9 - 2002

Универсальные и инструментальные системы компании «СПРУТ-Технология»

Борис Кузьмин

Инструментальные средства разработки САПР

Универсальные системы

 

Какие требования предъявляет конструктор или технолог к системе, с которой ему предстоит работать? Интересуют ли его в первую очередь максимальное удобство и простота работы? Или максимальная функциональность? А может, возможность проявить творческие способности? Одним достаточно первого, другим необходимо второе, но двигают технический прогресс именно те, кому помимо удобства и функциональности важен еще и третий фактор — возможность менять, создавать, творить. Нужно сказать, что на сегодняшний день существует, увы, не так много систем, отвечающих всем трем критериям.

Компания «СПРУТ-Технология» создает системы для инженеров, которые хотят что-то улучшить или изменить в своей работе, проявить свои способности и реализовать творческие идеи. Программные продукты семейства Sprut дают конструктору и технологу возможность самостоятельно создавать для себя индивидуальное рабочее окружение, то есть сконфигурировать адаптивную среду разработки для достижения максимального удобства и функциональности. Повышение производительности труда инженера делает работу более интересной и творческой, а также экономит финансовые и трудовые ресурсы предприятия.

Чтобы учесть все требования пользователей, компания предлагает как универсальные программные продукты: SprutCAD, SprutCAM, NCTuner, SprutTP, SprutStamp, SprutIntegrator, так и средства разработки САПР: Sprut, SprutX, SprutMX, SprutDox, SprutExPro. Использование средств разработки позволяет расширять возможности универсальных систем и настраивать их на условия конкретного предприятия.

Инструментальные средства разработки САПР

Система Sprut, представляющая собой интегрированную отладочную среду, является мощным инструментальным средством разработчика, включающим экранный редактор и большой набор функций:

  • трансляцию и запуск программ на выполнение;
  • пошаговое выполнение программ с просмотром текущих значений интересующих переменных и результатов проектирования, ввод точек останова и т.д.;
  • нахождение позиций ошибок, обнаруженных как в процессе трансляции, так и при выполнении программ.

Отладочная среда имеет встроенную контекстно-зависимую систему получения подробной справочной информации об операторах всех подсистем СПРУТ (рис. 1). Собственный язык программирования высокого уровня имеет проблемную ориентацию и подразделяется на следующие подсистемы:

  • SGR — подсистема базовой графики;
  • SETS — подсистема структур данных;
  • SHELL — подсистема многооконного интерфейса;
  • SBDE — подсистема управления базами данных;
  • GPS — процессор 2D-геометрии;
  • SIGI — подсистема взаимодействия с интерактивным вводом геометрии;
  • SPM — подсистема 3D-моделирования;
  • DOG — подсистема оформления чертежей;
  • TPS — технологический процессор ЧПУ;
  • DOX — подсистема работы с документами.

SprutX — система позволяет описывать информационные модели объектов проектирования. Объектом является любая деталь, сборка или узел. Информационная модель представляет собой вариантную структуру (И/ИЛИ) составляющих ее объектов, а также свойства объектов и методы их проектирования. С помощью инструментальной системы SprutX осуществляется формирование классов, описание их свойств и методов объектов, а также согласование свойств объектов для подключения к уже существующей системе новых, независимо разработанных компонентов (рис. 2).

Дерево объектов является средством навигации по проекту и обеспечивает доступ к свойствам и методам как во время проектирования прикладной системы, так и во время ее работы.

SprutMX — среда визуального проектирования интерфейса прикладной системы на основе информационной модели проектируемого изделия, созданного в SprutX. Существует возможность включать в интерфейс окна, разработанные в Delphi. Набор стандартных экранных форм и унифицированного представления интерфейса позволяет быстро создавать «лицо» прикладной программы и управление обработкой событий. Также в системе реализуется автоматическая генерация интерфейса расчетной системы, разработанной в SprutExPro.

SprutDoX — система по своему построению аналогична SprutX и предназначена для построения документо-ориентированных прикладных систем. SprutDoX позволяет описывать бланки различных форм документов и устанавливать вызов событий при активизации полей бланка. На основе SprutDoX реализована, например, система проектирования технологических процессов.

SprutExPro — представляет собой инструментальную среду, которая предназначена для того, чтобы специалисты, не владеющие программированием, смогли компьютеризировать знания для конструкторских, технологических и других прикладных систем.

SprutExPro реализует принципиально новый метод генерации программных средств, позволяющий пользователю, не прибегая к программированию на языках высокого уровня типа C++ или Pascal, создавать прикладные программные комплексы с производительностью на порядок выше, чем профессиональный программист. В системе использован метод экспертного программирования, объединяющий лучшие качества объектно-ориентированного подхода и экспертных систем искусственного интеллекта. При этом применяется простейший язык, основанный на правилах, записываемых с помощью ограниченного естественного языка (см. «SprutExPro: программирование для непрограммистов» в № 1’2002).

С помощью системы сгенерированы программные комплексы конструкторского, технологического и организационно-экономического назначения, насчитывающие сотни правил каждый. Примеры использования инструментальных средств разработки смотрите в № 5’2002 «СПРУТ АД — процесс проектирования в одной кнопке».

В начало В начало

Универсальные системы

SprutCAD является открытой конструкторской средой для автоматизации труда конструкторов и разработчиков систем проектирования. Система в полной мере поддерживает стандарт ЕСКД и имеет расширяемый пользователем набор сервисных функций, что позволяет создать на его основе рабочее место конструктора, реально автоматизирующее типовые проектные операции, которые необходимы на конкретном рабочем месте. SprutCAD имеет библиотеку стандартных параметрических элементов, которую можно достаточно просто пополнять в процессе эксплуатации; кроме того, имеется возможность создавать собственную пользовательскую базу типовых решений.

В системе реализована возможность создания и поддержки иерархической базы чертежей изделия, что позволяет более удобно и наглядно организовать процесс проектирования и контроля над изменениями в проекте.

Уникальность параметризации SprutCAD состоит в том, что все геометрические объекты имеют в системе двоякое представление — текстовое и графическое. Текстовое описание представляет собой не что иное, как программу на языке СПРУТ с использованием операторов подсистем базовой графики GPS и оформления чертежей DOG. В результате черчения автоматически генерируется текст программы на языке СПРУТ в окне отладчика. Система обеспечивает синхронизацию между графическим и текстовым представлением каждого элемента. Интерактивное изменение элемента приводит к корректировке его текстового определения, и наоборот, редактирование текстового определения любого элемента автоматически отражается на чертеже (рис. 3). При этом в любом случае система не только изменит редактируемый элемент чертежа, но и по дереву построения автоматически переопределит все элементы, имеющие взаимосвязи с измененным.

Реализованная таким образом параметризация, сочетающая в себе взаимосвязанное представление в виде графики и текста (языка СПРУТ), дает безграничные возможности по генерации чертежей (см. «SprutCAD: особенности национальной параметризации» в № 9’2001 и «Параметризация множества структурных вариантов: решение СПРУТ-Технологии» в № 12’2001).

SprutCAM — это современная система генерации управляющих программ для обработки деталей на 2-; 2,5- и 3-координатных станках с ЧПУ. Благодаря развитым функциям импорта геометрической модели система легко интегрируется с любой современной CAD-системой. Осуществляется импорт геометрических моделей в форматах: IGES, DXF, PostScript, STL, 3DM, реализован прямой интерфейс с системой СПРУТ.

SprutCAM поддерживает широкий спектр форм представления геометрической информации — от ломаных и триангулированных сеток до NURBS-кривых и NURBS-поверхностей, что обеспечивает высокую степень достоверности модели. Функции модификации геометрической модели и полнофункциональная среда двухмерных построений позволяют произвести все необходимые изменения и дополнительные построения.

Широкий набор типов технологических операций и функции управления их параметрами позволяют сформировать оптимальный процесс обработки, а автоматический подбор параметров операций дает возможность сделать это максимально быстро (рис. 4). Автоматическое определение и доработка остаточного материала исключают рутинную работу технолога.

До отправки управляющей программы на станок с ЧПУ ее можно проверить при помощи средств моделирования обработки, что полностью исключит ошибки и сэкономит время, материалы и средства. Инвариантный постпроцессор позволяет легко настроиться на любой формат системы ЧПУ.

Удобный и понятный технологу интерфейс позволяет осваивать систему за считанные дни (см. «SprutCAM версия 3: оптимальное решение в подготовке программ ЧПУ» в № 4’2001, «Десять достоинств SprutCAM» в № 7’2001).

Среда Sprut NCTuner предназначена для контроля и окончательной доводки управляющих программ для фрезерных и токарных станков с ЧПУ. Система является логическим продолжением более ранних разработок фирмы: системы моделирования обработки InDraw и потокового редактора управляющих программ SED, различные версии которых уже в течение многих лет используются на предприятиях. NCTuner предоставляет все необходимые средства для реалистичного моделирования процесса обработки, отладки и редактирования управляющих программ, то есть в системе объединены блок моделирования обработки на станке с ЧПУ, многооконный текстовый редактор и современная отладочная среда, со всеми присущими ей функциями (рис. 5). Исходной информацией для моделирования процесса обработки служит управляющая программа в формате любой системы ЧПУ, параметры режущих инструментов и форма заготовки. В комплект поставки входит множество файлов настройки на часто встречающиеся системы ЧПУ. При помощи встроенных средств настройки достаточно просто научить систему интерпретировать управляющую программу для любой стойки ЧПУ. Реализуется перевод управляющих программ из одной системы ЧПУ в другую.

Результат моделирования представляет собой фотореалистичную твердотельную модель, которая может быть экспортирована во внешние файлы и использована другими приложениями, например CAD/CAM/CAE-системами (см. «Тюнинг управляющих программ в Sprut NCTuner» в № 8’2001).

Система SprutTP служит для автоматизации проектирования маршрутно-операционной технологии. В новой версии система использует принцип активного документа: при выборе какого-либо поля документа программа автоматически из базы данных выводит на экран только свойственную этому полю информацию либо производит определенные действия. Такой подход к реализации интерфейса значительно ускоряет процесс освоения программы, поэтому технологи предприятия, видя перед собой одни и те же документы, не будут затрачивать дополнительные усилия на изучение не свойственных выбранному полю форм и таблиц баз данных (рис. 6).

В состав системы SprutTP входит специальный редактор STTS, с помощью которого создаются технические документы. Вследствие этого каждое предприятие, использующее нестандартные формы документации, может без привлечения сторонних программистов сгенерировать нужный комплект документов. В состав системы входит технологическая база знаний по проектированию процесса механообработки (последовательность операций, переходов, оснащение переходов, расчет режимов резания, нормирование), разработанная и модифицируемая с использованием системы SprutExPro.

Система SprutStamp, предназначенная для автоматизации конструкторско-проектных работ по проектированию штамповой оснастки для холодной листовой штамповки, объемной штамповки и ковки, обеспечивает:

  • интерактивный ввод исходных данных, необходимых для проектирования оснастки;
  • проектирование штампа для деталей любой формы, с неограниченным количеством пробиваемых отверстий любой конфигурации, для любого пресса;
  • выбор пресса в зависимости от усилия штамповки и габаритов штампуемой детали;
  • выбор блока со стандартными или нестандартными плитами;
  • генерацию комплекта чертежей и спецификаций; интерактивное редактирование полученных чертежей штампа с использованием открытой среды конструкторского проектирования SprutCAD; пополнение и редактирование графической базы прессового оборудования;
  • создание трехмерной модели любой детали штампа и сборки.

При наличии инструментальной среды СПРУТ у пользователя имеется возможность расширять SprutStamp.

Системы SprutMX и SprutX используются для создания новых схем штампов и стандартных деталей, расширения интерфейса системы (см. «СПРУТ-Штамп — решение “СПРУТ-Технологии” в автоматизации проектирования штампов» № 3’2002).

SprutIntegrator — это система для управления процессом подготовки производства на основе информационной модели изделия и протоколов привязки модели к информационным ресурсам и структуре предприятия.

Основным связующим звеном в системе подготовки производства является подсистема управления проектами. Функциональные возможности подсистемы разделяются на три основные группы, характеризующие круг решаемых подсистемой задач:

  • управление архивами моделей изделий;
  • выдача заданий на проектирование;
  • контроль выполнения проектов.

Подсистема управления проектами состоит из двух функциональных модулей — сервера управления проектами и администратора проектов.

Сервер управления проектами может использоваться как в однопользовательском, так и в сетевом варианте. Для сетевой версии в качестве хранилища информационных моделей и документов могут применяться стандартные SQL-серверы (Sybase, Microsoft и др.). Данный сервер может использоваться и в случае, когда в качестве базовой системы проектирования выбран продукт сторонней фирмы. Сервер управления проектами выполняется как самостоятельный продукт и поддерживает практически любые типы документов.

Одной из важных возможностей системы является поддержка функций коллективной разработки. Администратор проектов гарантирует синхронизацию при работе над одним и тем же проектом нескольких сотрудников. Использование централизованного хранилища данных с механизмом захвата документов (Check In/Out) позволяет справиться с проблемой коллективной разработки. Произвольная структуризация хранилища документов и распределение пользователей в рабочие группы позволит не подстраивать работу предприятий под использование системы, а настроить ее на решение вопросов в привычной для них форме и последовательности.

Преимущества систем очевидны, поэтому разработки «СПРУТ-Технологии» вызывают интерес не только российских, но и зарубежных предприятий. С системами уже работают в Великобритании, Германии, Швейцарии, Италии, Норвегии, Швеции, Греции, Турции, США, Канаде, Корее, Японии и в других странах. «СПРУТ-Технология» — единственная российская компания, которая, используя свои оригинальные идеи, занимается разработкой специализированных инструментальных средств для создания прикладных систем. Удобство, простота, функциональная насыщенность, открытость для пользователей — вот отличительные качества программных продуктов «СПРУТ-Технологии», на которых базируется идеология компании. Наши системы создаются не для топтания на месте, а для качественного развития, движения вперед.

«САПР и графика» 9'2002