CC BY
118
ИНТЕГРАЦИЯ САПР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С PDM-СИСТЕМОЙ SMARTEAM М.С. Варакин
Автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) представляет собой сложную информационную систему, в которой, кроме специализированных подсистем, применяется комплекс универсальных инструментальных средств CAD/CAE/CAM. Исследования последних лет показывают, что управление АСТПП и отслеживание ее жизненного цикла целесообразно выполнять с помощью PDM-систем.
Системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) представляют собой комплекс программных средств, решающий задачи построения маршрутно-операционных ТП механообработки, сварки, сборки и т. д. САПР ТП используют информацию из распределенных и разнородных источников и поставляют ее в АСТПП. Затем обобщенная информация передается в АСУ предприятия. Организация эффективного взаимодействия САПР технологических процессов с АСТПП в этих условиях является важной и актуальной задачей, решение которой может быть выполнено лишь на основе применения современных информационных технологий (WEB-технологий).
В настоящее время можно выделить следующие основные направления применения WEB-технологий в ТПП:
1. организация единого информационного пространства для различных подсистем ТПП;
2. создание удаленных баз данных технологического назначения;
3. создание WEB-приложений для подсистем АСТПП;
4. создание технологического центра для актуальной информации о существующих в мире технологических ресурсах;
5. интеграция разнообразных САПР ТП с автоматизированной системой управления предприятием.
Методология интеграции САПР ТП с АСТПП предполагает, что организация взаимодействия между подсистемами ТПП возможно лишь на основе единого информационного пространства (ЕИП). Организация ЕИП (рис. 1) должна основываться на использовании языка программирования XML - многофункционального формата представления данных. Выбор языка XML вызван возможностью описать с его помощью целый класс объектов данных, называемых XML-документами, ориентированных на технологическую подготовку производства.
Подход, основанный на создании единого информационного пространства, является основополагающим, так как определяет не только информационное взаимодействие между подсистемами ТПП, но и способы организации жизненного цикла изделия на стадии ТПП.
Выделим круг задач АСТПП, связанных с созданием и обработкой структурированной информации, для решения которых может использоваться XML.
1. Разработка сложных САПР ТП, с большим количеством приложений, связанных потоками информации самой различной структуры. XML-документы служат универсальным форматом для обмена информацией как между отдельными подсистемами ТПП, так и их внешним окружением.
2. XML может стать базовым стандартом для нового языка описания объектов ТПП, основанного на пространстве имен ТПП и позволяющего упростить многие проблемы в Web, связанные с поиском нужной информации и созданием электронных архивов ТПП.
3. XML может использоваться в приложениях САПР ТП для хранения и обработки структурированных данных в едином формате, так как позволяет описывать данные произвольного типа и использоваться для представления специализированной информации.
4. XML-документы могут использоваться в качестве промежуточного формата данных в трехзвенных системах при поиске информации в удаленных базах данных технологического назначения с помощью языка запросов XQuery.
5. Информация, содержащаяся в XML-документах, может изменяться, передаваться на машину клиента и обновляться по частям.
Например, имеется возможность использование XML-документов для ведения проекта изделия, в том числе и технологического процесса, записанного в PDM-системе SMARTEAM. Данный процесс осуществляется путем замены учетных карточек SMARTEAM на соответствующие XML-документы. Таким образом, XML-документы используются в качестве посредника при передаче информации между различными системами. Данная технология позволяет произвести интеграцию САПР ТП с PDM-системой SMARTEAM и с ERP предприятия.
Рис.1. Схема интеграции САПР ТП с РйМ-системой БтагТеат на основе применения
ХМЬдокументов
Необходимо отметить, что система управления проектами (PDM-система) является важнейшей и главной инструментальной компонентой, реализующей единое информационное пространство. Интеграция САПР ТП с PDM-системой является необходимым условием для эффективного прохождения жизненного цикла изделия на стадии ТПП. Данный механизм автоматически обеспечит интеграцию результатов проектирования в ЕИП, так как все элементы проектируемого ТП размещаются непосредственно в ЕИП в соответствии с принятой классификацией объектов.
Проектируемый ТП формируется в виде некоторой информационной модели. Благодаря реализованному в PDM объектно-ориентированному подходу информацион-
ная модель ТП не содержит в себе непосредственно тех данных, которые были «взяты» из базы при проектировании ТП (например, наименования операций и переходов, сведения о режущем инструменте, нормативно-справочная информация и др.). Она содержит в себе только ссылки - специальные указатели - на местоположение этих данных. Любое изменение элемента базы данных (например, наименования оборудования, приспособления, изменение параметров режима резания) приводит к тому, что измененные данные автоматически обновляются во всех разработанных ТП. Тем самым автоматически обеспечивается соответствие информации, содержащейся в ТП, и информации различных разделов базы данных.
Таким образом, единое информационное пространство позволяет совместно с соответствующими программными средствами обеспечить информационное согласование САПР ТП как между собой, так и с внешними системами, например с PDM-системой SMARTEAM.
Организация единого информационного пространства ТПП базируется на следующих принципах:
• в основе единого информационного пространства - электронный архив для всех видов документов;
• если осуществляется хранение и использование документов в электронном виде, то необходимо отображение данных системы в виде WEB-компонентов;
• для обмена данными в среде единого информационного пространства используется единый формат на основе XML-документов. В этом случае язык XML используется как универсальный формат (единый язык-посредник) для организации процесса передачи данных между различными системами. Для этого необходимо, чтобы каждая система оформляла свои результаты в виде XML-документов;
• необходима организация единого пространства имен - все теги XML-документов согласованы с подсистемами, которые используют язык XML;
• в дополнение к единому пространству имен необходимо создание единого тезауруса, где определены все понятия, используемые для организации единого информационного пространства;
• необходимо произвести информационную интеграцию подсистем ТПП на основе единого формата данных.
Наличие в составе PDM-системы электронного архива позволяет реализовать принцип неизменности нахождения информационного объекта. Нахождение документа любого вида в электронном архиве на всех стадиях его создания и согласования дает возможность быстрого, авторизованного и параллельного просмотра и доработки документа, включая и версии документа. Возможность распараллеливания выполняемых над документом работ является важным достоинством, позволяющим сокращать сроки ТПП изделий.
Таким образом, можно выделить следующие концепции процесса интеграции САПР ТП с PDM-системой SMARTEAM при использовании XML-документов:
1. организация хранения документов в электронном архиве в виде XML-документов;
2. взаимодействие с удаленными и распределенными базами данных с помощью XML-документов;
3. создание единого информационного пространства на базе XML-документов;
4. организация параметрической модели технологического процесса и деталей в виде XML-документа;
5. информационная интеграция САПР ТП с PDM-системой SMARTEAM и подсистемами ТПП на базе преобразования информации в виде XML-доку ментов.
