Розділ 2. Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва і проектування технологічних процесів

Тема 2.1. Організація даних проекту судна та їх застосування під час розробки технологічних процесів.

Склад баз даних автоматизованих систем для забезпечення випуску технологічної документації.

Базою даних є сукупність інформації, що зберігається в одному або декількох файлах на спеціальних носіях та має певну структуру.

База даних – сукупність структурованих даних, що використовуються багатьма прикладними програмами та зберігаються з мінімальною надлишковістю.

До баз даних висувається ряд вимог, серед яких можна виділити наступні основні вимоги:

1. мінімальна надлишковість – кожний елемент даних вводиться в БД один раз та зберігається в єдиному екземплярі. Під час введення даних система управління базою даних виконує перевірку на дублювання. Цим досягається економія зовнішньої пам’яті та надійність інформації;

2. незалежність – модифікація даних і зміни, внесені в їх структуру у зв'язку з появою нових користувачів і нових запитів, не повинні відбиватися на програмах користувачів;

3. цілісність даних:

• логічна (БД повинна бути захищена від некоректних дій користувачів шляхом відновлення стану БД на момент, що передує помилковій операції);

• фізична (захист носіїв інформації від збоїв шляхом дублювання, наприклад, двома паралельно працюючими жорсткими дисками);

4. конфіденційність – користувачі повинні працювати тільки з тими даними (фрагментами даних), до яких їм дозволено доступ.

Принципи організації бази даних:

• забезпечення достовірності – передбачає, що прочитані дані з БД відповідають даним, які раніше були там записані;

• принцип несуперечності даних – передбачає, що по однаковому запиту до БД повинні бути виконані ті самі дії з даними;

• принцип розвитку – передбачає, що БД може розвиватися, але всі попередні дані при цьому будуть збережені;

• універсальність – у базі даних можуть бути збережені будь-які дані будь-якого файлу.

Отже, дані – це інформація, представлена в певній формі, придатній для зберігання й обробки на ЕОМ. Можна дати й інше визначення: дані – це представлені в цифровому вигляді відомості про деякі об'єкти навколишнього середовища.

При створенні будь-якої БД розробляється модель даних. При цьому інформація, що цікавить користувачів БД існує у двох виглядах:

1. логічне представлення даних;

2. фізичне представлення даних.

Логічне представлення відображає структуру даних. Така модель даних не містить конкретних значень, вона тільки описує їх структуру. Надалі структура залишається незмінною, а дані можуть мінятися під час введення й редагування інформації в БД.

При фізичному представленні даних об'єкту, що розглядається, відповідає фрагмент файлу даних або файл даних цілком.

Через те, що велика частина роботи з проектування технологічних процесів припадає на роботу з даними, при цьому переробляється дуже велика кількість інформації, ряд САПР ТП побудовані із застосуванням СУБД. Це значно полегшує створення прикладного програмного забезпечення САПР. Так, наприклад, САПР ТП «Техно/Про» побудована на базі СУБД Microsoft Access. Відзначимо тільки, що фізичне представлення даних на диску в такій СУБД організується у вигляді одного загального файлу (файлу бази даних), який має розширення .mdb.

СУБД представляють собою спеціальні програмні засоби, які використовуються для роботи з базою даних. СУБД використовуються для впорядкованого зберігання й обробки великих обсягів інформації. СУБД – це спеціальний програмний комплекс, що забезпечує створення структури, введення, модифікацію, видалення й пошук даних.

Іноді використовується поняття банку даних (БнД), під яким розуміється сукупність БД і СУБД. СУБД організує зберігання інформації таким чином, щоб її було зручно переглядати, поповнювати, змінювати, шукати потрібні відомості, робити будь-які вибірки, здійснювати сортування в будь-якому порядку.

Сучасні СУБД дають можливість включати в них не тільки текстову й графічну інформацію, але й звукові фрагменти й навіть відео кліпи, дозволяють поєднувати великі обсяги інформації й обробляти їх, сортувати, робити вибірки за певними критеріями й т.п. Простота використання СУБД дозволяє створювати нові бази даних, не звертаючись до програмування, а користуючись тільки вбудованими функціями. СУБД забезпечують правильність, повноту й несуперечність даних, а також зручний доступ до них.

До основних функцій СУБД належать:

• визначення структури даних у базі даних на концептуальному й логічному рівнях;

• організація пошуку даних;

• читання даних по запитах;

• запис даних у базу даних;

• видалення даних з бази даних;

• генерація звітів про базу даних.

Популярні СУБД - Foxpro, Access for Windows, Paradox. Для менш складних застосувань замість СУБД використовуються інформаційно-пошукові системи (ІПС), які виконують наступні функції:

• зберігання великого обсягу інформації;

• швидкий пошук необхідної інформації;

• додавання, видалення й змінювання збереженої інформації;

• виведення її в зручному для людини вигляді.

Інформація в базах даних структурована на окремі записи, якими називають групу пов'язаних між собою елементів даних.

Якщо розглядати бази даних САПР, то складність їх розробки обумовлена тим, що формування структур можливо тільки після розробки алгоритмів проектування. Ступінь розробки алгоритмів повинна бути доведена до машинної реалізації, тому що структура бази даних повинна враховувати специфіку процесу автоматизованого проектування. Але для розробки пакета прикладних програм необхідні відомості про структуру бази даних. Отже, інформаційне забезпечення й спеціальне програмне забезпечення САПР повинні створюватися паралельно. У САПР дані групуються на:

1. геометричні дані (точки, відрізки, окружності, сплайни);

2. дані про типи ліній (безперервна, штрихова, пунктирна і т.д.);

3. текстові дані;

4. дані, що визначають спосіб штрихування, зафарбовування області;

5. дані про шари;

6. асоціативні дані (регулюють взаємини між геометрією й навколишніми елементами);

7. дані зв'язку (визначають спосіб пов'язування компонентів складання);

8. атрибутні дані: специфікація матеріалу, дані постачальника, параметри елементів.

Основу бази даних САПР становить фактографічна інформація. Вона представляє собою числові й буквені довідкові дані про матеріали, ціни, комплектуючі вироби, спроектовані у САПР об'єкти і т.п. Сюди ж відносяться дані, необхідні для виконання розрахунків: коефіцієнти, таблиці, апроксимовані графічні залежності і т.д.

База даних забезпечує ведення специфікацій; журналу стану для кожної специфікації (який користувач і коли почав або закінчив редакцію, почав чи закінчив перевіряти); журналу змін для кожної позиції специфікації (який користувач і коли додав, змінив, вилучив позицію, які саме поля змінив, який користувач і коли підтвердив, або скасував зміну). Формування комплекту вихідних документів у системі здійснюється на склад виробу й на замовлення.

На склад виробу формуються перелік креслень, перелік відсутніх, неготових і неперевірених специфікацій.

На замовлення система дозволяє одержати такі документи, як:

• зведену відомість витрат матеріалів,

• відомість витрат матеріалів по підрозділах,

• відомість спецоснащення по підрозділах,

• відомість трудомісткості по видах робіт у розрізі підрозділів,

• комплектувальну відомість (номенклатурний склад виробу на замовлення),

• комплектувальну відомість на замовлення в розрізі підрозділів і видів робіт,

• маршрутно-технологічну карту (МТК).

До складу МТК входять: карта розкрою (як правило в масштабі 1:100), маршрут вирізування, ескізи всіх деталей, що входять до карти розкрою, специфікація карти розкрою (№ креслення, № деталі, загальна кількість деталей за кресленням, кількість деталей по карті розкрою), паспорт карти розкрою (габаритні розміри листа, марка й товщина матеріалу, номер запуску, ім'я та номер карти, кількість деталей, коефіцієнт використання металу, кількість пробивань, довжина різу, довжина холостих переходів).

Зазвичай технолог вручну пише технологічний маршрут виготовлення деталі, хоча цей процес можна автоматизувати. Також випускається відомість деталей, де вказується в яких картах перебуває деталь, для оперативного пошуку деталей.