного метода в нотации IDEF0.

Рис. 1 – Иерархическая структура метода управления данными в САПР На рис.2 в виде функциональных блоков представлены процессы, реализуемые в методе управления данными, а стрелками – информационные потоки, с помощью которых реализуются функции процессов. С помощью потоков осуществляется взаимодействие процессов между собой и обмен данными с внешней, по отношению к процессу, средой.

Процесс формирования ЭСИ при проектировании электрической схемы электронного узла изделия позволяет формировать структуру проектируемого узла в PDM-системе, содержащую объекты «элемент ЭСИ», соответствующие выбранным, при проектировании схемы, элементам – ПКИ. Получаемая на данном этапе ЭСИ будет содержать следующую информацию: наименование ПКИ; их количество, используемое в схеме; и их позиционные обозначения.

При изменении принципиальной схемы электронного узла осуществляется изменение и его электронной структуры в PDM-системе. В данном случае предусмотрен анализ записей, используемых в схеме и ЭСИ, ПКИ с цветовой подсветкой тех из них, которые по каким-то причинам изменены в соответствии с информацией из нормативных документов.

Предоставленная возможность позволяет разработчикам получать оперативную информацию об изменении примеров записей для ПКИ у фирм-разработчиков, а на ее основе

– принимать решения об изменении записи в своей документации и схеме.

Рис. 2 – Диаграмма декомпозиции верхнего уровня для функциональной модели метода управления данными в САПР изделий приборостроения Данные, содержащиеся в структуре изделия (полученные выше описанным способом и на этапе конструкторского проектирования), являются входной информацией для следующего процесса, представленного в методе, – формирования и редактирования табличных документов. Разработанный метод обеспечивает работу с несколькими видами табличных документов: групповые и базовые спецификации, перечни элементов и ведомости. Для автоматического формирования этих видов документов необходимым и достаточным условием являются данные, содержащиеся в структуре изделия или той его составной части, для которой разрабатывается документ.

Разработка документа осуществляется следующим образом: из ЭСИ выбираются сведения о документах и составных частях изделия в соответствии с видом документа. Вся полученная таким образом информация сортируется по соответствующим разделам документа и в последовательности, определенной в ГОСТ на разрабатываемый вид документа. Разработчику необходимо лишь проверить, что он включил в ЭСИ все данные для формирования документа и заполнить раздел «Примечание», в требуемых строках документ, так как формирование содержания документа и основной надписи осуществляется автоматически.

При изменении табличного документа необходимо создать новую версию ЭСИ, а затем переформировать документ. При выгрузке данных для формирования документа заданного вида осуществляется анализ измененных примеров записей ПКИ с их соответствующей цветовой подсветкой. Анализ записей ПКИ осуществляется также как и при изменении электрических принципиальных схем электронных узлов изделия.

Следующим процессом, описываемым в методе управления данными в САПР, является процесс загрузки и изменения технических документов. Он позволяет загружать новые и измененные документы, автоматически заполняя необходимые атрибуты и включая ссылку на этот документ в составе ЭСИ.

Представленный метод, за счет использования механизмов интеграции, описанных ранее, позволяет:

- формировать ЭСИ уже на этапе проектирования электрической принципиальной схемы электронного узла изделия. Это обусловливает сокращение количества ошибок, временных затрат на формирование ЭСИ и проектирование электрических схем;

- редактировать ЭСИ при редактировании схем. Оперативное изменение данных способствует сокращению количества ошибок и временных затрат;

- отражать любое изменение в табличном документе при изменении ЭСИ;

- формировать табличные документы на основе данных из ЭСИ;

- определять возможность применения записей о ПКИ при проектировании, а также определять и подсвечивать записи о ПКИ, для которых выявлены изменения, при проектировании и редактировании электрических схем и табличных документов;

- загружать и изменять технические документы в PDM-системе с автоматизацией заполнения требуемых атрибутов и включением ссылки на них в состав ЭСИ.

Это обеспечивает однократность ввода данных, сокращает время и количество ошибок при представлении данных об изделии приборостроения в PDM-системе. Что в свою очередь, сокращает время изготовления изделия и уменьшения его себестоимость.

В методе управлении данными в САПР реализованы функции: выбора ПКИ для проектирования электронного узла изделия; анализа изменения записей ПКИ, используемых в ЭСИ; создания и изменения объектов PDM-системы.

Все эти функции подробно описаны в методике анализа и оптимизации данных проектирования. Так методика выбора ПКИ при проектировании электронного узла изделия представлена на рис.3.

Рис. 3 – Методика выбора элементов для проектирования изделий

Начальными данными для функционирования методики является информация о проектируемом изделии (значения атрибутов «Обозначение» и «Дата выдачи ТЗ»).

На основе этих данных для записи о каждом ПКИ осуществляется проверка значений следующих атрибутов:

- «Ограничение применения» (первый проверяемый атрибут для получения информации о том, а запрещено или ограничено ли применение заданного ПКИ);

- «Ограничение по ТЗ» (если заполнен атрибут «Ограничение применения», то проверяется, а выполняется ли условие «Ограничение по ТЗ» = «Дата выдачи ТЗ»);

- «Разрешено для» (если условие проверки «Ограничение по ТЗ» = «Дата выдачи ТЗ» не выполняется, то проверяется, а содержится ли среди значений атрибута «Разрешено для» значение атрибута «Обозначение» проектируемого изделия).

Если в атрибуте «Ограничение применения» для ПКИ имеется какое-либо ограничивающее значение или выполняется проверка одного из двух условий («Ограничение по ТЗ» = «Дата выдачи ТЗ» и «Разрешено для» содержит «Обозначение»), то запись об этом ПКИ заносится в список записей о тех ПКИ, которые могут быть использованы при проектировании электронного узла заданного изделия. В ином случае запись о ПКИ пропускается и обрабатывается следующая.

Применение разработанной методики позволяет сформировать список записей о ПКИ, соответствующих требованиям нормативных документов (отраслевых справочников с примерами записей ПКИ, информационных материалов импортных фирм-разработчиков, т.н. перечней главных конструкторов). Формирование такого списка позволяет разработчикам избегать ряда ошибок, связанных, в первую очередь, с некорректной записью ПКИ в тексте документов, что упростит не только оформление данных и документов в PDMсистеме, но и процедуру их согласования, количество доработок по замечаниям о сотрудников нормоконтроля.

Реализация описанных функций представлена алгоритмами формирования данных об изделии, среди которых:

- выбор изделий или их составных частей;

- формирование списка элементов;

- определение измененных объектов «элемент ЭСИ» раздела «Справочники»;

- формирование ЭСИ на основе данных схемотехнического проектирования;

- формирование табличных документов (формирование и изменение табличных документов);

- загрузка технических документов (загрузка и изменение технических документов).

Реализация алгоритма выбора элементов (ПКИ) для проектирования электронного узла изделия идентичен одноименной методике, поэтому здесь приводиться не будет. Вместо него, рассмотрим алгоритм определения измененных объектов «элемент ЭСИ» из раздела «Справочники», блок-схема которого представлена на рис.4.

Следуя описанному методу, при формировании ЭСИ на основе данных проектирования схемы электронного узла изделия в состав ЭСИ включаются объекты вида «элемент ЭСИ», соответствующие записям ПКИ в актуальном на момент проектирования состоянии. Отметим, что состояние объекта в данном случае определяется номером изменения записи объекта «элемент ЭСИ» (она соответствует номеру итерации). Поэтому, как показано на рис.4, при изменении ЭСИ или табличных документов для внесения в них изменений для каждого объекта «элемент ЭСИ», соответствующего ПКИ, выполняется проверка, совпадает ли значение итерации объекта, включенного в ЭСИ, со значением итерации этого же объекта, находящегося в разделе «Справочники».

Рис. 4 – Схема алгоритма определения измененных объектов «элемент ЭСИ» из раздела «Справочники»

Совпадение этих значений означает, что запись о ПКИ не изменялась с того момента, как был создан или последний раз изменен состав ЭСИ или табличный документ. Если они не совпадают, то для объекта «элемент ЭСИ», соответствующего записи о ПКИ, в разделе «Справочники» считываются значения атрибутов «Ограничение применения», «Ограничение по ТЗ» и «Разрешено для». Наряду с этими значениями, считываются значения атрибутов «Обозначение» и «Дата выдачи ТЗ» изменяемого изделия (т.е. того изделия, для которого изменяется электронный узел или иная составная часть).

Далее осуществляется проверка на наличие значений в атрибуте «Ограничение применения» у объекта «элемент ЭСИ» в разделе «Справочники» и/или проверяется, а выполняется ли условие «Ограничение по ТЗ» = «Дата выдачи ТЗ». При выполнении этого условия запись о ПКИ подсвечивается желтым цветом. Аналогичная проверка осуществляется и для атрибута «Разрешено для». В случае если среди значений атрибута «Разрешено для» имеется значение атрибута «Обозначение», модифицируемого изделия, то такая запись подсвечивается красным цветом.

Описанный алгоритм позволяет разработчику оперативно принимать решение о замене записи о ПКИ или замене самого ПКИ в схеме электронного узла. Такой способ позволяет вносить изменения в изменяемые документы непосредственно в процессе модификации состава структуры изделия или документов, разрабатываемых на изделие и его составные части. При этом упрощается процесс согласования документов, сокращается время на их корректировку, что позволяет повысить качество разработок и сократить себестоимость готовой продукции.

В заключительной четвертой главе содержится описание программного комплекса для автоматизации проектирования изделий приборостроения, реализующего управление данными в САПР изделий приборостроения.

Программный комплекс состоит из нескольких подсистем по числу функций, рассматриваемых в методе управления данными в САПР. В состав программного комплекса входят подсистемы: «Редактор электронной структуры изделия»; «Редактор табличных документов» и «Загрузчик технических документов».

«Редактор электронной структуры изделия» предназначен для автоматизации задачи формирования и редактирования ЭСИ на этапе проектирования электрических схем изделий или их составных частей. Для этого реализуются следующие функции: подбор элементов раздела «Справочники», уточнение этих данных для конкретного проектируемого изделия или его составной части и создание на их основе структуры изделия в PDM-системе.

Для обеспечения выполнения этих функций определен ряд требований, которым должен удовлетворять «Редактор электронной структуры изделия», состоящий из нескольких модулей: модуль подготовки данных для ЭСИ; модуль взаимодействия с базами данных (БД); модуль взаимодействия со схемотехническими САПР и модуль взаимодействия с PDM-системами.

«Редактор табличных документов» предназначен для автоматизации задач формирования и редактирования табличных документов, на основе данных из ЭСИ. Для этого реализуются следующие функции: выбор вида документа, выбор данных для заданного вида документа, а также получение электронной и/или бумажной копии формируемого документа.

Для обеспечения выполнения этих функций определен ряд требований, которым должен удовлетворять «Редактор табличных документов», состоящий из следующих модулей: модуль подготовки и оформления табличных документов; модуль печати табличных документов и модуль взаимодействия с PDM-системой в части доступа к областям изделий (структур изделий и их составных частей) и базам данных.

«Загрузчик технических документов» предназначен для автоматизации загрузки в ЭСИ технических документов, содержащих текстовую и графическую информацию. Помимо этого к техническим документам, также относятся и программные документы, загрузка которых в PDM-систему может выполняться с помощью данного загрузчика. Для этого реализуются следующие функции: ввод обозначения и наименования технического документа, формирование наименования файла(-ов), образующих документ, в случае если к нему предъявляются какие-либо требования и заполнение значений атрибутов в PDMсистеме для загружаемых документов.

Для обеспечения выполнения этих функций определен ряд требований, которым должен удовлетворять «Загрузчик технических документов», состоящий из следующих модулей: модуль подготовки данных и создания технических документов, содержащих текстовую и графическую информацию, а также программные документы; модуль взаимодействия со средствами разработок и модуль взаимодействия с PDM-системой.

Таким образом, перечисленные подсистемы образуют единый программный комплекс, автоматизирующий проектирование изделий для решения задачи управления данными на основе организации их взаимодействии как между собой так и в внешними системами.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1. Проведен анализ существующих САПР и методов управления данными изделий приборостроения.

2. На основе данных, полученных в процессе анализа существующих решений в САПР изделий приборостроения, была обусловлена целесообразность разработки методов управления данными в САПР изделий приборостроения.

3. Исследованы особенности автоматизации проектирования изделий и управления данными приборостроения.

4. Разработан метод управления данными в САПР изделий приборостроения.

5. Разработаны методики анализа и оптимизации процедуры обработки данных при проектировании.

6. Разработаны алгоритмы автоматизации формирования данных об изделиях на основе оптимизации структур данных.

Полученные результаты позволили:

исключить избыточность вводимой информации;

сократить время и уменьшить количество ошибок при формировании и редактировании электронных структур изделий;

сократить время и уменьшить количество ошибок при формировании и редактировании табличных документов;

уменьшить количество ошибок, допускаемых при оформлении технических документов.

Список публикаций по теме диссертационной работы

1. Баженов А.Г., Гутнер И.Е., Донецкая Ю.В., Карташев Е.Н., Ступаков В.Д.

Реальность и перспективы формирования электронного определения изделия. //Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции МОРИНТЕХ-ПРАКТИК «Информационные технологии в судостроении – 2008». -2008.-С.48-49.

2. Донецкая Ю.В. Метод формирования электронного описания изделия. //Сборник трудов конференции молодых ученых, Выпуск 6. Информационные технологии./ Редактор д.т.н., проф В.Л. Ткалич. – СПб.: СПб ГУ ИТМО, 2009. – С.630-633.

3. Донецкая Ю.В. Электронное описание изделий средствами PLM Windchill.

//Навигация и управление движением: Материалы докладов Юбилейной X конференции молодых ученых «Навигация и управление движением»/ Науч. редактор д.т.н. О.А.

Степанов. Под общ. ред. академика РАН В.Г. Пешехонова. – СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2009. – С.171-173.

4. Донецкая Ю.В. Формирование и применение электронных структур изделия //Научно-технический вестник СПб ГУ ИТМО. Выпуск 46. Информационные и телекоммуникационные системы. СПб.: СПб ГУ ИТМО, 2008. – С.40-43.

5. Гатчин Ю.А., Донецкая Ю.В. Автоматизация проектирования изделий приборостроения. //Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Йошкар-Ола, Марийский государственный технический университет:-ч.2-2009. – С. 148-152.

6. Гатчин Ю.А., Донецкая Ю.В. Разработка методик для автоматизации проектирования изделий приборостроения. //Труды конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям «AIS-AT’09». Научное издание в 4 томах. М.:

Физматлит, 2009, т.3. – С.145-149.





Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И. Л. Коневиченко СТАНИЦА ЧЕСМЕНСКАЯ Монография Санкт-Петербург УДК 621.396.67 ББК 32.845 К78 Рецензенты доктор исторических наук, кандидат юридических наук, профессор В. А. Журавлев (Санкт-Петербургский филиал Академии правосудия Минюста Российской Федерации...»

«ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ УДК 678.01.53: 681.3.06 Е. И. ЯБЛОЧНИКОВ, В. А. БРАГИНСКИЙ, А. С. ВОСОРКИН ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ВИРТУАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ВЫБОРЕ И ПРОЕКТИРОВАНИИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Рассмотрены особенности выбора композиционного материала как ключевой задачи про проектирования изделий из полимеров. Описано применение системы моделирования процессов литья под давлением Moldex3D. Приведена последовательность этапов выбора и проектирования материала с использованием...»

«П.П. Парамонов, И.О. Жаринов ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ УДК 681.324 ИНТЕГРИРОВАННЫЕ БОРТОВЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ: ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ В АВИАЦИОННОМ ПРИБОРОСТРОЕНИИ П.П. Парамонов, И.О. Жаринов Парамонов Павел Павлович, доктор технических наук, профессор, генеральный директор Федерального государственного унитарного предприятия «СанктПетербургское опытно-конструкторское бюро «Электроавтоматика» им. П.А. Ефимова», профессор базовой кафедры машинного проектирования...»

«СКТБ Офтальмологического приборостроения «ОПТИМЕД» Индикатор увеального кровотока глаза «Офтальмоплетизмограф ОП А» Руководство по эксплуатации НГИЖ. 94 1222.004 2008 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. Общие указания 2. Назначение.......3 3. Технические данные и характеристики.3 4. Комплектность....4 5. Устройство и порядок работы.5 6. Техническое обслуживание.не приведено 7. Возможные неисправности и способы их устранения. не приведено 8. Текущий ремонт 9. Гарантии изготовителя..не приведено 10....»

«Хамухин Анатолий Владимирович Разработка и анализ высокоэффективных способов и алгоритмов автоматического сопряжения, синхронизации, юстировки изображений, управления поворотными камерами и обработки информации в приборах и системах видеонаблюдения 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в области приборостроения) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва 2008 Работа выполнена на государственном унитарном...»

«Выпуск 3 2014 (499) 755 50 99 http://mir-nauki.com УДК 94.(47) 081:338.43 Головня Александр Иванович ФГБОУ ВПО «Московский Государственный университет приборостроения и информатики» Москва, Россия Профессор кафедры Доктор юридических наук, кандидат педагогических наук Email:gai20013@gmail.com Пограничная безопасность России: методологический ракурс исследования Аннотация. В представленной работе анализируются методологические подходы к исследованию историографического пространства пограничной...»

«УДК 130.2 ГЕНДЕРНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В ПРИВАТНОЙ СФЕРЕ СОЦИАЛЬНОГО БЫТИЯ Боташева Ш.Х.1, Баранов С.Т.2, Пошнагиди Ф.Ф.2 Филиал ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики», Ставрополь, Россия (355044, Ставрополь, проспект Кулакова, 18) e-mail: Botash-sherri@yandex.ru; Гуманитарный институт Северо-Кавказского федерального университета, Ставрополь, Россия (355003, Ставрополь, улица Ленина, 167) e-mail: stastb@yandex.ru В статье отмечаются как положительные, так и...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАБОТЕ КАФЕДРЫ Монография Под общей редакцией А. Г. Степанова Санкт-Петербург УДК 004 ББК 32.973.26 И74 Рецензенты: доктор экономических наук, профессор Е. В. Стельмашонок; доктор педагогических наук, профессор И. В. Симонова...»

«Вихриева И. В.ЗИМБАБВЕ: НЕСКОЛЬКО СЛОВ О РАССКАЗАХ ПОСЛЕ ЗАВОЕВАНИЯ НЕЗАВИСИМОСТИ (С 1980 ГОДА) Адрес статьи: www.gramota.net/materials/1/2008/2-2/16.html Статья опубликована в авторской редакции и отражает точку зрения автора(ов) по рассматриваемому вопросу. Источник Альманах современной науки и образования Тамбов: Грамота, 2008. № 2 (9): в 3-х ч. Ч. II. C. 39-41. ISSN 1993-5552. Адрес журнала: www.gramota.net/editions/1.html Содержание данного номера журнала:...»

«Энергетические характеристики в радиотепловом локаторе А.Н. Титов АО «НИИ Приборостроения имени В.В. Тихомирова» Россия, Московская обл., г. Жуковский, ул. Гагарина, д.3, niki@nio11.niip.ru В работе датся ряд уточнений, необходимость которых обусловлена весьма распространнными ошибками и неясностями в выражениях для электромагнитного излучения нагретых тел. Предлагается также инженерная методика расчта энергетических соотношений в линиях связи пассивной радиотепловой локации. Методика основана...»

«НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ УДК 620.9 :658.26 ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ – СЛЕДУЮЩИЙ ЭТАП ЦИФРОВОЙ РЕВОЛЮЦИИ Владимир Алексеевич Бородин, член-корр. РАН, генеральный директор Тел.: +7(495)9936120, e-mail: bor@ezan.ac.ru Федеральное государственное унтарное предприятие экспериментальный завод научного приборостроения со специальным конструкторским бюро (ФГУП ЭЗАН) http://www.ezan.ac.ru Интернет вещей (Internet of Things) – новая технология, которая делает реальным создание интеллектуальных сетей, связывающих...»

«ДОР 2010 – 4 ИС № 39 т. 2;4 – 1;1 ПРОБЛЕМЫ российских наукоградов. Обзор текущей литературы. К настоящему моменту в России 75 наукоградов. около половины из них находится в Московской области (1). Вторым по числу наукоградов является Уральский регион, в двух субъектах которого (Свердловской и Челябинской областях) размещен каждый седьмой наукоград страны. С точки зрения научно-технического и интеллектуального потенциала существенная роль принадлежит югу Сибири (Новосибирская, Томская, Иркутская...»

«Экспериментальные исследования загрязнений тяжелыми металлами в донных отложениях в Таганрогском заливе В.Ю. Вишневецкий, В.С. Ледяева Южный федеральный университет, факультет электроники и приборостроения Одной из наиболее актуальных проблем современной химии и экологии является выяснение эколого-токсикологического состояния природных водных объектов, в частности, Таганрогского залива Азовского моря. Он обладает статусом рыбохозяйственного водоема высшей категории и имеет довольно высокий...»

«15 марта 2010 г. Россия Тамбовский завод Электроприбор Приборостроение Прибористы не сдаются! Чистая Выручка EBITDA прибыль EV/S EV/EBITDA P/E ($ млн) ($ млн) ПОКУПАТЬ ($ млн) 2008 37.6 6.3 5.1 0.5 3.2 6.1 Текущая цена (Ask): $320 Справедливая цена: $599 2009П 41.7 5.4 3.8 0.5 3.7 8.2 Потенциал роста: 87% 2010П 57.5 14.0 9.7 0.3 1.4 3.2 2011П 71.3 21.4 14.9 0.3 0.9 2.1 Тикеры RTS TZEP Bloomberg TZEP RU Тамбовский завод Электроприбор специализируется на производстве высоADR/GDR котехнологичных...»

«Афанасьев Максим Яковлевич Разработка и исследование многоагентной системы для решения задач технологической подготовки производства Специальность 05.11.14 – Технология приборостроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2012 Работа выполнена на кафедре технологии приборостроения федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский...»





Загрузка...


 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.