5 - 2004

T-FLEX CAD и T-FLEX DOCs — новый уровень автоматизации управления проектами

Игорь Кочан

Времена меняются, заставляя меняться и нас. В последние годы системы и методы компьютерного проектирования развиваются не­обычайно быстрыми темпами. Сегодня во всех системах — от всемирно признанных лидеров этого рынка до ориентированных на нужды конкретного предприятия — пользователям предлагаются возможности, о которых еще несколько лет назад нельзя было и мечтать. Большинство 2D-систем настолько просты и удобны в использовании, что позволяют даже начинающим специалистам работать более быстро и производительно, чем опытные конструкторы-чертежники. С помощью системы трехмерного моделирования можно спроектировать изделие практически любой сложности. И неудивительно, что, кроме развития основной функциональности, разработчики систем проектирования прилагают все больше усилий, чтобы решить задачи организации и автоматизации процесса проектирования.

Лидер отечественного рынка в области систем 3D-моделирования — российская компания «Топ Системы» не осталась в стороне от этого процесса. Разработанный ею программный комплекс по управлению проектами и инженерными данными T-FLEX DOCs все теснее интегрируется с мощной системой проектирования T-FLEX CAD. Основной задачей этой интеграции является предоставление пользователям возможностей автоматического формирования структуры изделия и ведения проекта непосредственно из системы проектирования. Кроме того, решение обратной задачи — предоставление пользователям системы управления проектами всей необходимой информации о структуре изделия и спецификациях, полученных непосредственно в процессе проектирования, — позволяет значительно повысить привлекательность такого комплекса.

Что же представляет собой этот интегрированный комплекс и чем он отличается от других подобных систем? Все крупные современные системы проектирования предоставляют пользователям встроенные или дополнительные подсистемы, обеспечивающие взаимодействие проектировщиков, участвующих в разработке. Все системы гарантируют участникам рабочей группы доступ к файлам проекта, к возможностям синхронизации вносимых изменений и централизованного хранения результатов. Многие системы даже управляют параметрами деталей и сборок, автоматически формируя структуру изделия. Все это действительно так, но только ли в этом нуждаются пользователи? Подобные системы в подавляющем своем большинстве напоминают первые автомобили: они весьма успешно решают лишь одну задачу — перемещение пассажиров из пункта «А» в пункт «Б». Однако сегодня этого уже недостаточно. Другими словами, обеспечением взаимодействия конструкторов и технологов на уровне корректного обмена файлами и отображением результатов в виде дерева, напоминающего состав изделия (с обозначениями, наименованиями и прочими атрибутами), уже никого не удивишь. На дворе третье тысячелетие, и системам проектирования пора самостоятельно решать более сложные задачи — автоматическое формирование и ведение конструкторского проекта.

Давайте выясним, в чем же разница между такими системами. Разберем простейший пример — сборку, состоящую из пары деталей и такой же простой подсборки.

Рис. 1. Структура типовой сборки в CAD-системе Рис. 2. Структура типовой сборки в T-FLEX DOCs 8
Рис. 1. Структура типовой сборки в CAD-системе Рис. 2. Структура типовой сборки в T-FLEX DOCs 8

Из рис. 1 хорошо видно, что представляет собой сборка для CAD-системы. Такое представление корректно, поскольку именно так выглядит структура файлов, составляющих эту сборку. Подобной структуры вполне достаточно, чтобы обеспечить в и дение состава изделия. Вполне похоже: сборка СБ1 состоит из трех элементов, сборка СБ2 — из двух. Именно так и будет выглядеть конечное изделие. На первый взгляд все на месте. Но посмотрим на эту же сборку глазами конструктора. Где спецификация? Куда ее добавить? В состав сборки СБ1? Нет, ведь она не входит в состав сборки — скорее наоборот. И вообще, спецификация и есть тот самый основной документ, который показывает конструктору состав сборочной единицы. Давайте взглянем на спецификацию сборки СБ1. Любой конструктор сразу же скажет, что она должна состоять из четырех записей:

• сборочный чертеж с обозначением СБ1.СБ , относящийся к разделу «Документация»;

• сборочная единица с обозначением СБ2 , относящаяся к разделу «Сборочные единицы»;

• детали с обозначениями Д1 и Д2 , относящиеся к разделу «Детали».

Но позвольте: во-первых, в составе сборки СБ1 мы видим только три элемента, а во-вторых, тот самый сборочный чертеж, который мы рассматривали, оказался на одном уровне иерархии с входящими в него деталями. Получилась какая-то путаница! Как бы ни было удобно пользоваться системой проектирования, которая работает со сборками так, как было показано на рис. 1, пользователям всегда придется вручную строить из автоматически формируемого состава сборки комплект конструкторских документов.

Однако есть и другие решения. Система T-FLEX CAD, работающая в тесной интеграции с T-FLEX DOCs версии 8, позволяет вести проектирование в совершенно других понятиях и на новом уровне автоматизации. Стоит отметить, что сборочных чертежей, выпущенных на одну и ту же сборку, может быть сделано несколько: габаритный чертеж, чертеж общего вида и еще множество разных документов, содержащих в том или ином виде набор объектов, составляющих сборочную единицу. С помощью T-FLEX DOCs 8 можно научить систему проектирования «видеть» сборки в ином свете. Так, уже на этапе создания сборочной единицы создается не один объект, а сразу два: первый — сборочная единица, представляющая собой автоматически формируемую спецификацию, а второй — сборочный чертеж (или 3D-модель), который, собственно, и будет редактироваться. Но и это еще не окончательное решение проблемы: в процессе добавления в структуру сборки деталей или подсборок система проектирования обычно вызывает соответствующие функции ядра интегрированной с ней системы управления проектами. Для большинства современных систем это действие приводит к соответствующему автоматическому добавлению объекта в состав редактируемой сборки. Однако ядро T-FLEX DOCs 8 действует значительно сложнее. В сборочный чертеж вносится лишь служебная информация об объекте, который был вставлен в сборку, а сам объект добавляется в состав сборочной единицы, содержащей редактируемый сборочный чертеж. Попробуем проиллюстрировать это.

Как видно из рис. 2, та же самая сборка, созданная в T-FLEX CAD 8 под управлением T-FLEX DOCs 8, представляется совсем иначе. Синим и желтым цветами на рис. 1 и 2 показаны детали и сборочные чертежи, а зеленым — элементы логики, которые автоматически добавляются и управляются системой управления проектом. Как видите, в этом случае все документы, образующие иерархию, находятся на своих местах. В такую структуру можно легко добавить другие сборочные чертежи, представляющие собой одну и ту же сборочную единицу. Заметим, что и спецификация, которая автоматически формируется на объект «Сборочная единица», будет содержать все необходимые элементы без какого-либо ручного вмешательства. Не это ли реальная автоматизация процесса?

Рис. 3. Диалог выбора правила вставки фрагмента в сборку

Рис. 3. Диалог выбора правила вставки фрагмента в сборку

Предоставив в распоряжение пользователя корректную в плане конструкторского проекта модель, было бы логичным предоставить ему полный спектр функций по управлению структурой изделия. На рис. 3 представлен диалог, возникающий при вставке нового фрагмента в сборку T-FLEX CAD.

Ядро T-FLEX DOCs, внедряемое в T-FLEX CAD средствами API, реализованного в виде библиотеки .NET-объектов, позволяет вы­брать правило вставки фрагмента, которое будет влиять на поведение нового объекта на протяжении всего его существования. Рассмотрим особенности следующих методов вставки:

вставить выбранный объект в структуру изделия. Данный режим вставки фрагмента является одним из самых распространенных для параметрических систем проектирования и применяется для вставки в сборку параметрически изменяемых фрагментов. Проще всего рассмотреть этот метод на примере типового библиотечного объекта — параметрической модели болта, который при вставке в сборку меняет свою длину, а следовательно, и наименование, так как в наименовании указывается его длина. Для системы проектирования T-FLEX CAD параметрический болт, вставленный в разные сборки с различными параметрами, остается одним и тем же объектом — параметрической моделью болта. Однако для конструктора-проектировщика, как и в плане состава разрабатываемых изделий, объекты с различными наименованиями — разные объекты. Для полной поддержки правильной технологии в системе T-FLEX DOCs реализовано следующее: вставляемый объект копируется (включая всю вложенную структуру, если этот объект сам по себе является сборкой) и в состав сборочной единицы включается копия, которая и связывается со вставленным в чертеж фрагментом. Связь с фрагментом обеспечивает обмен параметрами между фрагментом и новым объектом структуры. Это позволяет использовать параметры объекта в чертеже и менять параметры объекта в соответствии с изменением параметрической модели. Данный режим вставки приводит к фактическому дублированию вставляемого объекта, что позволяет вносить изменения как в исходный, так и в новый объекты независимо друг от друга;

вставить ссылку на выбранный объект. В отличие от предыдущего режима вставки, этот метод поддерживает технологию вставки непараметрических, то есть неизменяемых при вставке, фрагментов. Примером может служить любой сборочный узел, вставляемый в проектируемый агрегат. В подавляющем большинстве случаев в сборку верхнего уровня вставляется уже готовый разработанный узел, почти всегда являющийся законченной сборочной единицей различной сложности. При проектировании автомобиля разработка двигателя — самостоятельный процесс. Никогда проектировщик, занимающийся компоновкой изделия, не возьмется править готовый агрегат (в нашем примере — двигатель). Таким образом, компоновщик лишь использует готовые изделия других разработчиков. Более того, если в эти узлы вносятся изменения, то они должны быть произведены во всех без исключения применяющихся узлах. Если бы для вставки двигателя в проект автомобиля мы использовали предыдущий способ вставки, то в результате получили бы полную копию структуры двигателя и изменить его нам пришлось бы во всех проектах, где он применяется. Это трудоемко и не очень целесообразно. Для таких случаев и предусмотрен метод вставки объекта по ссылке. При этом создается только один новый объект — ссылка на вставляемый узел. В структуре дерева изделия в T-FLEX DOCs этот объект разворачивается, показывая состав того объекта, на который указывает ссылка;

вставить выбранный объект как вспомогательный. Данный метод вставки отличается от предыдущих тем, что не образует новых объектов в структуре проектируемого изделия. Когда на сборочный чертеж ставится фрагмент, содержащий, к примеру, рамку чертежа, это никак не изменяет структуру проектируемого изделия. Фрагмент при этом вставляется, в него передаются параметры и т.д., а структура изделия остается неизменной;

вставляемый объект уже присутствует в структуре изделия. Данный способ вставки фрагмента используется в тех случаях, когда необходимо вставить фрагмент в чертеж, но при этом не нужно добавлять объект в структуру изделия, так как он там уже есть. Типичный пример — вставка в сборку второго вида ранее вставленной детали. Как видно, данный метод отличается от предыдущего тем, что структура изделия могла бы измениться, если бы этот объект ранее уже не был вставлен. Особенность данного метода состоит в том, что новый фрагмент не только появляется в сборочном чертеже, но у него устанавливается связь с одним из уже существующих объектов структуры изделия. Таким образом, на один и тот же объект структуры изделия могут ссылаться два или более фрагментов.

Для повышения удобства и наглядности работы пользователя в интерфейс системы T-FLEX CAD встроены рабочие окна T-FLEX DOCs, предоставленные все тем же ядром API. В системе проектирования имеются окна рабочего стола, архивов и проектов, папки «Избранное» и механизм поиска документов (рис. 4).

Рис. 4. Окно T-FLEX CAD с рабочими окнами T-FLEX DOCs 8

Рис. 4. Окно T-FLEX CAD с рабочими окнами T-FLEX DOCs 8

Как следует из вышесказанного, благодаря новым механизмам ядра T-FLEX DOCs система проектирования получает целый ряд возможностей по управлению составом изделия. Самая важная из них — в результате простой вставки фрагментов в сборку пользователь получает полностью настроенный механизм автоматического управления структурой изделия. Все фрагменты связываются с соответствующими объектами состава изделия, и эти связи сохраняются на протяжении всего жизненного цикла изделия. Например, при удалении какого-либо фрагмента система автоматически предлагает пользователю варианты адекватного изменения структуры изделия, и наоборот — удаление объекта из проекта в T-FLEX DOCs приведет к автоматическому удалению соответствующих фрагментов из сборок T-FLEX CAD. Согласитесь, неплохой уровень взаимодействия систем.

Так же обстоит дело и с обновлением параметров. Изменение того или иного параметра сборки тут же отражается на составе изделия: изменяются соответствующие параметры объектов, связанных с изменившимися фрагментами.

Вышеописанная возможность очень важна для автоматической генерации спецификаций. Эту операцию комплекс T-FLEX DOCs 8 также выполняет намного лучше. Встроенный генератор отчетов позволяет системе в прозрачном режиме вести генерацию спецификаций нужного вида. Это означает, что пользователь в любой момент может открыть страницу просмотра спецификации, связанную с деревом состава изделия, и увидеть, как выглядит спецификация на выбранную сборочную единицу в данный момент (рис. 5). Такую спецификацию можно не хранить в виде «замороженного» документа — она всегда включает все последние изменения и является актуальной. Кроме того, T-FLEX DOCs 8 следит за изменениями, происходящими в проекте, и если на какой-либо узел будет создано новое исполнение, то в дальнейшем будет формироваться не единичная, а групповая спецификация.

Рис. 5. Окно просмотра автоматически сформированной спецификации

Рис. 5. Окно просмотра автоматически сформированной спецификации

Вышеописанный пример показывает принципиальные изменения, произошедшие в ядре T-FLEX DOCs 8. Но это далеко не все отличия данной системы от более ранних версий и большинства существующих аналогов. Рабочий стол T-FLEX DOCs, представлявший собой простой и традиционный механизм управления коллективным изменением документов, также претерпел значительные изменения. Прежде он представлял собой список документов, которые взяты на редактирование пользователем, использующим этот рабочий стол. Технически все было выстроено правильно и просто, но в ходе эксплуатации системы выяснилось, что данный способ представления набора редактируемых объектов требует от пользователя повышенной внимательности. Дело в том, что организация работы в конструкторских и иных подразделениях такова, что один и тот же разработчик создает однотипные узлы для разных изделий. Естественно, однотипные узлы состоят из однотипных деталей. В результате в списке редактируемых документов оказывались объекты с похожими названиями, но относящиеся к разным проектам. При сохранении в архив одного из редактируемых узлов нужно было очень внимательно следить за тем, какие объекты к нему относятся, а какие — нет. Во избежание ошибок пользователям приходилось выполнять сохранение документов не из окна рабочего стола, а из окна соответствующего проекта, где четко видны редактируемые объекты и их положение в структуре изделия. В T-FLEX DOCs 8 рабочий стол стал древовидным, что решило все вышеописанные проблемы. Теперь на рабочем столе показываются все находящиеся в работе объекты, расположенные друг относительно друга так, как они включены в структуру изделия (рис. 6).

Рис. 6. Рабочий стол и редактируемая часть структуры изделия

Рис. 6. Рабочий стол и редактируемая часть структуры изделия

Особенность такого представления данных заключается в том, что система должна показывать на рабочем столе те элементы состава изделия, которые не находятся на редактировании у пользователя, но являются связующими. В интегрированной системе T-FLEX рабочий стол отвечает за автоматическое взятие в работу всех необходимых объектов. Так, при попытке удалить тот или иной связанный с объектом структуры изделия фрагмент, объект, подлежащий удалению, автоматически выносится на рабочий стол. Это гарантирует, что результаты работы пользователя будут впоследствии корректно сохранены в хранилище.

T-FLEX DOCs API, на ядре которого реализована интеграция систем T-FLEX DOCs и T-FLEX CAD, обеспечивает подобный уровень взаимодействия с любыми CAD-системами. Все механизмы интеграции построены таким образом, чтобы взаимодействовать с не известной заранее CAD-системой в абстрактных терминах, таких как «Сборка», «Деталь», «Сборочный чертеж», «Файл документа» и т.д. Кроме того, имеющиеся средства API позволяют работать с хранилищем данных, файлами, справочниками и документами в терминах классического, а не технического документооборота. Таким образом, система T-FLEX DOCs может быть интегрирована с различными офисными приложениями, системами управления предприятием и т.п.

В целом 8-я версия T-FLEX DOCs является значительным шагом вперед на пути создания сквозных систем проектирования. В данной статье мы рассмотрели далеко не все нововведения в ней — это лишь небольшая тематическая подборка. О других возможностях системы мы постараемся рассказать в следующих статьях.

«САПР и графика» 5'2004