CC BY
21
Одним из инструментов решения этой проблемы является система университетских лицензий - предоставление коммерческих версий современного программного обеспечения САПР на бесплатной основе, с частичной оплатой или же по стоимости носителей.
В 1999 году первым лицензионным программным обеспечением стал комплекс САПР из Беларуси - Ин-термех, г. Минск, (http://www.intermech.ru), который сразу, благодаря своим многочисленным достоинствам, занял твердое место, как при преподавании некоторых дисциплин, так и в дипломном проектировании.
Следующим приобретением, в 2002 году, стал Ком-пас-3D, Компас-Автопроект, Компас-Менеджер от известного российского разработчика ОАО АСКОН, г С-Петер-бург (http://www.ascon.ru). Наконец-то основная базовая чертежная система, которая давно использовалась в учебном процессе еще в варианте под ДОС и версии 4.6, стала применяться на легальной основе.
В 2004 году по программе содействия «НИЦ АСК-ВУЗам» Научно-исследовательского центра Автоматизированных систем конструирования, г Москва, и благодаря нашему участию в ежегодном Всероссийском конкурсе «Компьютерный инжиниринг» получена САПР сквозного проектирования Кредо-3D+ (http://www.credont.ru). Вообще 2004 год стал очень знаменательным с точки зрения насыщения учебного процесса лицензионным программным обеспечением. При содействии ОАО АС-КОН получена CAM система - ГеММа-3D от одного из ведущих российских разработчиков - ЗАО «НТЦ ГеММа», г. Москва (http://www.gemma.ru). Приобретен комплекс САПР от ОАО «Топсистемы»- T-FLEX 2D/3D, г. Москва, (http:/ /www.topsystems.ru) - и ТехноПро от ОАО «Вектор-Альянс» г. Москва, (http://www.technopro.com). Consistent Software, г. Москва, (http://www.csoft.ru) любезно предоставил собственную разработку Technologies для изучения возможности его использования в учебном процессе кафедры. В рамках опытной эксплуатации НТЦ АПМ, г. Королев, (http://www.apm.ru) предоставил CAD/CAE систему APM WinMachine.
2005 год не менее удачен - от ЦНИИМ и ООО «Фо-кад», г. С-Петербург, (http://www.focad.ru) получена CAM-ЛП ПОЛИГОН, по программе поддержки высших учебных заведений SWR-Академия приобретен комплекс САПР Soilidworks, CosmosM, CosmosDesignStar, Cosmos -FlowWorks, CosmosMotion, USA, Concord, (http:// www.solidworks.com). Для осуществления учебного процесса после опытной эксплуатации приобретена CAD/CAE система APM WinMachine.
Наиболее насыщенным стал 2006 год - приобретены по университетским лицензиям программные комплексы Delcam Powermill, PowerShape, ArtCam - Delcam Plc, England (http://www.delcam.com); T-Flex Технология, T-Flex DOCs, T-Flex ЧПУ, ЗАО «Топсистемы», г. Москва, (http://www.topsystems.ru); SprutCAD, SprutCAM, SprutTP и инструментальная среда СПРУТ, ЗАО «СПРУТ-Технология», г. Набережнгые Челны, (http://www.sprut.ru); Matlab Individual Academic Edition - The MathWorks, Inc. (http:// www.mathworks.com), USA; Mathcad 13 - Mathsoft Eng & Edu, Inc., USA (http://www.mathsoft.com); Abaqus 6.5 SE -Abaqus, Inc., USA, (http://www.abaqus.com).
В 2007 году за лидирующее положение в области внедрения и использования трехмерного твердотельного моделирования на базе программного обеспечения АС-КОН по результатам двух Международных студенческих конкурсов «Будущие АСы 3D моделирования» 2005 и 2006 гг. ОАО АСКОН в качестве поощрения предоставили университетские лицензии на новый САПР ТП - Вертикаль. Данное событие коснулось всего двух ВУЗов РФ, один из
которых Курганский государственный университет, а именно специализированная научно-исследовательская лаборатория «CALS технологии в машиностроении».
В 2008 году на средства Гранта губернатора Курганской области лабораторией по университетской лицензии приобретен программный комплекс ЛОЦМАН (http:// www.ascon.ru). Ведутся переговоры с разработчиками Техтран - НИП «Информатика» (http://www.nipinform.ru); ADEM - Adem Technologies (http://www.adem.ru); ANSYS -ANSYS Inc, USA, (http://www.ansys.com); SolidCAST -FiniteSolutions, USA, (http://www.finitesolutions.com); LVMFlow - НПО «МКМ», (http://
www.lvm.mkmsoft.ru); QForm3D - ООО «КванторФорм» (http://www.qform3d.ru); DEFORM - Scientific Forming Technologies Corporation (SFTC), USA (http:// www.deform.com).
При содействии НПП «Интермех» ведущий зарубежный разработчик Autodesk, USA, (http://www.autodesk.com) согласился предоставить для ведения учебного процесса по специальности 151001 «Технология машиностроения» университетские лицензии на Autocad и Inventor.
Имеются планы и на отдаленное будущее - время за «тяжелыми» САПР - Unigraphics, Pro/E, Cimatron. Планируется открытие авторизованных учебных центров, в частности Solidworks, Интермех, Autodesk - со стороны разработчиков уже предложено полное содействие. Возможна организация учебного центра АСКОН. В данный момент ведутся переговоры по прохождении сертификации преподавателей, как специалистов, так и педагогов по автоматизированному проектированию на кафедре.
А.С. Ушаков, М.В. Давыдова, А.М. Михалёв Курганский государственный университет
К ВОПРОСУ ОБ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУР БАЗ ДАНЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА
Современное машиностроение немыслимо без повседневного применения вычислительной техники для проектирования и расчета машин, технологических операций и процессов, контроля за качеством изготовления, управления работой. С каждым годом появляются все новые программные комплексы, автоматизирующие различные этапы жизненного цикла изделия от идеи до утилизации. Одни из них полностью автоматизируют весь жизненный цикл какого-то класса изделий, другие автоматизируют конкретный этап, но для широкого спектра изделий, третьи специализируются на судостроении, а четвертые на конкретном технологическом процессе. Несмотря на такое разнообразие, все эти конструкторские пакеты объединяет тот факт, что всем им необходимо хранить данные во внешней памяти и чем лучше будет спроектирована структура базы данных, тем эффективнее и быстрее будет работа с данным программным продуктом. За последние годы быстродействие и возможности персональных компьютеров значительно возросли, поэтому большая часть времени выполнения программы приходится не на вычисления, а на поиск и обработку данных во внешней памяти. Вместе с тем объёмы информации, которую необходимо хранить, увеличились колоссально и продолжают расти. И если в некоторых
104
ВЕСТНИК КГУ, 2008. №3
отраслях хозяйства эта проблема решается просто путем увеличения объема носителей данных, так как структура базы данных проста и её оптимизация не представляется возможной, то в системах конструкторско-технологи-ческой подготовки производства эта проблема стоит более остро. Во-первых, это обусловлено сложностью формализации предметной области, т.е. не просто сразу сказать, какие именно данные нужно хранить и как (в каком формате) их нужно хранить. Во-вторых, чтобы получить в итоге правильную модель изделия, необходимо хранить большое число характеристик, причем не только количественных, но и качественных. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при оптимизации структуры БД работа с ней значительно ускорится и упростится.
Среди самых важных характеристик любой базы данных следует назвать производительность, надежность и простоту администрирования. Знание того, как большинство СУБД физически хранят данные во внешней памяти, представление о параметрах этого хранения и соответствующих методах доступа может очень помочь при проектировании баз данных, обладающих заданной производительностью. Однако в рамках конкретного предприятия, как правило, существуют давно внедренные и функционирующие программные комплексы. Поэтому встает вопрос об оптимизации хранения данных и увеличении производительности без перепроектирования БД «вручную», так как создание и внедрение новых программных комплексов и переход на новые форматы данных может повлечь за собой такие материальные и временные затраты, которые предприятие не может себе позволить. Для решения данной задачи рассмотрим наиболее распространенные методы организации хранения данных.
Хранение данных во внешней памяти в большинстве известных СУБД ,таких как Oracle, IBM DB2, Microsoft SQL Server, CA-OpenIngres, Sybase, Informix и др. организовано очень похожим образом. Основными единицами физического хранения являются блок данных, экстент и файл. Блок данных или страница является единицей обмена с внешней памятью. Размер страницы фиксирован для базы данных в целом или для ее различных структур и устанавливается при создании. Очень важно сразу правильно выбрать размер блока, т.к. в работающей базе изменить его практически невозможно. Размер блока оказывает большое влияние на производительность базы данных - при больших размерах скорость операций чтения/записи растет, но возрастают накладные расходы на хранение (база увеличивается) и снижается эффективность индексных просмотров. Меньший размер блока позволяет более экономно расходовать память, но вместе с тем относительно дорог. Поэтому необходимо заранее определить, какого типа данные будут храниться в таблице БД. Для больших объектов данных, таких как мультимедиа-объекты, длинные строки и т.д. лучше использовать длинные блоки, а короткие лучше подходят для значений числовых типов, значений даты и времени. Следует также учитывать размер блока ОС, он должен быть кратен размеру блока базы данных.
Существует ряд признаков, по которым можно производить группировку хранимых данных. Это, прежде всего, частота изменения данных, тип работы с данными (чтение, запись или изменение), объем данных и др. Также в этот ряд можно включить субъективные признаки, которые могут быть полезны в конкретных задачах, например, важность или приоритет данных. Такая группировка - один из методов повышения производительности и ее поддерживают почти все современные СУБД.
Другим методом повышения производительности
является индексирование - способ отображения ключа индексирования в адрес хранимой записи. Индекс может служить различным целям: для ускорения доступа к записям одной таблицы и для ускорения операций соединения.
Выполнив анализ организации хранения данных во внешней памяти и используемых методов индексирования, можно подать результат анализа на вход разрабатываемой в работе экспертной системе и получить рекомендации по настройке тестируемой БД, которые помогут повысить производительность работы с ней. Таким образом, этот анализ будет являться первым этапом работы предлагаемой системы.
В конечном итоге, было бы удобно использовать данные, накопленные на всех этапах жизненного цикла, различными приложениями, не заботясь о формате данных. Результатом работы должен стать платформонеза-висимый программный продукт, работающий с большинством известных СУБД. Драйвера для работы с MySQL, DB2, Interbase, Sybase уже написаны, а драйвер к MySQL доступен в исходных кодах, что снижает затраты на создание своих драйверов к базам данных. С их использованием будет реализован мониторинг SQL запросов к БД. Далее полученная информация будет анализироваться, а результаты анализа будут поступать на вход либо самообучающейся экспертной системе, либо нейронной сети. На выходе система должна получить данные, по которым будет сформирован отчет для пользователя БД с предложениями по реорганизации структуры БД в целом или структур её отдельных таблиц.
Таким образом, исследование, направленное на создание системы с вышеописанными возможностями, не лишено актуальности и представляет существенный научный и практический интерес.
М.В. Давыдова, А.М. Михалёв, М.В. Капустин, Д.В. Грачев, А.В. Маношкин, Д.Н. Яшкин Курганский государственный университет
О ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
В настоящее время одним из важных вопросов в любом производстве является его автоматизация. Причем автоматизация не только технологических процессов, но и создание автоматизированных систем управления этими процессами. Просто управления процессами недостаточно - главной целью становится управление качеством продукции. Немаловажную роль при этом играет выявление причин несоответствия продукции по качеству. Конечно, можно разработать (в большинстве случаев они уже разработаны) специальные контрольные приспособления - они будут безошибочно выявлять малейшие отклонения того или иного параметра, «ловить» сотые, тысячные доли миллиметра, микрометра... Но вот сделать заключение о причинах ухудшения качества такое приспособление не сможет. Это может сделать только специалист, причем обладающий немалым опытом работы в своей области. Но и его мнение не всегда будет верным - всегда найдется еще один высококлассный специалист, который сделает абсолютно другое умозаключение по тому же вопросу Найдется и третий, ничем не уступающий в профессионализме, но пред-
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 4
105
