При разработке программного обеспечения большую роль играет проектирование хранилища данных, и представление всех данных в виде множества связанных структур данных. Хорошо спроектированное хранилище данных оптимизирует использование ресурсов (таких как время выполнения операций, используемый объём оперативной памяти, число обращений к дисковым накопителям), требуемых для выполнения наиболее критичных операций.
В разрабатываемом программном средстве данные хранятся в базе данных SQLite 3, структура данных представлена в виде таблиц содержащих названия таблиц, полей требуемого типа, ограничения, такие как первичный ключ, внешний ключ, уникальность, отсутствие пустых значений.
Для произведения расчетов и формирования общей базы данных предприятия были выделены следующие структуры хранения исходных данных: календарно-плановые нормативы; производственные корпуса; группы оборудования; производственные цеха; производственные участки; категории материалов; заказы; номенклатура заказов; технологические операции; заказчики; продукция.
Структура данных календарно-плановых нормативов имеет вид:
Размер планово-учетного периода предприятия Тр (год, полугодие, квартал, месяц, декада, неделя, сутки);
Способ определения начала отсчета номеров партий On (с начала производства, текущий год, квартал, месяц, декада, неделя, сутки);
Норматив времени на приобретение материалов и комплектующих изделий для обеспечения производственной программы Vm в сутках;
Норматив времени на разработку лимитно-заборных карт Vz в сутках;
Норматив времени на передачу в цеха планов-графиков Vp в часах;
Норматив времени на получение материалов со склада Vs в часах;
Основное количество рабочих смен на предприятии S;
Размер планово-учетного периода цеха Tpu (месяц, декада, неделя, сутки);
Продолжительность передачи партии с операции на операцию внутри цеха D1 в часах;
Продолжительность передачи партии между цехами D2 в часах;
Продолжительность передачи и возвращения партии предприятиям-смежникам для обработки D3 в сутки;
Коэффициент интенсивности работы предприятия Ки;
Коэффициент страхового запаса r;
В выбранной, для разработки программного средства, системе управления базой данных реализована поддержка языка структурированных запросов SQL стандарта 1992 года.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
В.А. Рыжков, П.В. Девяткина
ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМ КОМПЛЕКТОВАНИЯ
СБОРОЧНЫХ ТЕХПРОЦЕССОВ
В настоящее время последовательность соединения деталей при сборке машины оформляется в виде схемы комплектования. Правильно сформированная схема комплектования позволяет значительно облегчить процесс проектирования технологического процесса сборки, снизить затраты на технологическую подготовку производства, минимизировать ошибки при последующем проектировании техпроцесса сборки изделия. Подобные схемы являются весьма удобным способом представления информации о последовательности включения деталей в сборочную единицу.
Разработка схем комплектования производится, в основном, вручную, занимая значительное время высококвалифицированного инженерного персонала. Кроме того, значительное количество деталей, входящих в сборочную единицу, число которых может достигать нескольких тысяч, делает процесс разработки схемы комплектования неэффективным и трудоемким. Сложные изделия и сборочные единицы могут иметь значительное количество вариантов сборки, что приводит к необходимости решения оптимизационной задачи по выбору наилучшего варианта. Указанные трудности могут быть преодолены при использовании средств вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения.
Использование ЭВМ при формировании схем комплектования, предполагает комплексное решение следующих задач:
Обеспечение ввода исходных данных в память машины.
Выявление базовых деталей на всех этапах разработки схемы комплектования (для групп, подгрупп и т. д.).
Выявление групп и подгрупп первого, второго и т. д. порядка, в соответствии с принятым правилом их определения.
Определение последовательности включения групп, подгрупп, а также отдельных деталей в схему комплектования.
Разработка нескольких альтернативных вариантов решений для их сравнительного анализа с целью выявления наиболее оптимального.
Обеспечение интерактивности процесса разработки и возможности оперативного внесения изменений в схему комплектования в ходе работы-
Укрупненную оценку затрат времени на сборку по данной схеме комплектования.
Важной задачей является обеспечение простоты ввода информации в память машины с минимальными временными затратами. Поскольку при разработке схемы комплектования приходиться иметь дело с графическими объектами (сборочный чертеж) необходимым условием становится разработка модели, представляющей чертеж узла в удобной для понимания машиной форме.
Исходными данными для разработки схемы комплектования является сборочный чертеж изделия с обозначением позиции каждой отдельной детали. На основании сборочного чертежа формируется графовая модель изделия в виде плоского графа, в котором каждая деталь представляется в виде небольшой таблицы включающей в себя:
Наименование детали: вал, корпус, кольцо и т.д.
Характеристика поверхности: наружная цилиндрическая, внутренняя коническая и т.д.
Основной параметр для данной поверхности: диаметр, длина и т.д.
Для однозначности распознавания машиной деталей, каждой из них осваивается определенное наименование. В первую очередь выбирается направление записи поверхностей для каждой детали, а затем в этой последовательности заносят их параметры в таблицу. Направление задавать для каждого типа детали отдельно. Характеристика каждой поверхности включает в себя обозначение типа поверхности и обозначается условно, первыми буквами слов характеризующих признак поверхности.
Таким образом, рассматриваемый метод формирования схемы комплектования основан на применении универсального алгоритма, позволяющего осуществить процесс выборки и процесс анализа диаметральных параметров детали, входящих в сборочную единицу. Эффективность метода можно значительно повысить путем формирования библиотек шаблонов.
Воронежский государственный технический университет
УДК 681.3
В.А. Рыжков, П.В. Девяткина, И.В. Зубарев
СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОДСИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ
Проектирование выбора последовательности сборки в условиях автоматизированного проектирования технологического процесса
При автоматизированном проектировании процесса сборки изделия необходимо включить процедуры, не рассматриваемые в традиционном, неавтоматизированном, проектировании. К таким процедурам можно отнести:
определение формализованных данных математической модели, необходимых для решения поставленных задач;
моделирование последовательности сборки на основе данных математической модели изделия;
формализованный выбор и анализ сборочных баз на основе данных математической модели изделия;
построение технологических баз данных (инструмента, типовых переходов, правил выбора баз, состав сборочных баз);
построение баз знаний для экспертных систем принятия решений.
При проектировании технологического процесса сборки в первую очередь решается задача моделирования последовательности сборки. Преследуя цель максимальной автоматизации данного этапа технологической подготовки производства, следует в значительной мере использовать формализованные данные, получаемые из математической модели изделия.
Как для проектирования технологического процесса сборки, так и для моделирования последовательности сборки необходимы формализованные данные, такие как:
поверхности сопряжения;
теоретические поверхности;
геометрические и массовые характеристики изделия и др.
На основе полученных формализованных данных возможно дальнейшее проектирование технологического процесса сборки, начиная с выбора его последовательности. Определение последовательности сборки является одним из ключевых этапов проектирования технологического процесса сборки изделия, содержащим ряд операций, таких как:
определение компоновочной схемы изделия;
определение базовой (первой) детали сборки;
определение текущей жесткости детали и узла на определенных этапах сборки.
На сегодняшний день в контексте автоматизированного проектирования компоновочная схема создается вручную, на основе анализа чертежей, что неизбежно ведет к разрыву единой цепи передачи цифровой информации, и, как следствие, ведет к нарастанию погрешностей проектирования. Для устранения погрешностей на данном этапе необходимо применять САПР системы, максимально использующие данные математической модели изделия. Практически во всех современных системах компьютерного моделирования построение математической модели сборочной единицы ведется с использованием различных условий сопряжений, таких как выравнивание, центрирование, касание, сопряжение. С целью обеспечения условия максимальной автоматизации процесса предлагается широкое использование алгоритмов, использующих данные математической модели (условий сопряжений) при построении графа компоновочной схемы изделия.
Механизм построения сопряжений в большинстве САПР систем предполагает, что сопрягаемые поверхности обладают правильной, относительно простой формой (плоскость, цилиндр и т.п.). Реальные конструкции характеризуются достаточно сложными поверхностями сопряжения, и, как следствие, математический аппарат системы геометрического моделирования не всегда может корректно назначить сопряжения. Поэтому, используя метод построения графа последовательности сборки на основе формализованных данных об изделии, необходимо создать дополнительные алгоритмы адаптации системы для задач автоматизированного проектирования технологических процессов сборки, например, расчет результирующего вектора нормали к поверхности и т.п. Подобные алгоритмы позволяют формализовать задачу выбора компоновочной схемы сборочной единицы.
Воронежский государственный технический университет
УДК 004.8
Д. Ю. Гостев, А.А. Шишкин
Разработка СИСТЕМЫ «СОЗДАНИЯ КУРСОВ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ»: ПОДСИСТеМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С БАЗАМИ ДАННЫХ
Активное внедрение новых информационных технологий в различные сферы культуры привело к необходимости кардинальной перестройки учебных планов и программ дополнительного профессионального образования. Основное внимание при определении учебных курсов и направлений адаптации обучения и переподготовки уделяется сетевым межведомственным проектам и программам (ЛИБНЕТ, Российские библиотеки в Интернет и др.), что позволяет слушателям формировать новое профессиональное мышление, ориентированное на сетевые режимы работы и новые информационные технологии.
Главной проблемой на сегодняшний день остается разумное сочетание традиционной и дистанционной форм обучения. Некоторые профессиональные курсы, к сожалению, не могут быть трансформированы в дистанционные формы, например, курс "Технология и методика реставрации памятников культуры". В то же время, курс "Новые информационные технологии в сфере культуры" даст наибольший эффект именно в форме дистанционного образования, так как сам процесс обучения сформирует новый стиль мышления и необходимые навыки работы.
Таким образом, на наш взгляд, дистанционное образование может послужить основой новой парадигмы развития образования в целом. Сочетание дистанционного образования с традиционным дает возможность выдачи полноценных дипломов о дополнительном образовании.
Для развития дистанционной формы обучения образовательным учреждениям необходимо, в первую очередь, организовать переподготовку профессорско-преподавательского состава, разработать методики дистанционного образования, адаптировать традиционные курсы для новой формы преподавания и разработать новые курсы, в полной мере используя возможности новых информационных технологий.
Разрабатываемая система «Создания курсов для дистанционного обучения» для ЦДО ВГТУ основана на стандарте SCORM 2004 в отличие от существующей системы создания SCORM – пакетов, бесплатна и позволяет импортировать готовые SCORM – пакты. Однако это не означает, что данная система создается исключительно для ЦДО. Целевым заказчиком, подсистемы адаптивного тестирования, позволяющей обеспечить современный уровень обучения на основе применения современных информационных технологий, вполне, могут являться еще и учебные центры, стремящиеся идти в ногу со временем.
Реализация подсистемы взаимодействия с базами данных делится на несколько этапов:
Сначала формирование всех требований к структуре базы данных, платформе, содержащую базу данных и к программному обеспечению, для оперирования и обслуживания базы данных.
Затем в бумажном виде будет проект базы данных со всеми возможными связями. База данных будет содержать учебный материал всех форм:
тесты закрытой (необходимо отметить галочкой один или несколько вариантов ответов, которые на ваш взгляд являются верными)
тесты открытой формы (необходимо вписать правильный ответ в соответствующее поле самостоятельно)
тесты на соответствие (необходимо установить соответствие между элементами в левом и в правом столбцах, расставляя соответствующие цифры)
тесты на упорядочивание (необходимо расставить предложенные варианты в нужной последовательности при помощи цифр)
симуляции (интерактивные методы обучения, позволяющие получить практический опыт в заданной области знаний)
лекционный материал (информация, передаваемая преподавателем студентам)
Пробная реализация базы данных на платформе MS SQL Server 2005, задание наименований всех внутренних полей и таблиц, предопределение типов значений, заносимых в таблицы.
Конечная реализация базы данных и определение связей таблиц.
Окончательное тестирование базы данных и платформы на стабильность и производительность.
Разработка Интерфейса Программирования Приложений(Application Programming Interface, API) для взаимодействия других модулей системы «Создание курсов для дистанционного обучения » с базой данных. Интерфейс Прогаммирования Приложений включает в себя функции выборки, вставки, обновления и удаленя курсов, симуляций, лекционного материала и всех видов тестов.
Реализация программного модуля для взаимодействия с базой данных и его тестирование на производительность и совместимость с иными платформами.
В результате выполнения индивидуального задания была спроектирована база данных и реализован программный модуль отвечающий за взаимодействия других подсистем системы «Создания курсов дистанционного обучения». Так же было произведено тестирования все компонентов подсистемы взаимодействия с базой дынных. В ходе тестирования не было выявлено ошибок, поэтому наша подсистема полностью готова к использовании в системе «Создание курсов для дистанционного обучения».
Воронежский государственный технический университет
УДК 004.8
С.И. Аксёнов, С.Н. Жеребчиков
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОДСИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ СРОКОВ ИСПОЛНЕНИЯ РАБОТ В КОНСТРУКТОРСКОМ КОМПЛЕКСЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Наращивание выпуска изделий машиностроения, а также необходимость сокращения материальных затрат на их изготовление обуславливают жесткие требования к качеству и гибкости машиностроительного производства, а следовательно и к контролю за этими требованиями. Осуществление контроля за этими требованиями стало возможным на основе широкого применения средств вычислительной техники на всех этапах производства. Особая роль отводится применению ЭВМ в системах автоматизированного проектирования. Отмечая актуальность проведенной работы необходимо отметить, что все современные предприятия стараются максимально автоматизировать труд инженерного персонала в целях экономии финансовых и временных затрат и повышения качества продукции.
Создание современной подсистемы по контролю за сроками исполнения работ важная задача. К основным задачам данной подсистемы относятся такие факторы как контроль сроков исполнения, контроль списка сотрудников, контроль проектов. Программа «Контроль проектов» предназначена для автоматизации контроля за всеми перечисленными задачами.
Разработанная программа позволяет выполнить контроль за сроками исполнения работ, контроль за штатом сотрудников, над проектами и их этапами. Подсистема сокращает время обработки данных при контроле за сроками исполнения. Все необходимые данные пользователь программного средства вводит при помощи клавиатуры и манипулятора «мышь». Все введенные данные проходят проверку, в случае неправильно введенных данных пользователю выдается сообщение об ошибке.