Итоги 2001 года: новые технологии в «классической» системе CADdy

Евгений Вильмсен, Дмитрий Раков

Новая структура баз данных

Новый функционал

Формирование спецификаций

Методические рекомендации

В предыдущем номере нашего журнала была опубликована статья Акопа Азнауряна о недавно появившейся на российском рынке САПР линии программных продуктов с маркой CADdy++ по прикладному направлению электротехнического проектирования. Настоящий материал посвящен новым разработкам компании ПОИНТ — генерального дистрибьютора системы CADdy в России и СНГ — для «классической» версии системы CADdy 17.0. Авторы статьи — главные специалисты отдела продаж компании ПОИНТ.

Наши предыдущие публикации (см. «САПР и графика» № 12’99 и № 2’2000) были посвящены постоянно проводимой в ПОИНТ работе по совершенствованию программного обеспечения CADdy в расчете прежде всего на отечественных проектировщиков. Здесь и создание новых функций (и целых прикладных модулей) интегрированной системы CADdy, реализующих российские стандарты и правила проектирования, и работа по изготовлению баз данных по конкретным заказам пользователей, и многое другое.

В 2001 году на этом направлении произошло важное событие: в стандартную поставку системы CADdy 17.0 включены новые компоненты, реализующие завершенную технологическую цепочку создания комплекта чертежей для различных разделов проекта. В число указанных разделов проекта входят технологическое проектирование, отопление и вентиляция, водоснабжение и канализация, газоснабжение, противопожарные системы и др. Новая технология проектирования охватывает все звенья разработки проекта — от создания и редактирования чертежей CADdy до работы с графико-семантической базой данных, реализующей двустороннюю связь между чертежом и выходными документами (спецификациями, ведомостями, перечнями).

Новая «глобальная» база данных элементов, используемая для формирования «локальных» баз данных конкретных проектов, является базой MS Access 2000. Она структурирована таким образом, чтобы обеспечивать быстрое и эффективное выполнение запросов пользователя по сортировке, фильтрации и выбору необходимых элементов и сборочных узлов. В указанной базе данных реализован механизм соотношения «один ко многим», характерный для самой современной технологии взаимодействия с чертежом. При этом сама база содержит не только широчайший перечень изделий отечественных и зарубежных производителей, но и набор удобных интерактивных средств управления графическими элементами и группами элементов, их описаниями, ключевыми полями для формирования запросов и т.д.

Создав прикладной модуль CADdy для работы с базой данных чертежа в формате MS Access, мы фактически завершили переход от множественности графики к множественности семантики. Рассмотрим последовательно самые важные нововведения в системе CADdy.

Новая структура баз данных

«Глобальная» база данных элементов имеет иерархическую древовидную структуру, соответствующую структуре разделов спецификации (рис. 1). База содержит информацию следующих типов:

1. Уникальный идентификатор элемента.
2. Текстовые поля (марка, наименование, обозначение, ГОСТ, ОСТ, ТУ, завод-изготовитель, масса и т.п.).
3. Поля, описывающие геометрию и графику (имена 2D/3D-образов элементов или наборы параметров для отображения параметрических элементов).
4. Специальные поля для формирования сборочных узлов, механизм работы с которыми позволяет рассматривать составные изделия как в качестве отдельных элементов базы данных, так и в виде совокупности его компонентов, каждый из которых также является отдельным элементом или узлом (причем для сборочных узлов допустим неограниченный уровень вложенности).
5. Служебные поля, характеризующие некоторые свойства изделия и используемые при формировании SQL-запросов к базе данных (рабочее давление, условный диаметр, габаритные размеры, материал и т.д.).
6. Поля, соответствующие таким понятиям, как раздел, группа, подгруппа, марка и предназначенные для структуризации и сортировки элементов в спецификации.

В последнее время содержание «глобальной» базы данных по многим разделам существенно расширено — по сравнению с набором отдельных баз данных оборудования и материалов, на смену которым эта новая база и появилась. Кроме того, все прикладные разделы базы данных значительно углублены и стали более удобны в работе. Детализированное описание состава «глобальной» базы данных приведено в статье «Опыт перестройки технологии проектно-конструкторских работ на Сыктывкарском ЛПК» («САПР и графика», № 7’2001).

Фактически, указанная база данных является единым хранилищем всего перечня оборудования и материалов, необходимых для разработки проектов любой сложности. Эта база легко дополняется и модифицируется пользователем, причем графическая часть базы данных редактируется средствами системы CADdy, а семантическая ее часть — средствами MS Office (Access и Excel).

Таким образом, создано новое специализированное приложение, которое пользователь вызывает при разработке проекта в любом из вышеуказанных направлений CADdy. Это особенно удобно, если проект состоит из нескольких разделов (поскольку, например, одни и те же трубы могут использоваться при проектировании систем водоснабжения, теплоснабжения и газоснабжения).

Новый функционал

Появление набора новых функций произошло в первую очередь благодаря вышеописанной структуризации базы данных. В частности, созданы функции для интерактивной замены элементов оборудования за счет использования новых структур запросов к базе данных. За каждым типоразмером, определяющим графический элемент на чертеже, стоит, вообще говоря, некоторое множество сходных типов оборудования. При этом структурированный запрос к базе обеспечивает возможность «интеллектуального» подбора некоторого подмножества подобных элементов — конкретных марок, — которые удовлетворяют необходимым требованиям для создаваемого раздела проекта. Таким образом, проектировщику остается только указать нужный тип изделия в сформированной выборке (рис. 2).

Используются три различных режима подбора и замены характеристик изделий на основе базы данных:

• по всему чертежу;
• по области (в виде окна на чертеже);
• по отдельным элементам.

Это существенно ускоряет работу, причем в момент «захвата» соответствующего элемента на чертеже проектировщик автоматически получает все его характеристики, необходимые для работы с запросами, после чего формируется сам запрос. Текущие критерии выбора элементов для запроса запоминаются системой и при формировании следующего запроса предлагаются проектировщику по умолчанию. Таким образом, у пользователя CADdy есть возможность быстро назначать одним и тем же графическим символам различные семантические характеристики из базы данных с помощью одиночной замены, групповой замены и формирования SQL-запросов к базе данных.

Самые распространенные виды запросов пользователя к базе данных оформлены как интерактивные обращения к экранным маскам. В качестве типичных примеров можно упомянуть критерии формирования запроса по диаметру и рабочему давлению арматуры, по материалу трубопровода, по присоединительным размерам изделий, по заводу-изготовителю.

Для получения различных вариантов спецификаций по одному и тому же чертежу используется механизм, основанный на новом понятии подсистемы. Принадлежность каждого элемента чертежа к той или иной подсистеме определяется пользователем и является дополнительным критерием сортировки и классификации элементов в спецификации (рис. 3).

При разработке конкретного проекта можно, например, указать принадлежность тех или иных элементов и групп элементов чертежа к подсистеме отопления или водопровода, разным типам вентиляции (приточной и вытяжной), разным этапам ввода оборудования в эксплуатацию. Как правило, эта принадлежность заранее неизвестна, но на стадии собственно проектирования ее задание позволяет получить впоследствии разные спецификации для каждой подсистемы, разных комбинаций подсистем и т.п. Таким образом, можно получить, например, спецификации по отдельности для первой, второй и третьей очереди строительства некоторого объекта.

Процесс формирования спецификации разделен на три этапа. Вначале производится подсчет специфицируемых элементов с учетом или без учета их принадлежности к той или иной подсистеме. В результате такого подсчета формируется локальная база данных элементов чертежа в формате MS Access, которая может обновляться и дополняться в результате последующих процедур подсчета. Использование режима добавления элементов в локальную базу данных позволяет получить спецификации по произвольным группам чертежей. Еще одним важным моментом описываемой технологии является возможность подсчета элементов по любому типу чертежей (план, разрез, схема, фрагмент, вид, узел) для последующего включения в спецификацию (рис. 4).

Вторым этапом следует процедура интерактивного редактирования полученной локальной базы данных. Такое редактирование проектировщик может провести «вручную», изменяя содержимое имеющихся строк, удаляя их, а также создавая новые строки спецификации на основе уже имеющихся (рис. 5). Он также может обратиться к «глобальной» базе данных и включить из нее в локальную базу чертежа элементы, не отображенные на чертеже (рис. 6). Напомним, что в «глобальной» базе данных описаны как отдельные изделия, так и сборочные узлы. При выборе любого конкретного узла для его переноса в локальную базу данных чертежа, в эту базу (а впоследствии — и в спецификацию) попадут все элементы, составляющие выбранный узел.

Так как спецификация, полученная в результате подобного редактирования, уже не вполне будет соответствовать чертежу, рекомендуется сохранять соответствующие локальные базы чертежей (файлы MS Access в формате *.mdb) в архивном каталоге. В этом случае с каждым чертежом (группой чертежей) всегда будет связана некоторая база данных, необходимая для генерации итогового комплекта документации.

Формирование спецификаций

Ряд нововведений связан с генерацией табличных форм. В частности, при выводе спецификаций можно выбрать, для какой из функционально-логических подсистем проектируемого объекта (или комплекса из нескольких подсистем) требуется создать спецификацию. В CADdy заложен новый функционал для выдачи двух принципиально разных видов спецификаций, формат которых произвольно устанавливается проектировщиком — на отдельных листах или в виде таблиц, размещенных на текущем чертеже (рис. 7-8).

Теперь при формировании спецификаций используется такое понятие, как выделение общей части. Если, например, в спецификации встречаются однотипные изделия, то повторяющаяся информация выводится в таблице только один раз — в виде заголовка для данной группы элементов. Это стало возможным благодаря специальной структуре базы данных, а также имеющимся критериям фильтрации и сортировки данных. Все указанные механизмы легко настраиваются пользователем при описании шаблонов табличных форм. Типовые шаблоны, соответствующие российским стандартам, входят в комплект поставки описываемого приложения.

Следующий существенный момент — это номера позиций элементов спецификации, автоматически «рождающиеся» в момент подсчета и сортировки элементов спецификации. Такие позиционные обозначения «пристыковываются» после сортировки элементов, составляющих спецификацию, в порядке возрастания или убывания типоразмеров изделий, как это и должно происходить при формировании комплекта документации согласно СПДС. Номера позиций в спецификации могут в общем случае содержать различные префиксы. В частности, проектировщики часто добавляют в качестве подобного префикса наименование подсистемы (например, приставка «ПЕ1» может использоваться для обозначения принадлежности к системе приточной естественной вентиляции № 1). Иными словами, уже при назначении подсистемы в качестве одного из ее признаков определяется тот префикс, который будет включаться в позиционные обозначения элементов на чертеже.

После генерации спецификации позиционные обозначения автоматически возвращаются на чертеж в виде выносок, что значительно ускоряет создание чертежа. Более того, указанные выноски «помнят» состав узлов. Если, например, в спецификации встретилась некоторая задвижка с фланцами и болтами, то соответствующая выноска строится на чертеже автоматически (рис. 9).

Таким образом, вышеописанные механизмы позволяют проектировщику использовать внешние базы данных, связанные с графикой чертежа, при необходимости заменять ряд элементов чертежа из базы данных, генерировать «интеллектуальные» спецификации, применяя технологии «общей части» заголовков разделов, сборочных узлов, сортировок, разных типов таблиц, а также проставлять на чертеже позиционные обозначения элементов.

Методические рекомендации

Еще одним направлением совершенствования технологии проектирования в CADdy является разработка инструкций, актуальных для российских проектировщиков, а также детальных методических указаний по разработке типовых разделов проекта.

Такие инструкции уже созданы и поставляются пользователям CADdy. При этом они содержат не только последовательные алгоритмы проектирования для соответствующих разделов проекта, но и типовые структуры чертежей проекта, необходимые базы данных, запросы на генерацию типовых спецификаций и т.д. Каждая написанная инструкция соответствует специфике и всем особенностям создаваемого в конкретном случае раздела проекта. Кроме того, выпущены отдельные методические указания по ведению баз данных с демонстрационными примерами.

Следует особо подчеркнуть, что разрабатываемые нами методические материалы не являются переводами аналогичных зарубежных обучающих методик (tutorials), а специально ориентированы на отечественных проектировщиков, которые будут использовать их в своей повседневной работе (рис. 10). В то же время при необходимости предоставления чертежей и другой итоговой документации зарубежному заказчику предусмотрена работа в соответствии со стандартами DIN.

Специалисты ПОИНТ постоянно ведут работу по созданию баз данных «под заказ» для различных клиентов. Естественно, все такие базы могут быть включены в комплект поставки закупаемых модулей подсистем CADdy. При этом также разрабатываются новые функции, ускоряющие и облегчающие работу с базами данных. Сотрудники компании регулярно проводят семинары по обучению и повышению квалификации пользователей CADdy как на базе фирмы ПОИНТ, так и с выездом на предприятия и в организации клиентов.

«САПР и графика» 3'2002