11 - 2000

Неделя российских разработчиков информационных технологий

Андрей Мазурин

Зачем САПР директору завода?

Какая САПР нужна предприятию?

Практические аспекты внедрения САПР

Проблемы российского сообщества САПР

Заключение. Ценность российского сообщества САПР

CASE-технология быстрой разработки специализированных интеллектуальных конструкторско-технологических САПР

Опыт продвижения российской CAD/CAM-системы на западном рынке

Выводы

Современные направления повышения производительности и качества изготовления изделий сложной формы

   Интеграция в единую комплексную САПР

   Повышение точности изготовления изделий сложной формы

   Контроль точности изготовления

Лазерные технологии быстрого изготовления прототипов

Послойное выращивание

Лазерная стереолитография

Использование

Параметры и ограничения

26-30сентября в Москве в павильоне № 69 Всероссийского выставочного центра (ВВЦ) состоялась одиннадцатая ежегодная российская выставка информационных и коммуникационных технологий SofTool’2000, организатором которой выступила компания «ИТ-экспо». Учредителями выставки в этом году стали Министерство промышленности, науки и технологии РФ, Правительство Москвы, Отделение информатики, вычислительной техники и автоматизации РАН и Специализированный выставочный комплекс ГАО ВВЦ.

SofTool — самая крупная российская компьютерная выставка, изначально ориентированная на пропаганду и продвижение разработок отечественных фирм — производителей программного и аппаратного обеспечения. Это, впрочем, ни в коей мере не закрывает зарубежным компаниям путь к участию в выставке. Очень важно, что, несмотря на финансовые и экономические катаклизмы, коими изобилует наша страна, SofTool неизменно развивается, привлекая к себе внимание все большего числа посетителей и новых участников, в числе которых и западные компании. Приход на SofTool зарубежных фирм объясняется отчасти постепенной трансформацией некогда серьезной компьютерной выставки COMTEK (представлявшей до сего дня единственную альтернативу SofTool) в выставку утюгов и холодильников, а отчасти — качественным изменением состава посетителей SofTool, среди которых стало заметно больше руководителей и специалистов промышленных предприятий. К тому же все это происходит на фоне намечающегося оживления российской экономики.

Традиционно наиболее заметными на SofTool’2000 были пять основных направлений: системы управления предприятием и его ресурсами (MRP/ERP-системы), геоинформационные системы (ГИС), системы автоматизированного проектирования изделий и технологий их изготовления (САПР), автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и Internet-технологии. При этом посетителям были продемонстрированы не просто лучшие достижения науки и техники, а вполне конкретные разработки, успешно применяющиеся как в России, так и за рубежом.

Мир информационных технологий еще молод и находится в непрерывном развитии. Он не терпит догм и способен опрокинуть, казалось бы, самые незыблемые устои. Здесь идет постоянная борьба идей, причем далеко не всегда побеждают самые лучшие и прогрессивные. Год от года российские разработчики играют здесь все более заметную роль и своими уникальными решениями оказывают все большее влияние на прогресс в сфере информационных технологий. Вот почему сегодня так важно с особым вниманием, бережно относиться к любым отечественным разработкам, не отрицать их, а внимательно изучать и по мере возможностей способствовать их развитию. Не исключено, что завтра они смогут принести стране миллионную прибыль.

Мне до сих пор приходится сталкиваться с людьми, огульно отвергающими все, что имеет марку «Сделано в России», и готовыми душу заложить за любое «заморское чудо». И неважно, что рушатся целые западные империи, зашедшие в тупик в развитии своих информационных технологий, не имеет значения, что закрываются компании, которые вложили в несбывшееся «чудо» целые состояния. Для них играет роль только то, что сделано это там, а не здесь (возможно, потому что сами они ничего серьезного создать неспособны).

Так что лучше не ждать, пока Запад даст нам повод уважать собственные достижения (как это произошло с присуждением в октябре этого года Нобелевской премии российскому физику Жоресу Алферову), а наконец научиться ценить их самим. В качестве первого шага на этом пути можно посетить выставку SofTool. Лучшего места для получения первого представления об уровне развития информационных технологий в России трудно придумать.

Между прочим, западный бизнес уже давно по достоинству оценил российских разработчиков программного и аппаратного обеспечения. За последние десять лет на Запад уехали несколько тысяч квалифицированных инженеров и программистов. И во многом благодаря именно их знаниям и умениям зарубежные технологии успешно развиваются, захватывая и российский рынок.

Правда, не все зарубежные компании подходят к интеллектуальному потенциалу России столь потребительски. Находятся и такие, которые осознанно идут на затраты с целью его поддержки и развития, создавая в России рабочие места для разработки новых компьютерных технологий. Во всяком случае, на рынке САПР мне известны две такие компании — это французская фирма MATRA Datavision, много лет назад открывшая филиал в Нижнем Новгороде по разработке CAS.CADE, и британская компания Delcam plc, в одном из офисов которой, размещенном на территории Иркутского авиационного производственного объединения, ведутся разработки программных модулей, распространяемых в составе комплекса программ Power Solution как у нас в России, так и за рубежом. При этом разработчики сохраняют за собой полное авторство на собственные программные решения, что очень важно.

Возвращаясь к SofTool’2000, следует отметить, что организаторы выставки постоянно преподносят своим посетителям что-нибудь новое. Возможно, многие еще помнят по SofTool’99 о такой беспрецедентной акции, как СОФТУЛ-ДЕБЮТ, когда лауреатам конкурса на лучшие программные решения, проведенном накануне выставки, были бесплатно предоставлены места на специально выделенной для этого площади выставочного павильона. Здесь разработчики смогли продемонстрировать свои достижения более широкому кругу посетителей. Среди представителей рынка САПР такую возможность реализовала московская фирма «АвтоМеханика» со своей CAE-системой Euler. В этом году в рамках SofTool’2000 состоялась первая всероссийская научно-практическая конференция «Информационные технологии в России XXI века». По замыслу организаторов конференция должна стать ежегодным форумом, где будут собираться ведущие ученые и бизнесмены России, чтобы обсудить вопросы развития отрасли информационных технологий.

Конференция состояла из четырех отдельных секций, определяющих одно из ключевых направлений работы выставки:

  • Технология управления в условиях рыночной экономики.
  • Автоматизация проектирования и подготовки производства.
  • Современные технологии в области АСУТП.
  • Перспективы Internet-экономики для российских предприятий.

Не могу сказать, что конференция прошла, как задумывалась. Однако считать ее неудачей тоже нельзя. Во всяком случае, полученный опыт многому научил ее организаторов и, что самое главное, подтвердил необходимость проведения подобной конференции в дальнейшем.

Журнал «САПР и графика» выступил информационным спонсором и соорганизатором секции «Автоматизация проектирования и подготовки производства». С докладами выступили специалисты компаний «АйТи», «Аскон», Группы «ГеММа», Института проблем лазерных и информационных технологий РАН, компаний «Лоция Софт», НТЦ АПМ, «Русская Промышленная Компания», «Топ Системы», «Центр СПРУТ-Т» и Omega technologies Ltd. Пользуясь случаем, хочу от имени организаторов указанной секции выразить благодарность ее ведущему — доктору технических наук, профессору МГТУ им. Н.Э.Баумана, лауреату премии Совета Министров СССР Георгию Борисовичу Евгеневу и менеджеру по маркетингу фирмы «Аскон» Ольге Ивановне Потемкиной, оказавшей неоценимую помощь в решении организационных вопросов во время работы секции.

Интерес, проявленный со стороны слушателей к работе секции «Автоматизация проектирования и подготовки производства», превзошел все ожидания — послушать докладчиков приехали специалисты заводов различных отраслей промышленности из самых разных уголков страны (всего зарегистрировалось 317 человек). Но оправдались ли ожидания слушателей, не берусь судить. В зависимости от темы (а возможно, и времени) выступления докладчика зал то наполнялся, то наполовину пустел. На это влияло соседство выставочных стендов, где слушатели после заинтересовавшего их выступления могли напрямую пообщаться с разработчиками.

Помимо вышеперечисленных фирм экспозицию САПР на SofTool’2000 представляли компании «Автограф», БЮРС, НИЦ АСК, «ИнфАрС», НПП «Интермех», НТЦ «ГеоС», Delcam plc. Так что посетители выставки получили возможность ознакомиться с широким спектром разных CAD/CAM/CAE- и TDM/PDM-программ российских и зарубежных производителей.

Первоначально предполагалось, что доклады, сделанные на конференции, будут публиковаться на страницах нашего журнала. Но по завершении работы секции стало ясно, что нет смысла публиковать все выступления, тем более что ряд из них превратились в самостоятельные статьи, которые и представлены в данном номере. Поэтому мы предлагаем вашему вниманию только некоторые из выступлений, в которых рассматриваются наиболее интересные, на наш взгляд, аспекты рынка САПР и которые вызвали наибольший интерес слушателей. Разумеется, в журнальном варианте из-за ограниченности объема доклады представлены в несколько сокращенном виде.

Влияние внедрения информационных технологий проектирования на повышение конкурентоспособности российской промышленности

Для успешного функционирования промышленных предприятий в современных условиях абсолютно необходимы передовые информационные технологии. Они позволяют не только решать широкий круг задач в сфере автоматизации финансово-хозяйственной и управленческой деятельности, но и осуществлять комплексную автоматизацию основных технологических и производственных бизнес-процессов.

Зачем САПР директору завода?

Если необходимость автоматизации бухгалтерского учета и отчетности, кадровых вопросов и документооборота в целом уже осознана руководителями предприятий, то необходимость приобретения современных САПР во многих случаях приходится доказывать.

Эффективность производства в России часто рассчитывается по упрощенным схемам, не включающим в себя научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИР и ОКР). Случается, что указанные работы включаются в расчет эффективности только как чисто затратные статьи, другими словами — убытки. Такой подход является в корне неверным: ведь именно проектная и конструкторская деятельность способна вывести производство на новый уровень развития и наладить массовый выпуск новой, конкурентоспособной продукции.

Лучший метод убеждения руководства — представление ему обоснованных, подкрепленных реальными примерами внедрений и подтвержденных экономическими расчетами предложений от нижнего и среднего управленческого звена. Однако далеко не каждый грамотный технолог или конструктор одновременно является опытным экономистом. Именно поэтому иногда в спорах о пользе САПР верх над техническими службами одерживают финансовые, умело использующие слова «затраты» и «выгода».

Что можно здесь посоветовать руководителю любого предприятия, имеющего собственное конструкторское подразделение? Конечно, решение будет принимать именно он, тем не менее существует по крайней мере три объективных фактора:

  • Нелегальные (пиратские) программные продукты, особенно иностранного производства, не могут быть использованы на полную мощность. К таким программам не прилагается нормальная документация, нет возможности пользоваться технической поддержкой, да и качество нелегальной копии может оказаться неважным. Для серьезных проектов необходимо использовать купленые лицензионные системы.
  • Если на предприятии нет вовсе или есть сильно устаревшая САПР, то во многих случаях разумно начинать внедрение (или замену) с «легкой» современной системы, которую можно освоить за сравнительно небольшой срок и для эксплуатации которой пользователю не требуется глубоких специальных знаний.
  • В настоящее время существуют отечественные САПР, вполне конкурентоспособные по сравнению с импортными. По мнению многих специалистов, при выборе зарубежной или российской САПР при прочих равных условиях предпочтение сегодня стоит отдавать именно российским разработкам, так как в этом случае существенно расширяются возможности обучения, внедрения, сопровождения, обновления и оперативного исправления выявленных недостатков.
в начало

в начало

Какая САПР нужна предприятию?

Выбор той или иной САПР в каждом конкретном случае определяется потребностями предприятия, особенностями подготовки и выпуска продукции, опытом и квалификацией сотрудников и т.д. Этот выбор далеко не так прост, как может показаться на первый взгляд.

Как показывает практика, приобретение мощных дорогостоящих систем зачастую не позволяет решить все проблемы конструкторских и технологических служб, их внедрение вызывает большие трудности и, следовательно, результат инвестиций в САПР остается отрицательным.

Сегодня потребитель предпочитает комплексное решение имеющихся проблем, включая выбор оптимальной спецификации программно-аппаратных средств, его интересуют вопросы их увязки и интеграции друг с другом, подбора и тестирования оборудования, его внедрения, обучения персонала, запуска программно-аппаратного комплекса и его последующей технической поддержки.

В связи с этим перед промышленным предприятием достаточно остро встает проблема выбора как конкретной САПР (или нескольких базовых систем) в качестве инструмента автоматизации, так и компании — поставщика решений, способной взять на себя функции системного интегратора и предложить сбалансированное по стоимости и функциональности программно-аппаратное решение.

в начало

в начало

Практические аспекты внедрения САПР

Внедрение на предприятии любой системы автоматизации, в частности САПР, — это достаточно сложный процесс, результат которого зависит от четкой координации работ поставщика и заказчика на всех этапах.

Наиболее эффективной, с точки зрения достижения конечного результата, нам представляется следующая схема.

Этап 1. Проведение экспресс-анализа предприятия.

Этап 2. Проведение комплексного обследования предприятия с детальным анализом основных технологических и производственных бизнес-процессов.

Этап 3. Выполнение технического проектирования, предполагающего разработку и согласование с заказчиком проекта автоматизации промышленного предприятия по схеме «как должно быть».

Этап 4. Внедрение комплексной системы автоматизации проектирования на предприятии по схеме: установка — тестирование — опытная эксплуатация (с обязательным обучением пользователей) — устранение замечаний — промышленная эксплуатация.

Этап 5. После сдачи системы автоматизации в промышленную эксплуатацию — взаимодействие компании с предприятием-заказчиком (периодический мониторинг функционирования системы, консультационное обслуживание, информационная поддержка, обновление версий ПО и т.д.).

в начало

в начало

Проблемы российского сообщества САПР

Кадровый голод. На практике автоматизация зачастую невозможна не потому, что нет денег или компьютеров, а из-за отсутствия на предприятиях грамотных молодых специалистов.

Нежелание рынка платить за услуги и консалтинг. Сравнение ситуации на рынке внедрения управленческих и финансовых систем, решений документооборота и на рынке САПР — явно не в пользу последнего. В первом случае заказчик четко понимает, что кроме покупки ПО необходимы существенные затраты на проект автоматизации, консалтинг, обучение персонала, внедрение и другие услуги. Иначе успешного внедрения можно ждать очень долго. Заказчики же САПР иногда не готовы приобретать качественные услуги компаний-поставщиков. Они (не все, конечно, но 10-15% реальных пользователей САПР) готовы платить за сами коробки с ПО плюс за базовые курсы обучения персонала. А ведь продукты САПР не менее сложны, чем управленческие и финансовые системы!

Реальное комплексное внедрение, начинающееся с разработки технического проекта, требует участия квалифицированного персонала внедренческой фирмы — аналитиков, инженеров, преподавателей, разработчиков дополнительных специализированных приложений. Альтернативой здесь может быть содержание предприятием собственного солидного отдела САПР, что экономически оправданно только на крупных предприятиях. В случае мелкого и среднего заказчика аутсорсинг услуг внедрения оказывается более целесообразным.

Налогообложение при покупках ПО. Весьма существенной проблемой для российских предприятий является налогообложение, связанное с покупкой программного обеспечения. Мы считаем, что стандартный порядок списания ПО как нематериальных активов в течение 10 лет, предусмотренный Положением о формировании состава затрат на себестоимость продукции (что влечет за собой платежи НДС и налога на прибыль, очень существенно увеличивающие затраты на закупку — почти в два раза), устарел и не отражает реальной ситуации. ПО — это достаточно «короткий» ресурс, и срок его полной амортизации не должен превышать двух-трех лет.

Отсутствие нормативной базы для передачи ПО по лизингу. Если машины и оборудование все-таки можно приобрести по лизинговым схемам, то механизма лизинга в отношении ПО нет вообще. Хотя для потребителей было бы очень выгодно приобретать системы САПР именно посредством лизинга.

Продажа систем через механизм лицензий в принципе возможна, однако очень часто наталкивается на непонимание налоговых органов.

Пиратство. К большому сожалению, сотрудники целого ряда российских промышленных предприятий пренебрегают использованием лицензионного ПО и устанавливают на компьютеры нелегальные копии программных продуктов. По имеющимся оценкам, это справедливо для более 90% используемых в России рабочих мест САПР.

Потери для разработчиков и поставщиков ПО очевидны и не требуют особых комментариев. В то же время недополученные доходы разработчиков — это снижение инвестиций в развитие продуктов, в исследования и научно-технические разработки, в инфраструктуру поддержки и сопровождения. В конечном счете от пиратства рано или поздно пострадает и сам потребитель ворованного продукта.

Больнее всего воровство ПО бьет по российским вендорам, так как для западных компаний пиратство в России, естественно, вещь неприятная, но пока терпимая, поскольку основной доход они получают на других рынках.

Рассмотрим проблему с другой стороны. Использование нелегального ПО представляет очень серьезную угрозу и для самих предприятий — в первую очередь для их руководителей. Отметим только важнейшие моменты:

  • использование пиратских копий программ является нарушением российского законодательства в области защиты авторских прав;
  • на рассмотрении в судах находится множество уголовных дел против руководителей предприятий, использовавших в своей хозяйственной деятельности нелицензионное ПО (статья 146 УК РФ «Нарушение авторских и смежных прав»);
  • правоохранительные и налоговые органы проводят регулярные проверки юридических лиц на предмет использования ими нелицензионных копий программ;
  • производители программ не оказывают никакой технической поддержки пользователям нелицензионного ПО;
  • потенциальные расходы по восстановлению системы, вышедшей из строя по причине нелегального ПО, могут значительно превысить стоимость приобретения лицензионного программного обеспечения;
  • деловые партнеры (особенно зарубежные) могут предпочесть ваших конкурентов только потому, что они уважают авторские права и интеллектуальную собственность;
  • использование и молчаливое поощрение компьютерного пиратства наносит ущерб личной репутации руководителя.

Объединение усилий разработчиков и поставщиков ПО против компьютерного пиратства может принести очень серьезные результаты. Например, британские производители видеопродукции, устав ждать, когда государство предпримет реальные действия против пиратов, начали активные действия и за 6 лет смогли снизить долю пиратских кассет с 45% (убытки в 376 млн. долл.) до 5% (в 17 млн. долл.).

Недостоверная информация. В России сотни тысяч пользователей САПР. Как обстоят дела с информацией в нашей с вами области деятельности?

Увы, сказать «плохо» — значит, ничего не сказать. Некоторые корпоративные издания вполне профессиональны, но ориентированы только на те продукты, которые продают их компании. Несколько десятков русскоязычных Web-сайтов, посвященных САПР, также чаще всего страдают этим недостатком.

Сегодня существует всего одно независимое специализированное издание «САПР и графика», однако его тираж совершенно недостаточен для массового распространения.

в начало

в начало

Заключение. Ценность российского сообщества САПР

Общие задачи разработчиков и заказчиков. Главным здесь является сохранение научно-технического и экономического потенциала страны, подготовка квалифицированных специалистов, обеспечение максимально возможной технологической и информационной безопасности России.

Можно перечислить и другие общие цели и интересы. Мы считаем, что сейчас для российских разработчиков важна работа над «окультуриванием» российского рынка САПР и в целом рынка ПО, установлением четких и понятных правил работы и взаимоотношений между различными субъектами этого рынка, накоплением опыта реализации действительно серьезных и успешных проектов, а не просто единичных продаж.

Информационная безопасность России. «Доктрина информационной безопасности Российской Федерации» утверждена Президентом РФ В.В.Путиным 9 сентября 2000 года. Выделим лишь основные моменты этого важнейшего документа, которые, на наш взгляд, не требуют дополнительных комментариев и толкований:

«…Третья составляющая национальных интересов Российской Федерации в информационной сфере включает в себя развитие современных информационных технологий, отечественной индустрии информации, в том числе индустрии средств информатизации, телекоммуникации и связи, обеспечение потребностей внутреннего рынка ее продукцией и выход этой продукции на мировой рынок, а также обеспечение накопления, сохранности и эффективного использования отечественных информационных ресурсов. В современных условиях только на этой основе можно решать проблемы создания наукоемких технологий, технологического перевооружения промышленности, приумножения достижений отечественной науки и техники. Россия должна занять достойное место среди мировых лидеров микроэлектронной и компьютерной промышленности.

Для достижения этого требуется:

  • развивать отечественную индустрию информационных услуг…;
  • развивать производство в Российской Федерации конкурентоспособных средств и систем информатизации…;
  • обеспечить государственную поддержку отечественных фундаментальных и прикладных исследований, разработок в сферах информатизации, телекоммуникации и связи.

…Угрозами развитию отечественной индустрии информации, включая индустрию средств информатизации, телекоммуникации и связи, обеспечению потребностей внутреннего рынка в ее продукции и выходу этой продукции на мировой рынок, а также обеспечению накопления, сохранности и эффективного использования отечественных информационных ресурсов могут являться:

  • …создание условий для усиления технологической зависимости России в области современных информационных технологий;
  • закупка органами государственной власти импортных средств информатизации, телекоммуникации и связи при наличии отечественных аналогов, не уступающих по своим характеристикам зарубежным образцам;
  • вытеснение с отечественного рынка российских производителей средств информатизации, телекоммуникации и связи;
  • увеличение оттока за рубеж специалистов и правообладателей интеллектуальной собственности.

…Источники угроз информационной безопасности Российской Федерации.

К внутренним источникам относятся:

  • критическое состояние отечественных отраслей промышленности;
  • недостаточная разработанность нормативной правовой базы, регулирующей отношения в информационной сфере, а также недостаточная правоприменительная практика».

…Критическое состояние предприятий национальных отраслей промышленности, разрабатывающих и производящих средства информатизации, телекоммуникации, связи и защиты информации, приводит к широкому использованию соответствующих импортных средств, что создает угрозу возникновения технологической зависимости России от иностранных государств.

Наиболее важными объектами обеспечения информационной безопасности Российской Федерации в области науки и техники являются:

  • результаты фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, потенциально важные для научно-технического, технологического и социально-экономического развития страны…;
  • научно-технические кадры и система их подготовки.

К числу основных внешних угроз информационной безопасности Российской Федерации в области науки и техники следует отнести создание льготных условий на российском рынке для иностранной научно-технической продукции…

К числу основных внутренних угроз информационной безопасности Российской Федерации в области науки и техники следует отнести:

  • сохраняющуюся сложную экономическую ситуацию в России, ведущую к резкому снижению финансирования научно-технической деятельности, временному падению престижа научно-технической сферы, утечке за рубеж идей и передовых разработок;
  • неспособность предприятий национальных отраслей электронной промышленности производить на базе новейших достижений микроэлектроники, передовых информационных технологий конкурентоспособную наукоемкую продукцию, позволяющую обеспечить достаточный уровень технологической независимости России от зарубежных стран, что приводит к вынужденному широкому использованию импортных программно-аппаратных средств при создании и развитии в России информационной инфраструктуры…

…Государственная политика обеспечения информационной безопасности Российской Федерации основывается на следующих основных принципах:

…приоритетное развитие отечественных современных информационных и телекоммуникационных технологий, производство технических и программных средств…»

Евгений Бахин, директор по маркетингу
фирмы АО «Аскон»

в начало

в начало

CASE-технология быстрой разработки специализированных интеллектуальных конструкторско-технологических САПР

Человечество стоит на пороге постиндустриального века — века информационных технологий. В ближайшем будущем в области этих технологий неизбежны кардинальные изменения. Масштаб таких изменений будет соответствовать тому, насколько высоко в иерархии программных средств расположен целевой уровень каждой системы. Целевой уровень средств компьютеризации инженерной деятельности расположен на самом верху. Однако на пути кардинальных перемен в этой области лежат традиционные САПР с их геометрической ориентацией, препятствующие превращению компьютера из пассивного орудия в руках инженера в его активного интеллектуального партнера.

Программно-технические системы создаются для удовлетворения личных или общественных потребностей, определяющих цели, для достижения которых создается система. При создании любой технической системы необходимо стремиться к экономии трудозатрат: прошлого, или овеществленного, труда, настоящего, или живого, труда и будущего труда, связанного с развитием системы.

Основной целью создания систем компьютеризации инженерной деятельности (СКИД) является экономия живого труда проектировщиков, конструкторов, технологов — для повышения эффективности процесса проектирования и планирования, а также улучшения качества результатов этой деятельности.

Однако подобная экономия должна достигаться не любой ценой, а с учетом необходимости экономии труда, вложенного в программные средства ее разработчиками. Кроме того, каждая система имеет определенный жизненный цикл: возникновение, развитие и снятие с эксплуатации. Поэтому необходимо учитывать и последующие после создания системы трудозатраты — на ее внедрение и совершенствование.

Основные цели связаны с улучшением качества, сокращением трудоемкости, себестоимости и длительности цикла «проектирование — изготовление», а также с уменьшением затрат на натурное моделирование проектируемых объектов.

Для достижения максимально возможного сокращения трудоемкости проектирования СКИД должны быть интеллектуальными. Интеллектуализация — это одна из трех основных концепций развития систем в XXI веке. О минимальной трудоемкости можно говорить в том случае, когда по минимальному набору исходных данных инженер с помощью системы может автоматически сгенерировать интересующий его проект. Для этого должны использоваться интеллектуальные объекты или агенты, которые понимают функциональные зависимости между своими параметрами и обладают геометрическими знаниями о вариантах своей конструкции.

Длительность цикла измеряется календарным временем — от получения задания до его завершения, с учетом всех ожиданий по организационно-техническим причинам. Сокращение длительности цикла «проектирование—изготовление» обеспечивается с помощью средств совмещенного проектирования (concurrent engineering) и виртуальных бюро. Для реализации совмещенного проектирования необходимо создание интегрированных систем. Интеграция — это вторая основная концепция систем компьютеризации инженерной деятельности в новом веке. Для ее воплощения необходимо использование единой концептуальной конструкторско-технологической модели данных.

Третья основная концепция — индивидуализация. Эта концепция направлена на минимизацию экономического показателя — отношения стоимости программно-технических средств к эффективности системы. Для достижения оптимального результата каждое рабочее место, имеющее определенное функциональное назначение, должно быть оснащено техническими средствами с такой производительностью, которая требуется для выполнения этого назначения, а также необходимыми и достаточными программными средствами. Последнее означает, что персональные компьютеры должны иметь и персональные программные средства.

Вспомогательные цели связаны с сокращением трудозатрат на создание, внедрение и сопровождение специализированных систем. Ведущие зарубежные специалисты в области информационных технологий считают, что программирование постоянно упрощается и что уже сейчас имеется огромное количество продуктов, которые дают возможность создавать программы без программирования. По их мнению, волшебная страна, в которой каждый пользователь мгновенно становится программистом, может стать реальностью скорее, чем мы думаем. Применительно к СКИД такая «страна» уже есть — это CASE-технология генерации специализированных интеллектуальных конструкторско-технологических систем, разработанная компанией «Центр СПРУТ-Т».

CASE-средства в информатике аналогичны технологической оснастке материального производства. Основная задача CASE состоит в том, чтобы отделить проектирование ПО от его кодирования и последующих этапов разработки, автоматизировав их в максимальной степени. В разработанных CASE-средствах проектирование ПО осуществляется прикладным экспертом с использованием его профессионального языка. На основе этого проекта производится автоматическая генерация логических и физических структур баз данных и программных модулей баз знаний.

Большинство CASE-средств основано на парадигме «методология/метод/нотация/средство». Методология определяет шаги работы и их последовательность, а также правила распределения и назначения методов. Метод — это систематическая процедура генерации описаний компонентов ПО. Нотации предназначены для описания структур данных, порождающих систем и метасистем. Средства — инструментарий для поддержки методов с использованием принятой нотации. Эти инструменты поддерживают работу пользователей при создании и редактировании графического проекта в интерактивном режиме, способствуют организации проекта в виде иерархии уровней абстракции, осуществляют генерацию ПО и используются при его тестировании.

В разработанной CASE-технологии в качестве методологии использована системология. При разработке концептуальных моделей данных применен модифицированный метод стандарта IDEF1X. Создание баз знаний ведется с помощью модулей инженерных знаний, представляющих собой продукционные правила, соответствующие функциональным блокам стандарта IDEF0. Структурно-параметрический синтез изделий и технологических процессов осуществляется на основе метасистемы, построенной на базе методов теории мультиагентных систем.

На основе созданной CASE-технологии разработаны интеллектуальные рабочие места экспертов для генерации специализированных прикладных систем, а также интеллектуальные рабочие места конструкторов ряда изделий и технологов для проектирования маршрутных карт и операционных технологических процессов механической обработки.

Георгий Евгенев,
эксперт фирмы «Центр СПРУТ-Т»

в начало

в начало