SolidWorks: проектирование на основе баз знаний

Введение

Зачастую, при внесении корректив в проектную документацию, достаточно большая часть времени уходит на выполнение однотипных рутинных действий. Логичное решение этой проблемы – консолидировать опыт проектировщиков в электронном виде в форме правил базы знаний. Затем, при помощи уже структурированных и формализованных правил, выполняется частичная или полная автоматизация этих повторяющихся операций. Такой подход широко известен под названием KBE (англ. Knowledge-based Engineering, проектирование на основе баз знаний). О его применении в среде SolidWorks мы и поговорим в этой статье.

Configuration Publisher

Рис.1. Модель шпильки, её таблица параметров и менеджер свойств Configuration Publisher при вставке в сборку

Рис. 2. “Лесенка” в правой части окна Configuration Publisher – допустимые значения потомка в зависимости от значения в элементе-родителе

Ваши разработки одинаковые, но разные? – Автоматизируйте!

На начальном этапе работы выбирается проект-прототип, содержащий полный комплект трехмерных моделей, чертежей, ведомостей и других документов. При этом не требуется специально автоматизировать модели средствами SolidWorks (добавлять уравнения, таблицы параметров, создавать контекстные связи между компонентами сборки и так далее). В некоторых случаях это может быть даже вредным, так как усложнит реализацию проекта в DriveWorks. Все правила, уравнения и логические зависимости будут заданы на более поздних этапах автоматизации.

Затем производится так называемый “захват” модели: отмечаются те документы SolidWorks (детали, сборки, чертежи) и их части, которыми планируется управлять при помощи DriveWorks. Этими частями могут быть состояния погашения элементов, размеры модели, свойства пользователя и многое другое – конкретный список объектов, подлежащих управлению, зависит от варианта поставки DriveWorks. Всего их три (в порядке возрастания функциональности): Xpress, Solo и Pro. Это позволяет выбрать наиболее подходящий выпуск в зависимости от потребностей предприятия.

Далее, создается пользовательский интерфейс, позволяющий вводить исходные данные для вновь создаваемых заказов. Он может включать одно или несколько диалоговых окон с различными элементами управления. Их перечень тоже различается от выпуска к выпуску. Следующий, и, пожалуй, самый важный этап настройки проекта – создание правил. Именно они определяют поведение модели в зависимости от входных данных по заказу. Правила могут как напрямую использовать значения, введенные пользователем в элементы управления форм, так и задаваться достаточно сложными выражениями, включающими математические, логические и текстовые функции. Они могут управлять не только захваченными на предыдущем этапе объектами, но и многим другим. Эта тема вполне достойна более подробного рассмотрения – этим мы и займемся чуть позже.

Вот и всё. С этого момента проект готов к тому, чтобы по прототипу получать модели и документацию ко всё новым и новым заказам. Для этого пользователю достаточно заполнить формы ввода и запустить генерацию. DriveWorks создает новые файлы по правилам, заданным в проекте (в отличие от Configuration Publisher, который формирует новые конфигурации в исходном файле). Это позволяет получить комплект документов минимального размера, что, в свою очередь, положительно влияет на быстродействие.

DriveWorks Xpress

С другой стороны, DriveWorksXpress крайне прост в работе. Интерфейс этого модуля полностью интегрирован в SolidWorks в виде одной из закладок панели задач и привычен любому пользователю. А это значит, что с ним легко и быстро освоится специалист с любым уровнем подготовки: главным условием является только уверенное владение SolidWorks.

Рис. 3. Проект передвижной опоры, выполненный в DriveWorksXpress. В правой части окна видна вкладка панели задач с интерфейсом модуля

Также, DriveWorksXpress позволяет быстро и без затрат оценить целесообразность автоматизации того или иного изделия на предприятии и, при необходимости, выбрать один из более старших выпусков системы – тот, в котором есть необходимый функционал, отсутствующий в DriveWorksXpress.

Для хранения данных проекта DriveWorksXpress использует базу данных Microsoft Access. С её выбора или создания и начинается работа с модулем. Его интерфейс построен в виде мастера, который проводит пользователя через ряд уже знакомых нам шагов: захват моделей, создание форм ввода, определение правил, и, наконец, запуск проекта. Впоследствии, для создания новых модификаций изделия, пользователь сразу переходит к последнему этапу работы мастера, где вводит исходные данные в форму и получает готовый вариант конструкции.

DriveWorks Solo

• цвет, материал и текстура моделей;
• допуски размеров;
• расширенные свойства элементов (например, наличие или отсутствие уклона у бобышки, пропускаемые экземпляры массива и т.д.) – свои для разных типов элементов;
• настройки отверстий под крепеж;
• свойства специальных типов моделей – сварных и листовых;
• управление отдельными экземплярами компонента в сборке.

Рис. 4. Настройка правил выравнивания примечаний на чертеже

Как правило, на предприятиях с концепцией проектирования под заказ существует набор типовых узлов и деталей. Их выбор должен осуществляться по определенным критериям. На деле же ведение библиотеки таких типовых решений – достаточно трудоемкая в организационном плане задача. О наличии уже готового исполнения, подходящего по параметрам, обычно знает только несколько наиболее опытных сотрудников, и, если такое исполнение быстро найти не удалось, то создается новое – под конкретный заказ. При такой работе за достаточно короткое время в библиотеке появляется большое количество дублирующих друг друга исполнений. DriveWorks, начиная с варианта Solo, позволяет вести такие каталоги автоматически. При генерации моделей для очередного заказа такой типовой узел или деталь помещается не в папку проекта, а в библиотеку. Если требуемое исполнение в ней уже существует, то вместо создания нового используется именно оно.

Значительно более развит по сравнению с Xpress-версией и функционал создания пользовательского интерфейса. В Solo появляется отдельный полноценный конструктор форм ввода с широким выбором элементов управления. Большинство свойств элементов управления (таких, как видимость и доступность элемента, перечень элементов списка, изображение в графическом поле и так далее), могут быть динамическими, то есть задаваться при помощи правил. Форм может быть и несколько, что позволяет группировать элементы управления по разделам. Тогда они формируют многостраничный диалог (мастер), в котором последовательность перехода между страницами задается при помощи динамически управляемой навигации.

В том, что касается создания правил, работа также становится более удобной: в Solo имеется отдельный мощный редактор правил со встроенным отладчиком. Пользователю доступно более 70-ти функций различного назначения: математические, логические, функции для работы с текстом, табличные. Для повторного использования результатов вычислений могут применяться переменные. Исходные данные могут быть заданы элементами управления форм, константами и даже таблицами. Отличия коснулись и этапа создания моделей: теперь, заполняя формы ввода, можно активировать предварительный просмотр моделей, а затем вернуться к редактированию заказа. При окончательной же генерации, чертежи и модели могут быть экспортированы во многие распространенные файловые форматы.

DriveWorks Pro

Итак, первый модуль называется Administrator. Он представляет собой отдельное приложение со своим специальным интерфейсом (сходным по виду с главным окном Solo) и работает совместно с SolidWorks. Позволяет создавать проекты, пользовательский интерфейс, определять правила – одним словом, автоматизировать прототип. Кроме того, помимо встроенных шаблонов, доступно получение выходных отчетов в формате XML или в виде документов Microsoft Word и Excel. Табличные данные могут загружаться в режиме реального времени напрямую из Microsoft SQL Server, а также из других источников через драйвер ODBC. Туда же могут выгружаться результаты конфигурирования – например, при создании задачи на производство в ERP-системе.

Рис. 5. Типовая схема развертывания DriveWorks Pro

Новые спецификации на заказ могут создаваться непосредственно в администраторе, либо в модуле User. Он является, по сути, тем же администратором, из всех функций которого доступны только инструменты для работы с заказами. Непосредственной генерацией моделей на этом рабочем месте занимается, разумеется, SolidWorks.

Используя модуль Live, администратор может предоставить доступ к серверу приложений через web-интерфейс. С его помощью создавать спецификации могут как локальные пользователи предприятия, так и удаленные – сотрудники в командировке, в офисах продаж, или даже сами заказчики. Стиль оформления и разделы Live-портала могут быть легко настроены. На сайте DriveWorks Live можно познакомиться с разнообразными примерами web-конфигураторов (рис. 6).

Рис. 6. Пример с driveworkslive.com, оптимизированный под сенсорный ввод: сконфигурировать и заказать изделие из любой точки мира теперь проще простого

Один из заключительных этапов жизненного цикла спецификации – генерация документов. Для этого соответствующее задание отправляется в модуль Autopilot, установленный на графической станции. Этот модуль в автоматическом режиме создает модели, чертежи и отчеты и размещает их на файловом сервере или в хранилище SolidWorks Enterprise PDM; в последнем случае выполняется их автоматическая регистрация. Для генерации моделей и чертежей на этой машине также устанавливается SolidWorks. Здесь же в процессе формирования заказа осуществляется автоматическое создание трехмерной графики для его визуализации при заполнении форм ввода. Эти модели в компактном формате могут создаваться как в режиме реального времени, так и заранее.

По окончании генерации моделей и документов модуль Server отправляет уведомительное письмо заказчику, к которому могут быть прикреплены как документы на заказ (спецификация, счет и т.д.), так и модели будущего изделия в формате eDrawings.

Заключение