Введение к работе
Актуальность проблемы. В современных экономических условиях
машиностроительным предприятиям необходимо постоянно
совершенствовать выпускаемую продукцию с целью обеспечения ее конкурентоспособности. Это невозможно без использования новых информационных технологий и современных программно-технических средств.
Объем и сложность автоматизируемых проектных и управленческих задач в машиностроении постоянно растут. Успешное функционирование таких автоматизированных систем и комплексов зависит от того, насколько хорошо они спроектированы и реализованы в вычислительной среде.
В настоящее время для разработки автоматизированных систем используется большое разнообразие методов, технологий и инструментальных средств: от простых программ до сложных, охватывающих несколько этапов создания, таких как CASE-системы. Используемые методы обладают рядом существенных недостатков: отсутствие закономерностей организации информационной и функциональной компонентов системы, многократная итерационность процесса разработки, применение только к задачам небольшой сложности из-за необходимости переработки и увязки больших объемов информации, и характеризуются рядом таких проблем как: получение полной и достоверной информации от предметных специалистов, достаточной для разработчиков автоматизируемых задач; интеграция представлений предметных задач в вычислительной среде и т.д.
Применение существующих методов и средств разработки автоматизированных систем к созданию САПР машиностроительного, назначения недостаточно эффективно из-за специфических особенностей проектно-конструкторской деятельности: - многообразие и сложная структура объектов и процессов проектирования; - наличие многоаспектных связей между свойствами создаваемых машиностроительных объектов и процессами их проектирования, функционирования, изготовления; -документирование проектных решений частично отражает информацию и знания о создаваемом изделии.
При автоматизации проектно-конструкторских задач использование традиционных способов моделирования данных и знаний приводит к большому разнообразию информационно-алгоритмических представлений этих задач, спланированных под конкретную вычислительную среду. При смене программно-технической среды реализации САПР возникают дополнительные затраты на реорганизацию этих информационно-алгоритмических представлений.
Поэтому для проектирования САПР машиностроительного назначения была выбрана методология автоматизации интеллектуального труда, которая: - позволяет формировать модельные представления проектно-конструкторских задач, как ориентированных на программно-техническую среду, так и не зависящих от нее; - предоставляет возможность интеграции модельных представлений предметных задач; - дает объективное представление содержательных аспектов данных предметных задач; -предоставляет формально обоснованные регулярные процедуры формирования функциональных и информационных составляющих для предметных задач; - дает устойчивость модельных представлений при увеличении объема и сложности автоматизируемых предметных задач.
На сегодняшний день разработаны средства поддержки отдельных этапов методологии и их согласованное функционирование обеспечивается
-k'
специалистом-когнитологом. Процесс формирования и концептуальных и инфологических моделей в виде диаграмм и спецификаций достаточно трудоемок и не исключает возможности ошибок. Поэтому возникла необходимость автоматизировать процесс отображения концептуальных моделей в инфологические для устранения указанных недостатков.
В связи с изложенным особую актуальность приобретает задача, состоящая в разработке такого метода отображения, который бы с учетом условий и связей между свойствами семантических и синтаксических конструкций, обеспечил бы прямое отображение этих моделей, а также соответственно в разработке инструментальных средств для его реализации. Это позволило бы значительно сократить сроки проектирования и повысить качество создаваемых систем автоматизации проектирования.
Целью настоящей работы является повышение эффективности процесса проектирования машиностроительных САПР за счет разработки метода автоматического отображения содержательных представлений в проектные спецификации для проектно-конструкторских задач в рамках методологии автоматизации интеллектуального труда.
Для достижения поставленной цели в работе решена научная задача: выявление связей между семантическими и синтаксическими конструкциями проектных задач на этапе проектирования САПР на основе:
- исследования существующих методов моделирования проектных
задач в автоматизированных системах;
-формализации процесса отображения концептуальных моделей в инфологические в рамках методологии автоматизации интеллектуального труда;
разработки метода автоматического отображения концептуальных моделей в инфологические для представления проектно-конструкторских задач при проектировании САПР машиностроительного назначения;
разработки методики автоматического отображения концептуальных моделей в инфологические для проектно-конструкторских задач на базе их детального формального описания;
разработки средств поддержки процедур автоматического отображения концептуальных моделей в инфологические для проектно-конструкторских задач при создании САПР машиностроительного назначения.
Научная новизна заключается в следующем:
установлены связи между свойствами семантических и синтаксических конструкций с учетом специфики и особенностей организации информации в проектной деятельности;
выполнено детальное формальное описание отображения модельных представлений с учетом выявленных свойств и связей;
- обоснован метод автоматического отображения концептуальных
представлений в инфологические представления для проектно-
конструкторских задач при проектировании САПР машиностроительного
назначения.
Методы исследования. При разработке теоретических положений диссертационной работы использован аппарат теории множеств, математической логики, реляционной алгебры.
Практическая ценность.
Разработана методика отображения концептуальных представлений проектно-конструкторских задач в инфологические, обеспечивающая автоматическое формирование проекта автоматизированной процедуры, а
r$-
также разработана и реализована автоматизированная подсистема формирования инфологической модели на основе автоматического отображения для проектно-конструкторских задач.
Методика и инструментальные средства были применены при автоматизации задач проектирования коробок передач и проектирования технологической оснастки.
Апробация работы.
Результаты работы докладывались на: Третьем Международном конгрессе "Конструкторско-Технологическая информатика" в г. Москве в мае 1996 г., а также работа обсуждалась на заседаниях кафедры "Информационных технологий и вычислительных систем".
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 3 работы.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (80 наименований) и приложений. Работа содержит 264 страницы сквозной нумерации, включая 44 рис. и 43 стр. приложений.
