База данных APM Data — связующий элемент в структуре системы APM WinMachine
Компания НТЦ АПМ знакомит читателей журнала с возможностями, предоставляемыми CAD/CAE-системой APM WinMachine, для того чтобы потенциальным потребителям было легче разобраться в большом количестве предложений, имеющихся сегодня на российском рынке ПО. В этой статье мы впервые на страницах журнала «САПР и графика» дадим краткую информацию о работе базы данных APM Data и о ее функциональных возможностях.
База данных спроектирована как один из элементов нашей общей концепции — системы сквозного проектирования, в которой APM Data является связующим звеном в процессе создания современного механического оборудования и конструкций.
Высокий уровень автоматизации проектирования позволяет существенно повысить скорость разработки проекта за счет применения различных баз данных. Обычно при создании нового оборудования возникает необходимость использовать детали и узлы предыдущих разработок, а также стандартные элементы. Для реализации этих возможностей нужно обеспечить хранение и быструю эффективную обработку комплексной конструкторской информации. Все эти функции в системе APM WinMachine выполняет база данных APM Data, работающая под управлением Microsoft Access.
Хотелось бы отметить, что формирование базы данных и ее функциональных возможностей было продиктовано функциями той инструментальной среды, для которой эта база была предназначена. На начальном этапе, когда в состав APM WinMachine входили исключительно расчетные модули, база данных содержала только численную информацию. В настоящий момент, когда в рамках APM WinMachine функционирует параметрическая чертежно-графическая система APM Graph, в состав базы дополнительно входят конструкторские графические библиотеки. В недалеком будущем в APM WinMachine появятся технологические модули и программные решения для хранения и редактирования электронных документов, тогда в APM Data будут сделаны дополнения и в этой части.
База данных построена таким образом, что в ней можно хранить несколько стандартов. В настоящий момент мы поддерживаем ГОСТы и в некоторых вопросах — СНиПы. Что касается других стандартов, то они формируются нашими партнерами, которые осуществляют продажу нашего программного продукта за рубежом. Пользователь системы APM WinMachine может самостоятельно сформировать, например, стандарт предприятия или отраслевой стандарт, который необходим для ускорения оформления конструкторской документации. База легко пополняется новыми записями и может быть легко откорректирована пользователем.
Укрупненно состав базы данных в виде блок-схемы представлен на рис. 1. Понятно, что такая общая картина не дает полного представления о составе и возможностях модуля. Объектов в базе несколько десятков тысяч, что в значительной степени удовлетворяет потребности конструктора, занятого созданием современного механического оборудования. Для того чтобы представить себе объем информации, включенной в состав модуля APM Data, достаточно обратиться к известному в конструкторской среде трехтомному справочнику конструктора-машиностроителя В.И.Анурьева. Вся информация, содержащаяся в этом справочнике, имеется и в APM Data, но это еще не все. При формировании базы данных была проделана большая работа по сбору справочного материала из огромного количества источников.
Кроме справочных данных в области машиностроения, в базе есть информация из области строительства, электротехники, а также гидро- и пневмоавтоматики. Большой раздел в базе отведен инструментам для изготовления деталей и узлов машин (в дальнейшем, по мере развития CAM-направления системы APM WinMachine, инструментальная часть базы данных будет существенно расширяться).
В качестве примера на рис. 2 изображена блок-схема одного из разделов базы — «Детали», представляющего большой практический интерес.
База данных условно разделена на информационную и графическую части. В информационной базе содержатся числовые значения, характеризующие свойства материалов, величины допусков и посадок, чистоту обработки поверхности, кинематические, энергетические, геометрические и другие характеристики, необходимые как для функционирования других модулей системы, так и для принятия конструкторских решений.
В графической части базы размещена геометрическая и числовая информация, позволяющая выполнить чертежи стандартных деталей, узлов, различных комплектующих и т.п. Пример размещения справочной информации в базе представлен на рис. 3. Поля, отведенные для хранения числовой информации, при необходимости легко редактируются и модифицируются пользователем в рамках заданной геометрической модели.
С помощью базы можно автоматизировать процесс оформления чертежей, заполнить штамп, спецификацию и т.д.
Отметим, что графическая база данных функционирует совместно с редактором APM Graph и может быть вызвана только из него. Размещенные в базе модели представлены в параметрическом виде и выполнены с помощью APM Graph. Следует отметить, что такая форма представления позволяет легко модифицировать геометрические объекты как непосредственно численно, так и с использованием аналитических зависимостей. На рис. 4 приведен фрагмент параметрического задания конструкции корпуса редуктора. Хорошо видно, что геометрические размеры редуктора могут быть параметрически описаны математическими выражениями любой сложности. Для реализации этой возможности в APM Graph предусмотрена уникальная функция синтаксического разбора аналитических зависимостей и логических выражений. Это один из тех инструментов, с помощью которых формировалась описываемая база данных.
Чертежную документацию можно прочитать и с помощью стороннего геометрического редактора, но обязательно используя APM Graph в качестве промежуточного звена. Экспорт (и импорт) графических файлов выполняется с использованием формата DXF. Нелишне напомнить, что этот формат, насколько нам известно, поддерживается всеми имеющимися на рынке графическими системами.
База данных представляет собой тот фундамент, без которого невозможно функционирование других модулей, так как она содержит необходимую информацию для запуска и нормальной работы всех остальных модулей системы APM WinMachine.
Покажем, как взаимодействуют база данных и расчетные модули. Рассмотрим, например, чтение геометрии поперечного сечения из раздела «Сортаменты». На первом этапе сечение берется из APM Data и переносится в APM Graph (рис. 5), а затем, на втором этапе — в модуль APM Structure3D (рис. 6).
В качестве еще одного примера, демонстрирующего возможности базы данных, приведем процедуру создания сборочного чертежа с использованием только тех деталей, которые включены в состав APM Data. Детали, из которых формируется сборочный чертеж, показаны на рис. 7 (чтобы не усложнять геометрическое представление группы деталей, на рисунке не обозначены валы, также имеющиеся в базе данных). На рис. 8 изображена сборка, полученная из элементов графической базы данных, приведенных на рис. 7, при их перемещении в соответствующие позиции. Понятно, что при такой технологии проектирования процедура получения сборочного чертежа выполняется в десятки раз быстрее, чем это можно сделать при обычном способе конструирования.
Вместе с тем базу данных APM Data нельзя рассматривать как нечто статичное — она постоянно развивается и дополняется. Пока эта статья будет готовиться к печати, в APM Data уже появятся новые модели и новые возможности. Например, помимо плоских моделей в базе данных скоро будет использоваться их трехмерная отрисовка.
В последнее время компания НТЦ АПМ развернула работы в области документооборота. Это значительно усиливает роль базы данных, являющейся основой для формирования и хранения конструкторских документов. Ввод в эксплуатацию системы документооборота, ориентированной на обслуживание всей процедуры конструкторской разработки проекта, запланирован на начало будущего года.
Иными словами, в базе данных последовательно отражаются все новые возможности, которые появляются в системе APM WinMachine. Все эти шаги, как мы полагаем, дадут дополнительный стимул к практическому использованию системы APM WinMachine в промышленности, науке и образовании.
Хотелось бы также отметить, что база данных APM Data в составе системы APM WinMachine является одной из самых дешевых из всех известных нам подобных инструментов. Относительно низкая цена напрямую продиктована заботой о наших пользователях и обусловлена довольно низкой себестоимостью разработки за счет удачного параметрического представления объектов.
Нам часто задают вопрос, чем APM Data лучше других имеющихся на рынке аналогичных программных продуктов. Ответить на него сложно, так как каждый программный продукт функционирует в своей среде и в полной мере отвечает ее потребностям. При этом нужно учитывать, что общее назначение соответствующих баз данных у всех программных продуктов имеет примерно одинаковый смысл, каждая из операций выполнена по-своему и с разной степенью, так сказать, удачности. Сравнивать функциональные особенности различных баз данных — дело независимых экспертов. Мы просто постарались кратко рассказать об одной очень важной стороне системы APM WinMachine. Для того чтобы подробнее ознакомиться с ее возможностями, можно взять APM WinMachine во временное пользование и поработать с ней самостоятельно. Можно также пройти курс обучения в НТЦ АПМ либо на своем рабочем месте. Напоминаем, что наши программные продукты передаются в опытную эксплуатацию бесплатно, а обучение — платное. Кроме того, мы ежемесячно проводим двухдневный семинар для потенциальных пользователей, в ходе которого даем подробную информацию о каждом из модулей, входящих в состав APM WinMachine.
***
Мы считаем, что появление и успешная эксплуатация на российском рынке САПР модуля APM Data свидетельствуют о рождении еще одной прикладной базы данных. Благодаря этому у пользователей ПО расширяется возможность выбора. Кроме того, на основе этой ситуации можно сделать еще один вывод: российский рынок ПО в области CAD/CAM/CAE-систем прогрессирует и развивается достаточно динамично. Это вселяет надежду на то, что российские разработки в данной области преодолеют комплекс неполноценности и займут достойное место на мировом рынке САПР.
«САПР и графика» 9'2002
