книги из ГПНТБ / Митрофанов, С. П. Автоматизация технологической подготовки серийного производства

Таблица 18

Номера позиций

3 6

1 0

1

1 6

1 6

5 *6 1 6 2 0 0

Глава III

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВЫ X СИСТЕМ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

НАЗНАЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ

Информационно-поисковая система (ИПС) является одной из важнейших систем общего назначения, входящих в состав АСТПП. Она представляет собой совокупность методов и средств, обеспе­ чивающих накопление, хранение и поиск информации, необхо­ димой для решения задач технологической подготовки произ­ водства.

Информацию, циркулирующую в АСТПП, можно разделить на первичную, информацию, подготовленную для использования в системе (перфоленты, перфокарты), и хранимую в системе (на магнитных лентах и дисках). Первичная информация предприя­ тия — это различные технические нормали (справочники, завод­ ские и отраслевые стандарты, ГОСТы и т. д.), а также технические документы, поступающие из других систем или выходящие из

По мере совершенствования АСТПП и расширения круга решаемых задач первичную информацию последовательно обра­ батывают и подготавливают к виду, удобному для ввода в ЭВМ или в другие технические средства. Для этого при помощи форма­ лизованных языков составляют описание объектов (чертежей деталей, технологических процессов, оснастки, инструмента), заносят их на перфоноситель (перфоленты или перфокарты) и вводят в машинный архив данных (будем называть его просто архивом данных). Последнее целесообразно осуществлять тогда, когда объем вводимого массива достаточно велик и, следовательно, поиск нужной информации должен проводиться наиболее совер­ шенным способом, а также в тех случаях, когда эти сведения понадобятся неоднократно.

В отличие от библиотечных ИПС архив данных АСТПП не только регулярно пополняется новой информацией, но и требует постоянного корректирования в соответствии с ‘ поступающими извещениями на изменения, что уже представляет собой достаточно

сложную задачу. Количество массивов при большом числе задач, решаемых на ЭВМ, также достаточно велико, при этом многие из них, используемые для разных задач, содержат сходную инфор­ мацию и обрабатываются аналогичным образом. Выделение одно­ родных массивов и задач позволяет сократить сроки разработки и внедрения машинного решения новых задач в АСТПП.

Поэтому и возникает необходимость в информационно-поиско­ вой системе, позволяющей единообразным для всех задач образом вводить, хранить, оперативно искать и корректировать информа­ цию. Таким образом, ИПС должна выполнять следующие функции: ввод постоянной информации в архив данных и преобразование ее на внутренний язык; образование из записей на внутреннем языке массивов заданной структуры и запись массивов в опре­ деленные места архива по их функциональному назначению; оперативный поиск необходимых сведений в архиве данных и выдача их отдельным подсистемам АСТПП (в общем случае под­ системам АСУ), а также внешним заказчикам (технологам и конструкторам); проведение требуемых изменений содержания массивов, их структуры и взаимного расположения; преобра­ зование одних массивов в другие.

В соответствии с указанными функциями в ИПС можно выде­ лить три подсистемы: обслуживания архива; поиска и выборки информации; обработки массивов. Первая из них осуществляет ввод, преобразование и запись информации в архив, а также проведение различных изменений содержания массивов, каса­ ющихся удаления и замены устаревших характеристик объектов. Корректирование массивов является важной функцией данной подсистемы, так как объем проводимых изменений в технической документации современного машиностроительного предприятия очень велик, особенно в части описания чертежей деталей и тех­ нологических процессов. Подсистема поиска и выборки предназна­ чена для нахождения характеристик заданного объекта по изве­ стным характеристикам, и для определения адреса документа, со­ держащего описание объекта или сам документ. Таким образом, при выполнении поисковых функций ИПС по своему характеру является системой смешанного типа - документо-фактографиче­ ской. Например, при расчете загрузки оборудования необходимо найти, какие технологические операции связаны с данным обо­ рудованием, и сделать выборку из этих записей для соответству­ ющих деталей, установить номера чертежей, нормы времени на обработку и т. п. В других случаях ведется поиск по каким-либо характеристикам нужного документа или его адреса во внешнем архиве. Например', используя архив данных, найти чертеж де­ тали, отвечающей задаваемым характеристикам, или отыскать технологический процесс и выполнить печать технологических карт по номеру чертежа детали, для которой составлен этот процесс.

По способу организации запоминающего устройства ИПС может быть одноили двухконтурной. Если можно обойтись

116

одним архивом, то она является одноконтурной, что, например, характерно для случая, когда при помощи алфавитно-цифрового печатающего устройства выдается полная копия маршрутной тех­ нологической карты. Также используется один контур поиска, если в архиве содержится полное описание чертежа детали и в системе имеется чертежно-графический автомат, на который можно вывести его копию. При отсутствии автомата или при неполном описании детали в первом контуре находится только номер чертежа (адрес) детали, имеющей заданные характеристики. На втором контуре по номеру чертежа отыскивается сам чертеж. Поиск осуществляется либо вручную во внешнем архиве черте­ жей (в техническом архиве предприятия), либо при помощи спе­ циальных технических средств. Для этих целей может быть применен, например, поисковый комплекс «Поиск-ОК-1». Цели машинного поиска формулируются на специальном формализо­ ванном языке: дается необходимый перечень значений харак­ теристик, по которым необходимо вести поиск и указываются требуемые логические связи между характеристиками.

Подсистема обработки массивов предназначена для выполне­ ния следующих видов работ: сортировки массивов по возраста­ нию или убыванию значений характеристик объектов; разделе­ ния на подмассивы требуемых размеров; выделения подмассива заданного формата по совокупности условий; слияния массивов или их сокращения за счет удаления элементов по заданным условиям. Сортировка массивов необходима для реализации различных методов ускоренного (по сравнению с простым пере­ бором) поиска информации. Для тех же целей служит и разделе­ ние на подмассивы. В то же время, если имеется несколько не­ больших по объему массивов однородной информации, для удоб­ ства оперирования может понадобится их слияние. Часто бывйет необходимо выделять массивы заданного формата по совокупности условий.

В качестве примера можно привести формирование маршрут­ ной технологической карты на базе заданного перечня операций и операционных технологических карт, хранящихся в архиве. В этом случае нужно задать еще перечень признаков, выбираемых по каждой операции (коды операций, модель оборудования, шифры оснастки и инструмента, норма времени, разряд работы, шифр профессии и т. д.), и структуру (формат) вновь получаемого массива с описанием маршрутной карты. При помощи стандартной программы выделения массива производят поиск по коду опера­ ции и номеру чертежа детали соответствующих технологических карт. Из найденных карт выбирают значения заданных призна­ ков и формируют строки в новом массиве. Когда массив сформи­ рован, он может быть выведен при помощи специальной программы на печать в виде маршрутной технологической карты. Таким образом, появляется возможность автоматически получать доку­ мент, который ранее в системе не содержался. Если в системе

117

предусмотрена логическая обработка с целью получения новой информации, которую в явном виде не вводили в архив, то она является информационно-логической (ИЛС). Представляя собой высший класс информационно-поисковых систем, ИЛС дает воз­ можность обрабатывать массивы, проводя сравнительный и ло­ гический их анализ, осуществляя некоторые расчетно-вычисли­ тельные операции.

ИПС можно использовать не только в качестве подсистемы АСТПП, но и как локальную систему. Тогда она является сред­ ством для быстрого поиска информации при ручном решении задач технической подготовки. Именно так обычно функционирует ИПС на первых этапах внедрения. По мере развития и совершен­ ствования она включается в АСТПП и постепенно перерастает в ее подсистему.

Круг задач технологической подготовки производства, решае­ мых при помощи ИПС, весьма широк. В системе отработки объек­ тов производства на технологичность (см. гл. I) она позволяет найти по конструктивным признакам детали-аналоги для последу­ ющего заимствования или унификации либо самих найденных деталей, либо их элементов. При этом резко сокращается трудоем­ кость решения задач, связанных с улучшением технологических характеристик, унификацией и стандартизацией выпускаемых изделий и их частей, а также технологической оснастки. При определении рациональной структуры производственных под­ разделений роль ИПС также заключается в поиске необходимой информации о деталях, оснастке, технологических процессах и оборудовании. Здесь ее использование особенно важно в условиях группового производства. Группирование деталей при наличии ИПС решается на основе их выборки по заданным признакам (конструктивным и технологическим параметрам) из архива данных.

Кроме того, на основе выбранных однородных индиви­ дуальных технологических операций существенно облегчается разработка унифицированной операции на заданную группу деталей. В системе технологического проектирования роль ИПС более сложна, так как здесь весьма высок уровень автоматизации решения задач. Для алгоритмов автоматизированного проекти­ рования технологических процессов характерно наличие боль­ шого числа операций выборки данных из различных массивов постоянной информации.

ИПС в данном случае используют, например, для поиска характеристик материала, оборудования, оснастки, инструмента, различных коэффициентов из нормативных таблиц режимов ре­ зания. При расчете заготовок деталей тел вращения, например, по заданной марке материала и ориентировочным размерам за­ готовки выбирают типоразмеры сортамента, применяемого на предприятии. Аналогично для листовых деталей находят все ти­ поразмеры листа или ленты заданной толщины и марки мате-

118

риала. После уточнения по найденным данным определяют необ­ ходимые характеристики материала.

Прочностные характеристики используют для расчета режимов резания и выявления возможности выполнения обработки на выбранном оборудовании, плотность материала — при расчете черного веса детали и норм расхода и т. д. Модель оборудования обычно выбирают по его технологической функции, габариту детали, усилиям резания и виду технологической операции. Часто осуществляют поиск описания детали по номеру ее чертежа, например, когда увеличивается серийность выпуска какого-то изделия и появляется необходимость в связи с этим спроектиро­ вать новый технологический процесс. В системе привязки объек­ тов производства к технологическим рещениям одной из важных задач является выборка типовых решений, например групповых маршрутов, групповых технологических операций, по совокуп­ ности конструкторских и технологических признаков детали, что также может быть поручено ИПС (при условии, что массивы, из которых ведется выборка, достаточно велики или многократно используются различными алгоритмами системы).

При стыковке АСТПП с АСУ предприятия область применения ИПС расширяется. Тогда коды признаков должны являться еди­ ными не только для АСТПП, но и АСУП. Например, признак «норма времени на деталь», содержащийся в технологической карте, может использоваться подсистемой АСУ по управлению процессами труда при проведении расчетов производственных (подетальных, участковых, цеховых и т. д.) нормативов затрат труда, а также для плановых расчетов нормативной трудоемкости программы выпуска продукции и т. д. Общий перечень признаков, применяемый в АСУП, очень велик, поэтому возникает необхо­ димость при их кодировании и декодировании составлять спе­ циальные массивы признаков, пользуясь которыми программытрансляторы переводят описание объектов с одного языка на другой.

Таким образом, исходя из задач, возлагаемых на ИПС, при их проектировании необходимо решить ряд проблем, главными из которых являются: создание информационных (внешних и внутренних) языков описания объектов, а также алгоритмов и программ-трансляторов с внешнего языка на внутренний; выбор методов и соответствующих программ поиска; разра­ ботка системы внесения изменений в массивах, языка обра­ щения к ИПС и соответствующих управляющих программ; уста­ новление методов формирования массивов.

СОСТАВ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ

Для любой ИПС характерно наличие информационного и ма­ тематического обеспечения, а также соответствующих технических средств (схема 12). Основными объектами поиска в ЙПС являются

119

Схема 12

Состав информационно-поисковой системы

детали, технологические процессы, оборудование, инструмент, оснастка и т. д. В соответствии с этим в составе информационного обеспечения должны быть языки (внешние и внутренние) описа­ ния указанных объектов. Для внешних (формализованных) язы­ ков необходимо иметь основной набор слов (выражений) и правил как для самого описания признаков объектов, так и для их связи между собой при представлении объекта в целом. Внутренние языки характеризуются набором шифров, описывающих признаки и их связи, и структурой массива, в который записывается инфор­

мация об объекте.

Язык обращения к ИПС предназначен для формулирования

(диалога) оператора с ЭВМ. Для автоматизированного составле­ ния необходимых программ системы используют языки програм­ мирования (алгоритмические). Трансляторы языков управления и программирования вместе с обслуживающими программами

120

ибиблиотекой стандартных программ составляют общее мате­ матическое обеспечение системы. Сюда же относится математиче­ ское обеспечение технических средств передачи информации (например, автокодировщиков, регистраторов производства и т. д.)

иее отображения (чертежные автоматы, электронные устройства типа «световое перо» и т. д.). Обрабатывающие программы со­

держат трансляторы языков описания объектов и обращения к ИПС; программы печати, ориентированные на решаемые задачи, введения изменений, поиска и выбора и др. Управляющая про­

Технические средства ИПС являются составной частью средств АСТПП и представляют собой комплекс устройств с различными техническими показателями и режимами работы (см. гл. I). Не рассматривая их здесь подробно, отметим лишь, что для аппаратуры записи информации на перфоноситель характерно наличие автокодировщика, позволяющего быстро составить опи­ сание детали по ее чертежу на формализованном внешнем языке с одновременным переносом этой записи на перфоноситель.

Устройства отображения данных, предназначенные для вывода информации, выраженной в основной чертежно-графической форме, могут быть различными в зависимости от примененной струк­ туры и способа хранения информации: во внутреннем или внеш-

Схема 13

Структура связи ИПС с АСТПП

121