В3. Развитие САПР ТПП

Работы по автоматизации технологического проектирования в СССР начались в пятидесятые годы под руководством А. М. Гильмана. Первая крупная работа по решению технологических задач с помощью ЭВМ вышла в 1957 году. С этого момента число работ по этой тематике стало возрастать. Если первоначально автоматизацией проектирования занимались только в ПКТИ г. Горького, то уже в 1967 году число таких организаций достигло 50, а в восьмидесятые годы не было отрасли, в которой ее НИИ, КБ и предприятия не занимались бы АСТПП.

Определение 1: САПР ТПП - это программно-методический комплекс, предназначенный для решения задач ТПП, которые до создания САПР ТПП решал технолог.

Традиционно под этими задачами понимались только задачи целевых функций ТПП, а именно, проектирование ТП и оснастки, анализ ТП и унификация изделий и ТП, группирование деталей, а также задачи управления ТПП. Схема решения задач ТПП представлялась в виде, показанном на рис.1.

Но в процессе эксплуатации, тем более проектирования, возникали трудности с накоплением базы знаний, которые мешали эволюции САПР ТПП, что уменьшало жизненный цикл системы, и распространению систем на другие предприятия. Разработчики стали понимать, что круг задач, которые решает заводской технолог, не ограничивается только подготовкой производства для изготовления заданного изделия с наименьшими затратами времени, средств и стоимости. К

 

 

Рис.1. Традиционная схема решения задач технологии:

О - оператор;

Т - технолог;

Х - входные данные;

Y - решения (выходные данные);

Э - эксперты (технологи), формирующие базу знаний

задачам, которые решает технолог на производстве, относятся и задачи накопления знаний в области технологии, включая освоение или разработку принципиально новых технологий, проведение исследований по сравнительному анализу технологий в различных производственных ситуациях, формирование правил выбора решений и разработки технологий.

Поэтому разработчики САПР ТПП стали заниматься разработкой инвариантных по отношению к решаемым задачам программным средствам и специальными системами проектирования алгоритмов, программ и структур САПР ТПП. Последние системы получили название САПР САПР ТПП. Схема решения задач технологии в этом случае представляется на рис.2. Как мы видим, схема САПР ТПП и ЭС суть одно и тоже. Таким образом, САПР ТПП в современном понятии должна быть ЭС.

В процессе решения целевых задач ТПП участвуют компоненты (см. рис.2):

1) алгоритмы и программы решения задач технологии;

2) алгоритмы и программы управления процессом проектирования решений в проблемной области;

3) программные средства, обеспечивающие ввод-вывод информации;

4) банки данных и банки знаний, которые состоят из СУБД, БД и БЗ.

В процессе проектирования САПР ТПП участвуют следующие компоненты (см. рис.2):

1) методы, алгоритмы и программы построения алгоритмов и программ САПР ТПП;

2) алгоритмы и программы управления процессом накопления знаний;

3) программные средства, обеспечивающие ввод-вывод информации;

4) банк знаний.

Следует отметить, что средства ввода-вывода в САПР ТПП и в САПР САПР ТПП различаются. В САПР ТПП средства ввода-вывода обеспечивают информацией пользователя для решения задач технологии и обеспечивают возможность его общения с ВС САПР ТПП. Это предполагает:

1) оформление результатов решения задач в виде удобном для дальнейшего использования другими устройствами (например, станки с ЧПУ) и технологом;

2) оформление промежуточных результатов в виде удобном для анализа их технологом;

 

 

Рис.2. Состав и структура САПР ТПП и САПР САПР ТПП:

Э - эксперты (технологи);

О - операторы;

Т - технологи;

Х - вход;

Y - выход

3) оформление в случае необходимости вопросов технологу и использованию ответов для продолжения вычислительного процесса;

4) организацию в любой момент ответов на вопросы технолога вычислительной системе (ВС), почему была сделана такая дедукция или почему система задала такой вопрос технологу

В САПР САПР ТПП средства ввода-вывода ориентированы на группу экспертов-технологов, которые передают свои знания ВС, т.е. предназначены для усвоения знаний. Это предполагает:

1) постановку задачи (описание входа и выхода задачи, схемы решения задачи, отдельных алгоритмов);

2) разработку вопросов ВС к экспертам (для разъяснения некоторых положений);

3) разработку экспертами подсказок вычислительной системе.