измерения isiCAD


    Главная цель конференции isiCAD-2004 заключатся в том, чтобы представить исследовательские и технологические подходы и результаты, которые вносят вклад в интеллектуальность рыночных решений и продуктов в PLM (CAD/CAM/CAE/PDM), компьютерной графике, виртуальной реальности, моделировании, компьютерных играх, мультимедиа и других смежных областях приложений. При этом акцент рассмотрения, вообще говоря, делается на разработку и применение технологии ограничений и геометрических решателей. С более общей точки зрения, конференция призвана наметить соотношение между указанными областями и методами, от которых обоснованно ожидается существенная поддержка и развитие интеллектуальной составляющей рассматриваемых приложений. В число таких методов входят: программирование в ограничениях (включая методы разрешения геометрических ограничений, методы интервальных ограничений и методы над конечными областями), продукционные системы, оптимизационные алгоритмы и некоторые другие.

    Совместное рассмотрение и сопоставление областей применения и соответствующих методов представляется плодотворным для развития интеллектуальности решений: оно может послужить основой для организации научно-технологического сообщества isicad и последующих конференций. Имея в виду намерение подготовить возможную дискуссию по этому поводу перед, во время и после проведения конференции isiCAD-2004, организационный комитет собирается дать набросок некоторой матрицы области*методы, которые кажутся релевантными интересам конференции isiCAD-2004 и возможного сообщества isicad. Разумеется, изначально такая матрица открыта, расплывчата и неполна: мы рассчитываем на последующий вклад экспертов в подразумеваемых приложениях и методах. Во всяком случае, Оргкомитет надеется, что "isicad-матрица", по меньшей мере, окажется полезной для лучшего взаимопонимания между участниками isiCAD-2004, представляющими разные сферы деятельности.

    Этот раздел сайта мы начинаем с публикации короткого обзора на тему интеллектуальности PLM.

PLM


    Управление жизненным циклом изделия (PLM),
    его интеллектуализация и математическое обеспечение

    Смысл и перспектива развития области проектирования связаны с формированием интеллектуальных функций "понимания" системами CAD/CAM намерений проектировщиков.

    Еще в 1997 году президент консультативной фирмы Mithec Мишель Терон (Michel Theron) отметил, что "за более чем 25-летнюю историю промышленных САПР пользователям предлагаются, за редким исключением, средства черчения и ускорители геометрических расчетов". Главная проблема для пользователей - это возможность легко и быстро вносить изменения в проект, но таким образом, чтобы изменения не вызывали перепроектирования созданных деталей и узлов. Не менее важная проблема связана с формированием интеллектуальных функций "понимания" системами CAD/CAM намерений проектировщиков. По словам президента консультативной фирмы TECHNICOM Раймонда Курланда (Raymond Kurland), произнесенными в то же время, "вся технология проектирования в будущем будет базироваться на моделях, в основе которых лежат свойства, инкапсулирующие интеллектуальность".

    За истекшие с момента произнесения этих слов шесть лет ситуация с интеллектуализацией промышленных САПР кардинально изменилась. Более того, изменилась и сама область: сегодня огромную востребованность получили системы PLM (Product Lifecycle Management, управление жизненным циклом изделия). PLM - общее название для цельной группы программных приложений, используемых для создания изделия (включая маркетинговые исследования, проектирования изделия и процессов его производства), организации его продаж и последующего обслуживания покупателей. В последнее время отчетливо прослеживается тенденция формирования и продажи PLM-пакетов, состоящих целиком из решений одного крупного разработчика (таких как PTC, EDS, IBM/Dassault Systemes, SAP, Oracle и других).

    Рынок PLM постоянно растет (по разным оценкам прогнозируется 20% ежегодный его прирост в течение нескольких ближайших лет), а значит, растут инвестиции в производство PLM-решений. Сегодня ведущие мировые поставщики PLM решений (такие как французская компания Dassault Systemes, разработчик широко известных в машиностроении систем CATIA/DELMIA/ENOVIA/SmarTeam), активно внедряют в свои продукты различные средства интеллектуализации. Зачастую такие интеллектуальные компоненты разрабатывают небольшие компании, созданные на базе научных коллективов (примерами здесь могут служить английские D-Cubed и Telekinesys, французкая Ilog и др.), решения которых затем покупаются мировыми гигантами (такими как уже упомянутая Dassault Systemes или IBM).

      Что такое средства интеллектуализации PLM?

      Говоря о средствах интеллектуализации, мы в первую очередь имеем в виду возможность работы с декларативной постановкой задачи проектирования (планирования и т.д.), которое опирается на фундаментальное понятие ограничения. Ограничение - это требование к продукту (плану), выраженное пользователем тем или иным стандартным образом. Например, при концептуальном проектировании инженерные требования к продукту имеют вид уравнений и неравенств, связывающих геометрические параметры, физические и экономические параметры. Такие уравнения могут иметь сложную природу - быть выражены алгебраическими формулами или же заданы функциями, не имеющими аналитического представления. Имея дело с чертежом (в котором задача проектирования описывается в терминах плоских геометрических примитивов, таких как точка, отрезок, дуга, сплайн), пользователь задает как логические ограничения на его элементы (инцидентность различных геометрических элементов, касание, параллельность и т.п.), так и ограничения на измерения (требуемые величины расстояний и углов). В случае детального проектирование в 3D аналогичные ограничения задаются между трехмерными примитивами. При проектировании механизма задаются ограничения сборки, которые действуют и для динамической моделирования поведения продукта в соответствии с физическими законами (тоже выраженными как ограничения). Наконец, ограничения планирования задают порядок работ, приоритет распределения ресурсов, временные длительности и т.д. Таким образом, практически любая PLM-область имеет дело с решением задач удовлетворения ограничений. Методы решения таких задач обычно представляют собой комбинацию алгоритмов вычислительной математики, теории графов, искусственного интеллекта, некоторые из которых весьма нетривиальны по своей природе. Вообще, в основе современных промышленных PLM-решений лежит скрытый от конечного пользователя базис, весьма насыщенный математикой и методами обработки знаний. Область PLM - в числе тех наукоемких областей программного рынка, в которых уместно уже наблюдающееся различение терминов программное и математическое обеспечение (soft- и math- ware).

      Стремительное развитие вычислительных возможностей современных компьютеров делает возможным применение к промышленным задачам сложных методов решения (которые раньше рассматривались исключительно в теоретическом плане, либо использовались только в наукоёмких исследовательских задачах с применением суперкомпьютеров). Разработка новых методов и оптимизация существующих - вот главный вызов для исследователей в этой области. Обмен мнениями и наработками между исследователями и представителями промышленности в рамках isiCAD-2004 будет способствовать разработке и внедрению новых вычислительных и интеллектуальных методов в PLM-решения.




    Общие сведения о сфере PLM можно найти, например, на сайтах

    а также в статьях:

    • В.Кошелев, В.Молочник. Что такое PLM?, САПР и Графика, N10, октябрь 2003, с.34-37. и
    • Рынок PLM растет и развивается, CAD/CAM/CAE Observer, N2 (11), 2003, c.4-8.