5 - 2000

Обратитесь к экспертам!

Илья Гинзбург

Когда меня спрашивают, чем система проектирования технологических процессов TECHCARD, разработанная НПП «ИНТЕРМЕХ», превосходит своих конкурентов, на ум приходит многое. Можно рассказать о тесной интеграции TECHCARD с другими системами НПП «ИНТЕРМЕХ», заслужившими широкую популярность на российском рынке: наши покупатели могут автоматизировать процесс конструирования с помощью CADMECH, а весь документооборот предприятия — с помощью SEARCH, и вашим технологам не придется бегать по предприятию с дискетами или бумагами. Можно вспомнить о специальном расширении CADMECH, предназначенном для создания технологических эскизов: вы можете получить чертеж детали от конструктора и буквально за несколько минут превратить его в эскиз. Наконец, хочется упомянуть и огромную базу данных, поставляемую в составе TECHCARD: вы найдете там множество справочной информации об оборудовании, технологических операциях, типовых переходах, инструментах, а также многое другое. Система, конечно, содержит и средства редактирования этой базы, но вам придется их использовать в основном для введения объектов, специфических для вашего предприятия. В большинстве случаев вы можете установить TECHCARD и сразу же приступить к работе.

И все-таки, хотя всего перечисленного выше более чем достаточно для того, чтобы рекомендовать TECHCARD всем предприятиям, желающим автоматизировать свои технологические отделы и службы, в первую очередь я всегда вспоминаю о том, что является уникальным преимуществом TECHCARD перед конкурирующими системами, — об экспертной системе, позволяющей автоматизировать не только те задачи, которые обычно приходится решать вручную с помощью толстых технологических справочников, но также и те, для которых никаких справочников не существует...

Что такое экспертная система? Это программа, которая позволяет эксперту в какой-либо области определить правила для логического вывода тех или иных величин, после чего рядовые пользователи будут вводить в систему исходные данные и получать результаты вывода. Экспертная система TECHEXP, входящая в состав комплекса TECHCARD, предназначена для автоматизации выбора различных параметров, которые обычно выбираются по определенным правилам, будь то справочники, стандарты предприятия или просто «опыт веков». В частности, TECHEXP может подбирать технологическую оснастку к операциям и переходам, рассчитывать нормы времени, режимы резания и многое другое.

Самым простым примером может служить расчет нужных вам параметров по формулам. Редактор формул, входящий в состав TECHEXP, обеспечивает очень удобный ввод формул и поддерживает несколько специальных «технологических функций» — выделение квалитета точности, номинала, верхнего и нижнего отклонения размеров. Например, вы можете ввести формулу для расчета скорости резания (рис. 1).

К сожалению, в реальной жизни редко удается ограничиться одной формулой, которая была бы всегда верна. Так и наша формула верна только для фрезерных операций, а для остальных нужно ввести в систему другие формулы и указать, в каком случае должна «работать» каждая из них. В итоге получается набор формул, изображенный на рис. 2.

По рис. 2 легко заметить, что в набор входят три формулы, каждая из которых сопровождается своим условием. Условие требуется для того, чтобы экспертная система смогла правильно выбрать нужную формулу в конкретном случае. Каждое условие представляет собой особую формулу, которая возвращает логический результат: «ДА», если условие выполняется, в противном случае — «НЕТ». Когда системе понадобится рассчитать скорость резания, она выберет ту формулу, условие которой выполняется.

В экспертной системе TECHEXP широко используются коды технологических понятий, которые сведены в отдельную базу. Например, на рис. 2 все условия накладываются на код текущей операции, который обозначается К_ОП. Коды 2005 и 4134 на этом рисунке могут, на первый взгляд, сбивать с толку, но на самом деле вы можете подвести курсор мыши к каждому коду, и программа покажет вам его значение. Вам не нужно запоминать эти коды или вводить их вручную: редактор формул вызывает справочник операций, и вы выбираете нужные операции из справочника. В примере, изображенном на рис. 2, последняя формула будет использоваться только для фрезерных операций, средняя — только для бесцентрово-шлифовальных, а первая — для всех остальных.

Довольно часто не существует никакой формулы, которая могла бы определить зависимость результата от исходных параметров. В таких случаях можно использовать технологические таблицы, очень похожие на таблицы из технологических справочников (чаще всего вы можете просто переносить таблицы из справочника в TECHEXP). На рис. 4 изображена таблица для определения допусков относительно низкой точности (верхнего и нижнего отклонения — ВО и НО) в зависимости от кода точности на переходе (ТЧНп) и номинального размера (НОМр).

Экспертная система обеспечивает поиск необходимых параметров по известной информации. Этот поиск может быть очень сложным и запутанным. Например, формула для расчета необходимого вам параметра может включать в себя несколько других параметров, которые также неизвестны, но могут быть рассчитаны по другим формулам или таблицам, и т.д. Разумеется, процесс вывода скрыт от рядового пользователя.

Рядовой пользователь системы может вообще ничего не знать о программе настройки TECHEXP. Когда он будет редактировать свой технологический процесс и ему понадобятся параметры, рассчитываемые экспертной системой, ему будет достаточно нажать одну кнопку, чтобы программа рассчитала значения этих параметров. Например, при заполнении режимов резания для технологического перехода вы можете увидеть окно, показанное на рис. 5.

На рис. 5 представлены параметры режимов резания, которые образуют сценарий перехода. Вы можете самостоятельно настроить сценарии операций и переходов под требования вашего предприятия, вставить нужные вам параметры и удалить ненужные. Некоторые из этих параметров могут использоваться в выходных документах технологического процесса, другие будут скрытыми, и экспертная система будет использовать их для промежуточных расчетов. Пользователь может ввести значения любого из параметров сценария вручную (или просто нажать кнопку «Расчет», после чего экспертная система автоматически рассчитает их значения).

Неудивительно, что рядовым пользователям TECHCARD работа экспертной системы кажется «волшебством»: достаточно нажать одну кнопку, и все считается само! Однако компьютер будет выдавать правильные результаты только в том случае, если в него введут правильные знания (формулы, таблицы, условия и т.д.). Неверные знания, естественно, приведут к получению неверных результатов.

Процесс настройки экспертной системы во многом напоминает программирование, но вашим экспертам, конечно, не придется изучать никаких языков программирования или операционных систем: TECHEXP обеспечит им удобный и интуитивно понятный интерфейс для ввода знаний. Тем не менее база знаний, как и любая программа, нуждается в отладке, и TECHCARD предоставляет для этого все необходимые средства. Если в последнем примере включить режим трассировки, вы увидите окно с подробным списком действий экспертной системы (рис. 7).

Очевидно, что экспертная система способна произвести революцию в создании технологических процессов на вашем предприятии. Как только вы занесете в TECHEXP все необходимые знания из справочников, последние окажутся ненужными. После отладки базы знаний в ваших расчетах станет гораздо меньше ошибок: ведь ошибаться свойственно человеку, а не компьютеру. И, конечно, основным результатом внедрения экспертной системы станет многократное ускорение проектирования технологических процессов. Что быстрее: нажать на одну кнопку или копаться в справочниках с калькулятором в руках?

Применение экспертной системы в технологии особенно необходимо еще и потому, что технологам приходится очень долго совершенствоваться в своей профессии. Пока выпускник технического вуза превратится в профессионального технолога, пройдет много лет, а через пару лет ваши ветераны-эксперты уйдут на пенсию, и заменить их некем! TECHEXP легко поможет вам справиться с этой проблемой: пусть ваши новички научатся использовать систему и занесут в нее знания ветеранов.

«САПР и графика» 5'2000