Logo    
Деловая газета CitCity.ru CITKIT.ru - все об Open Source Форумы Все публикации Учебный центр Курилка
CitForum    CITForum на CD    Подписка на новости портала Море(!) аналитической информации! :: CITFORUM.RU
IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware

20.02.2017

Google
WWW CITForum.ru
С Новым годом!
2003 г

Методологии проектирования сложных изделий

Александр Краснухин, Открытые системы

Проектирование сложных изделий, состоящих из большого числа различных компонентов, требует сегодня применения адекватного инструментария: тяжелых САПР, СУБД и систем PDM. Однако не менее важным, а возможно и основным фактором, определяющим успех таких проектов, является использование соответствующих методологий, позволяющих отслеживать причинно-следственные связи, использовать накопленные ранее знания, порождать и хранить новые.

Проектирование сложных изделий невозможно сегодня без САПР, СУБД и PDM. Функциональность таких систем стремительно расширяется и является предметом пристального внимания разработчиков и пользователей. Однако не менее важным (а возможно — и основным) фактором, определяющим успех крупных проектов, является использование соответствующих методологий, позволяющих отслеживать причинно-следственные связи, использовать накопленные ранее знания, порождать и хранить новые.

Реализация современных требований сокращения сроков и стоимости проектирования, повторного использования накопленной информации при проектировании новых изделий, обеспечения необходимой информационной поддержки изделия на протяжении всего его жизненного цикла, невозможна без применения специальных методологий проектирования. Такие методологии должны учитывать, что на разных этапах жизненного цикла требуются разные представления данных об изделии и при этом, значительную актуальность приобретает требование соблюдения целостности данных (например, в части сохранения причинно-следственных связей).

Современные тяжелые системы автоматизированного проектирования уже давно не являются только системами трехмерного черчения. Они включают в себя развитые средства накопления и использования знаний, проектирования в контексте, параллельного проектирования, разделения по стадиям, подсистемам и ролям и т.д. Соблюдение методологий проектирования частично осуществляется стандартной функциональностью систем за счет реализации организационных мер, позволяющих не только поддерживать новые функции, но и методологические решения в целом. Для автоматизации этих возможностей требуется соответствующая информационная поддержка со стороны систем, которые в недалеком прошлом именовались Системами Управления Данными о Изделиях (PDM - Product Data Management), VPDM (Virtual Product Data Management), CPD (Collaborative Product Development), CPC (Collaborative Product Commerce) и т.п., а сегодня позиционируемых как системы cPDm (collaborative Product Definition management) [1, 2].

Системы категории CPD, в первую очередь, направлены на поддержку конструкторской работы, в то время как CPC-решения обеспечивают поддержку функционирования всей цепочки (головное предприятие, поставщики, заказчики, партнеры, другие участники проекта) на протяжении всего жизненного цикла. Вместе с тем, оба класса систем обеспечивают функциональность классического инструментарий PDM. Концепция cPDm состоит в объединении функциональности CPD и CPC в единую систему.

Рассмотрим реализацию одной из методологий проектирования, выполненную за счет совместного использования стандартной функциональности системы проектирования CATIA и cPDm-системы SMARTEAM.

Система SMARTEAM

Представляется, что пока еще не существует систем, которые в полной мере реализуют концепцию cPDm. Границы между CPD, CPC, VPDM, а также «классическим» PDM размыты по своей природе: не существует абсолютных критериев определения принадлежности системы к какому-то специфическому классу. Многие производители относят свою систему к нужному им классу только потому, что в ней в каком-то зачаточном, а иногда и просто в декларативном виде, включены соответствующие функции. Если использовать подобные «мягкие» критерии, то почти все современные PDM-системы можно позиционировать как cPDm. Реально же можно утверждать, что современные системы действительно имеют некоторый тренд в сторону cPDm.

Система SMARTEAM по своей функциональности может быть отнесена к классу CPC-ориентированных систем с развитой функциональностью, а также как CPD-система начального уровня. В случае использования SMARTEAM в качестве основной PDM системы предприятия, часть CPD-функциональности (например, поддержка цифровой модели) обеспечивается с помощью систем CATIA, ENOVIA DMU Navigator и встроенных средств интеграции. Рассматриваемое в статье системное решение (реализация методологии) во многом является решением именно класса CPD. Особенностью SMARTEAM является возможность плавного наращивания функциональности, изменения информационной модели и модели бизнес-процессов в процессе эксплуатации.

Наброски системного решения

Современные проекты обычно характеризуются жесткими ограничениями по времени, кооперативностью, удаленностью и «непохожестью» участников. Для выполнения таких проектов требуется PLM-решение, позволяющее управлять хранением и доступом к информации; управлять составом и структурами изделия; поддерживать логические связи и ассоциативности; обеспечивать многофункциональную среду проектирования, предполагающую быстрый, легкий и надежный обмен проектными данными. Кроме того, в таком решении должен быть обеспечен открытый интерфейс к ERP-системе, а также в другие PDM.

Модели сложных изделий с длительным жизненным циклом должны содержать описание всех стадий и состояний этого цикла, а также предусматривать несколько различных способов визуализации. Носитель информации о компоненте содержит множество различных типов элементов данных, а проекты имеют как минимум два различных вида конфигураций: конфигурация состава (или «Комплектация») и конфигурация состояния. Проектные данные должны управляться не только параметрами, но и DTs (управляющие таблицы), Rules (правила), Checks (проверки) и т.д. Проектные данные имеют «поведенческие» элементы описания (Behavior features), требуя контроля средствами PDM и характеризуясь высокой вариантностью («как задумано», «как спроектировано», «как изготовлено», «как существует при эксплуатации»).

Возможностей SMARTEAM оказалось достаточно для реализации такого системного решения:

  • имеется двухсторонний обмен между CATIA и SMARTEAM;
  • поддерживаются межмодельные связи (как логические, так и иерархические);
  • имеется конфигурируемая модель данных;
  • предусмотрены возможности настройки;
  • реализованы средства импорта/экспорта.

Эти специфические функции позволили нашей компании выполнить пилотный проект для крупной российской авиационной корпорации.

Методология RGD

Методология Relational Generative Design (RGD) пока еще не имеет устоявшегося терминологического аналога в русском языке. Ее можно определить как «Параллельное разделенное по стадиям проектирование с использованием и накоплением знаний». RGD — одно из решений, составляющих основу современного автоматизированного проектирования, которые реализованы в системе CATIA V5. Перечислим основные принципы методологии RGD.

  1. Процесс проектирования разделяется на стадии.
  2. Каждой стадии соответствуют специализации пользователей по ролям, по представлениям данных, по видам моделей, по правам доступа.
  3. переходе к следующей стадии модели наследуют только те данные, которые необходимы для работы на этой стадии.
  4. Ограничение по ролям обеспечивает для каждого пользователя ролевой группы видимость только тех данных предыдущих стадий, которые специально определены как необходимые на текущей стадии.
  5. Сохраняется ассоциативная ссылочность на данные предыдущих стадий проектирования.

Таким образом, обеспечивается возможность отслеживания любых изменений, выполненных на предыдущих стадиях, конфиденциальность информации и возможность работы с максимально облегченным представлением моделей на каждой стадии. При этом гарантируется целостность проекта в целом — все причинно следственные связи отслеживаются по ссылкам. Общая схема методологии RGD приведена на рис. 1.

Разделение на стадии зависит от специфики конкретной прикладной области или от специфики предприятия. В случае рассматриваемого пилотного проекта была выбрана следующая схема разделения (рис. 2):

  • стадия инженерного моделирования (Engineering Design, ED);
  • стадия геометрического моделирования (Shape Definition, SD);
  • стадия определения детали как компонента сборки (Part Definition, PD);
  • стадия определения системно - агрегатной (функциональной) сборки (Functional DMU Definition);
  • Стадия определения технологической сборки (Manufacturing DMU Definition).

На каждой стадии имеются свои особенности организации работы конструктора. Опишем теперь общие принципы, присущие всем стадиям.

Сценарии проектирования моделей

Рассмотрим сценарий проектирования на примере стадии инженерного моделирования.

Рис. 3. Сценарий инженерного моделирования
Работа над моделью начинается с загрузки в систему CATIA из базы данных SMARTEAM одной из стартовых моделей (рис. 3). Стартовая модель — это «пустая» в содержательном смысле модель, обладающая заранее определенными свойствами. Например, стартовая модель содержит в себе параметры, формулы, проверки и другие элементы знаний (Knowledge).

Далее осуществляется поиск других ранее выполненных моделей (прототипов), данные которых требуются для разрабатываемой модели. Если такие модели найдены, то из них проводится импортирование ссылок. После этого, производится доведение модели до уровня поставленных требований. Результаты работы публикуются, становясь доступными для импорта в другие модели (например, для использования на следующих стадиях проектирования). Таким способом обеспечивается сохранение конфиденциальности разработки, и «облегчаются» модели, наследующие полученные результаты. Это важно для последующего формирования больших сборок: они формируются из максимально «облегченных» моделей, которые, вместе с тем, обладают ассоциативностью со всеми порождающими моделями.

Затем выполняется проверка корректности модели в соответствии с заранее определенными критериями. Если результаты проверки положительны, то производится утверждение модели и запись ее в базу данных SMARTEAM. Следует заметить, что на самом деле автоматическая проверка на соответствие правилам происходит постоянно в процессе работы в реальном времени, а не только по завершении работы.

Сценарии для сборок

Рис. 4. Сценарий определения системно-агрегатной сборки
Сценарий определения системно-агрегатной (функциональной) сборки приведен на рис. 4.

Обратим внимание на два способа формирования сборок. Левая ветвь иллюстрирует формирование сборок средствами CATIA. Этот способ является предпочтительным тогда, когда большая часть сборочных элементов выполнена в этой системе. Правая ветвь иллюстрирует альтернативный вариант, в котором сборки создаются средствами компонента SMARTEAM-BOM. Такой подход может оказаться эффективным при необходимости включения в сборку элементов, созданных альтернативными средствами и не имеющими представления в CATIA.

Настройка SMARTEAM для реализации RGD

Для выполнения настройки использовались три стандартных средства SMARTEAM: конструктор информационной модели SMARTEAM Data Model Designer; моделер средств интеграции с различными системами Integration Tools Setup (моделер средств интеграции с различными системами, в нашем случае, с системой CATIA); Users Maintenance (управление полномочиями пользователей). При настройке не было написано ни одной строчки программного кода. С помощью Data Model Designer были определены новые классы моделей для моделей CATIA. Для каждой стадии проектирования были созданы специальные классы с необходимыми наборами атрибутов и других свойств. С помощью Integration Tools Setup реализована возможность двунаправленного отображения параметров CATIA и атрибутов метаданных SMARTEAM. Средствами Users Maintenance были настроены необходимые права доступа для различных групп пользователей в соответствии с их ролевыми функциями на различных этапах проектирования.

Врезки:

  • Рис. 1. Общая схема методологии RGD
  • Рис. 2. Модель реализованного решения
  • Размещение рекламы — тел. +7 495 4119920, ICQ 232284597

    Подписка на новости IT-портала CITForum.ru
    (библиотека, CITKIT.ru, CitCity)

    Новые публикации:

    24 декабря

    CITKIT.ru:

  • Новогодние поздравления
  • Сергей Кузнецов. Цикл Операционные системы: Ностальгия по будущему:

  • Алексей Федорчук. OpenSolaris 2008.11 Release

  • Сергей Голубев:

  • Евгений Чайкин aka StraNNik (Блогометки):

    17 декабря

  • С.Д.Кузнецов. Базы данных. Вводный курс

    10 декабря

    CITKIT.ru:

  • OpenSolaris 2008.11 Release

  • Альтернативные ОС: две грустные истории (С.Кузнецов)
  • Nokia N810 — доведение до ума
  • CitCity:

  • Платформа 2009: заоблачные перспективы Microsoft

    4 декабря

  • Лекция С.Д.Кузнецова Понятие модели данных. Обзор разновидностей моделей данных

    CITKIT.ru:

  • OpenSolaris 2008.11 Release. Первые впечатления

  • Linux vs FreeBSD: продолжим "Священные войны"?

  • Nokia N810 as is

  • Индульгенция для FOSS

  • Друзья СПО'2008

    26 ноября

  • Нечеткое сравнение коллекций: семантический и алгоритмический аспекты

    CitCity:

    CITKIT.ru:

  • Глава из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:
  • 19 ноября

  • Проблемы экономики производства крупных программных продуктов

  • Язык модификации данных формата XML функциональными методами

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

    Заметки к книге:

  • FreeBSD: монтирование сменных устройств и механизм HAL
  • Текстовый редактор ee

    12 ноября

  • Правило пяти минут двадцать лет спустя, и как флэш-память изменяет правила (Гоц Грейф, перевод: Сергей Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:
  • OSS в России: взгляд правоведа (В.Житомирский)

  • Новая статья из цикла С.Голубева "Железный марш":

    29 октября

  • О некоторых задачах обратной инженерии

  • Веб-сервисы и Ruby

  • Тестирование web-приложений с помощью Ruby

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

  • PuppyRus Linux - беседа с разработчиком (С.Голубев)

  • Сергей Кузнецов. Заметка не про Linux

    22 октября

  • Обзор методов описания встраиваемой аппаратуры и построения инструментария кросс-разработки

    CITKIT.ru:

  • Сергей Кузнецов. Почему я равнодушен к Linux

  • Глава из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:
  • Что надо иметь
    3. Базовые познания

    CitCity:

  • Управление IT-инфраструктурой на основе продуктов Microsoft

    15 октября

  • Методы бикластеризации для анализа интернет-данных

    CitCity:

  • Разъемы на ноутбуках: что они дают и зачем их так много?
  • AMD Puma и Intel Centrino 2: кто лучше?

    CITKIT.ru:

  • Новый цикл статей С.Голубева
    Железный марш:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

    8 октября

  • Автоматизация тестирования web-приложений, основанных на скриптовых языках
  • Опыт применения технологии Azov для тестирования библиотеки Qt3

    Обзоры журнала Computer:

  • SOA с гарантией качества
  • Пикоджоуль ватт бережет
  • ICT и всемирное развитие

    CitCity:

  • Пиррова победа корпорации Microsoft

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

    Статья из архива:

  • Я живу в FreeBSD (Вадим Колонцов)

    Новые Блогометки:

  • Перекройка шаблона Blogger или N шагов к настоящему
  • Blogger. Comment style
  • Screenie или глянцевый снимок экрана

    2 октября

    CITKIT.ru:

  • Сага о FreeBSD (А. Федорчук)

    Zenwalk: пакет недели

  • Банинг — интеллектуальное развлечение (С.Голубев)

    CitCity:

    25 сентября

  • Клермонтский отчет об исследованиях в области баз данных

    CITKIT.ru:

  • Пользователям просьба не беспокоиться... (В.Попов)

  • Снова про ZFS: диск хорошо, а два лучше
  • Командная оболочка tcsh (А.Федорчук)

    Zenwalk: пакет недели

    17 сентября

  • T2C: технология автоматизированной разработки тестов базовой функциональности программных интерфейсов
  • Технология Azov автоматизации массового создания тестов работоспособности

    CITKIT.ru:

  • FreeBSD: ZFS vs UFS, и обе-две — против всех (А.Федорчук)

    Zenwalk: пакет недели

  • Дачнет — практика без теории (С.Голубев)

    10 сентября

  • За чем следить и чем управлять при работе приложений с Oracle
  • Планировщик заданий в Oracle
    (В.Пржиялковский)

    CITKIT.ru:

  • Microsoft: ответный "боян" (С.Голубев)

  • Причуды симбиоза, или снова "сделай сам" (В.Попов)

  • Файловые системы современного Linux'а: последнее тестирование
  • Zsh. Введение и обзор возможностей
    (А.Федорчук)

    Описания пакетов Zenwalk: Zsh, Thunar, Thunar-bulk-rename, Xfce4-places-plugin, Xfce4-fsguard-plugin

    Блогометки:

  • Google Chrome
  • Лончер для ASUS Eee PC 701

    3 сентября

    CITKIT.ru:

  • Заметки о ядре (А.Федорчук):

    Добавлены описания пакетов Zenwalk: Galculator, Screenshot, Gnumeric, Pidgin

    В дискуссинном клубе:

  • И еще о Википедии и Google Knol

  • Лекция для начинающего линуксоида (С.Голубев)

    26 августа

  • Транзакционная память (Пересказ: С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Открыт новый проект Zenwalk: пакет недели

  • Статья Текстовые процессоры и их быстродействие: конец еще одной легенды?

    21 августа

    CITKIT.ru:

  • Почему школам следует использовать только свободные программы (Ричард Столлман)
  • Беседа Сергея Голубева с учителем В.В.Михайловым

  • Википедия или Гуглезнание? Приглашение к обсуждению (Алексей Федорчук)
  • Народная энциклопедия от Google (StraNNik)

  • Обзор Mandriva 2009.0 Beta 1 Thornicrofti
  • Новичок в Линукс: Оптимизируем Mandriva 2008.1

  • Книга Zenwalk. Приобщение к Linux:

    13 августа

    CitCity:

  • Мирный Atom на службе человеку. Обзор платы Intel D945GCLF с интегрированным процессором
  • Обзор процессоров Intel Atom 230 на ядре Diamondville

  • iPhone - год спустя. Скоро и в России?

    CITKIT.ru:

  • Интермедия 3.4. GRUB: установка и настройка (из книги Zenwalk. Приобщение к Linux)

    6 августа

  • СУБД с хранением данных по столбцами и по строкам: насколько они отличаются в действительности? (Пересказ: С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Интермедия 2.2. Что неплохо знать для начала (из книги Zenwalk. Приобщение к Linux)

  • И снова про шрифты в Иксах (А.Федорчук)

  • 20 самых быстрых и простых оконных менеджеров для Linux

  • Дело о трех миллиардах (С.Голубев)

    30 июля

  • OLTP в Зазеркалье (Пересказ: С. Кузнецов)

    CitCity:

  • Будущее BI в облаках?
  • Тиражные приложения и заказная разработка. Преимущества для заказчика
  • Дискуссия со сторонниками заказной разработки

    CITKIT.ru:

  • Новые главы книги Zenwalk. Приобщение к Linux:
  • Глава 8. Пакеты: средства установки, системы управления, системы построения
  • Глава 9. Zenwalk: репозитории, пакеты, методы установки

    23 июля

    CITKIT.ru:

  • Все против всех. 64 vs 32, Intel vs AMD, tmpfs vs ext3
  • Две головы от Intel

  • Zenwalk: обзор штатных приложений (глава из книги "Zenwalk. Приобщение к Linux")

  • Нормально, Григорий...

    16 июля

    Обзоры журнала Computer:

  • Перспективы и проблемы программной инженерии в XXI веке
  • Большие хлопоты с большими объемами данных
  • Перспективы наноэлектроники

    CITKIT.ru:

  • Интермедия о лицензиях (А.Федорчук. "Zenwalk. Приобщение к Linux")

  • Есть ли будущее у KDE?

  • Linux в школе: альтернативный вариант в задачах

  • Шифр (приключения агента Никодима)

    10 июля

    CITKIT.ru:

  • Новые разделы книги А. Федорчука Zenwalk. Приобщение к Linux:
  • Интермедия вступительная. Linux или GNU/Linux? Как вас теперь называть?
  • Глава 5. Среда Xfce
  • Глава 6. Xfce: приложения и плагины

  • ZUR (Zenwalk User Repository) FAQ

    2 июля

  • Персистентность данных в объектно-ориентированных приложениях (С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Новые разделы книги А. Федорчука Zenwalk. Приобщение к Linux:
  • Интермедия 1.2. Дорога к Zenwalk'у. Период бури и натиска
  • Интермедия 3.3. Немного о Linux'е и "железе"
  • Глава 4. Настройка: инструментами и руками
  • Интермедия 4.1. Zenpanel и конфиги: поиски корреляции

  • Интервью с Жан-Филиппом Гийоменом, создателем дистрибутива Zenwalk

  • Linux в школе: первые итоги (С. Голубев)

    25 июня

    CITKIT.ru:

  • Zenwalk. Приобщение к Linux (А. Федорчук)

  • Логика и риторика (С.Голубев)

  • Технология Tru64 AdvFS

  • Ханс Райзер предлагает отвести полицейских к телу Нины

    18 июня

  • Проекты по управлению данными в Google (Пересказ: С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • ОС и поддержка "железа": мифы и реальность (А. Федорчук)

  • Linux в школе: другие дистрибутивы

  • Пинок (С. Голубев)

    4 июня

  • Ландшафт области управления данными: аналитический обзор (С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Linux в школе: слово заинтересованным лицам

  • SlackBuild: пакеты своими руками

  • Linux от компании Novell. Установка и обзор openSUSE Linux

    Все публикации >>>




  • IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware

    Информация для рекламодателей PR-акции, размещение рекламы — тел. +7 495 4119920, ICQ 232284597 Пресс-релизы — pr@citcity.ru
    Послать комментарий
    Информация для авторов
    Rambler's Top100 TopList liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня This Web server launched on February 24, 1997
    Copyright © 1997-2000 CIT, © 2001-2007 CIT Forum
    Внимание! Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Подробнее...