Автоматизация формирования электронного архива технической документации на базе файлового архива разработанных проектов

УДК 621.002: 004.021

АВТОМАТИЗАЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО АРХИВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА БАЗЕ ФАЙЛОВОГО АРХИВА РАЗРАБОТАННЫХ ПРОЕКТОВ

Е.В. Толкачева, И.И. Семенова

В статье рассматривается задача автоматизации формирования электронного архива технической документации на базе накопленного файлового архива разработанных проектов. Приводится описание разработанного алгоритма и программного обеспечения, которые восстанавливают связи между документами и данными уже реализованных проектов. Сформированная база данных электронного архива по результатам работы предложенного алгоритма может использоваться при автоматизированном формировании комплекта технической документации для новых проектов со схожим составом сборочных единиц

Ключевые слова: электронный архив технической документации, автоматизированный анализатор конструкторской и технологической документации, автоматизация проектирования в промышленности

С появлением систем автоматизированного проектирования (САПР), многофункциональных текстовых процессоров и редакторов электронных таблиц проектные организации перешли на разработку технической документации в электронном виде. За годы работы на ПЭВМ в проектных организациях были накоплены электронные архивы технической документации на многочисленные проекты. Однако в современных системах автоматизации разработки технической документации электронные документы хранятся не в виде файлов, а в виде связанных таблиц единой базы данных. Такой способ хранения позволяет автоматизировать заполнение бланков вновь создаваемых документов. В связи с этим актуальной является задача преобразования накопленного файлового архива технической документации в базу данных. В данной статье предлагается алгоритм автоматизации формирования базы данных электронного архива технической документации на базе файлового архива разработанных проектов.

Базы данных используемых на предприятиях систем автоматизации разработки технической документации работают под управлением современных систем управления базами данных (СУБД), Oracle, MS SQL Server и др., и имеют уникальную структуру. Структура базы данных зависит от многих факторов (область деятельности предприятия, ассортимент выпускаемой продукции, объемы работ и др.) [2]. В работе алгоритма используется база данных, спроектированная для предприятия ОАО "Механический завод "Калачинский", специализирующегося на

Толкачева Елена Викторовна - СибАДИ, аспирант, email: tolkacheva_ev@mail.ru

Семенова Ирина Ивановна - СибАДИ, канд. техн. наук, доцент, email: osobaii@gmail.com

производстве сельскохозяйственной техники. В качестве исходных данных из файлового архива разработанной на предприятии технической документации были взяты проекты навесного оборудования. По результатам анализа конструкторской и технологической документации в составе проектов был определен следующий перечень документов:

1) конструкторская документация: сборочные чертежи, чертежи деталей, спецификации;

2) технологическая документация: ведо-

мость материалов, ведомость норм расхода материалов, ведомость оснастки и оборудования, ведомость покупных изделий, операционная карта, маршрутная карта.

Созданная база данных работает под управлением СУБД MS SQL Server 2005 Express Edition, что обеспечивает ее совместимость с базами данных современных систем автоматизации разработки технической документации. Набор документов позволяет использовать разработанную структуру базы данных для проектов на другие изделия. В случае необходимости перечень документов может быть дополнен, а структура базы данных и функционал анализатора могут быть расширены.

Описание алгоритма автоматизации формирования базы данных электронного архива технической документации на базе файлового архива разработанных проектов

База данных содержит 52 таблицы, заполнение которых происходит по результатам анализа текстовых и графических документов. Графические документы (чертежи) сохранены в формате dfX, текстовые документы - в формате xls.

Анализ электронного архива нацелен на решение следующих задач:

1) связать между собой документы, которые относятся к одному проекту, но файлы с ко-

торыми могут быть произвольно расположены на диске;

2) разделить содержимое документов на атомарные атрибуты с сохранением связей.

Для решения поставленных задач разработан нижеследующий алгоритм:

1. Для каждого файла архива выполнить шаг 2.

2. Если файл в формате ХІ8, выполнить шаг 3, иначе, если файл в формате dfx, выполнить шаг 6, иначе завершить работу алгоритма.

3. Для каждой формы документа по ГОСТ из перечня форм текстовых документов выполнить шаг 4.

4. Если форма анализируемого документа совпадает с формой документа по ГОСТ, выполнить шаги 5, 9 и завершить работу.

5. Преобразовать содержимое ячеек электронных таблиц в анализируемом документе в упорядоченный набор строк.

6. Для каждой формы документа по ГОСТ из перечня форм графических документов выполнить шаг 7.

7. Если анализируемый документ является сборочным чертежом или чертежом детали по ГОСТ, выполнить шаги 8, 9 и завершить работу.

8. Преобразовать блоки текстовых данных в анализируемом документе в упорядоченный набор строк.

9. Для каждой строки набора выполнить шаг 10.

10. Выделить из строк значения атомарных атрибутов и занести в соответствующие поля в таблицах базы данных.

Соответствие между атрибутами, выделенными из строк, и полями таблиц однозначно определяется позициями строк в анализируемом документе, так как структура документа регламентирована ГОСТ.

Можно выделить два типа строк, встречающихся в анализируемых документах:

1) строки, которые являются значением атомарного атрибута;

2) строки, которые содержат значения двух и более атомарных атрибутов.

К первому типу относятся строки, стоящие, например, в позициях номер по порядку, цех, участок, обозначение документа и др. Ко второму типу относятся строки, стоящие в позициях, содержащих следующие сведения: наименование материала, наименование детали сборочной единицы (ДСЕ), наименование изделия, наименование технического оснащения.

Внутри таких строк помимо наименования материала (детали, изделия, оснастки) может содержаться обозначение нормативного документа.

Выделение обозначения нормативного документа в самостоятельный атрибут позволит на порядок сократить время поиска наименования в соответствующем справочнике, так как необходимо будет просматривать только ту часть справочника, которая включает записи со ссылкой на обозначение нормативного документа, содержащегося в искомом наименовании, и объем справочника обозначений нормативных документов на порядок меньше. Например, в перечне ГОСТ на крепежные изделия общемашиностроительного применения содержится всего 22 ГОСТ, регламентирующих конструкцию и размеры болтов [1]. Болт - простое изделие, его конструктивные особенности определяются набором из 6 параметров (высота головки, количество граней, длина болта, шаг резьбы, диаметр болта, марка стали), однако анализ ассортимента только электронных магазинов показал, что на рынке представлено свыше 500 различных болтов, отвечающих требованиям ГОСТ, что более чем в 20 раз превышает количество стандартов.

Для ускорения поиска используется также одноуровневый классификатор изделий по ГОСТ. Например, крепежные изделия общемашиностроительного применения, конструкция и размеры которых регламентированы ГОСТ, подразделяются на 11 категорий: болты, винты, шпильки, гайки, шурупы, шайбы, заклепки, шплинты, штифты, цепи, хомуты, скобы.

Описание алгоритма автоматизации распознавания атомарных атрибутов в блоках текстовых данных анализируемых документов

Рассмотрим фрагмент базы данных с обозначением первичного ключа как РК, внешнего ключа как БК: [Справочник категорий материалов] К1 ([Код категории материала РК] , [Наименование категории материала] к2 , ...);

[Справочник категорий оснасток] К 2 ([Код категории оснастки РК], [Наименование категории оснастки] к2, ...); [Справочник категорий ДСЕ, стандартных и прочих изделий] К3 ([Код категории ДСЕ и изделий РК], [Наименование категории ДСЕ и изделий] к2, .); [Справочник нормативных документов] П ([Код документа РК] d1 , [Наименование документа] d2, ...); [Справочник материалов] Я ([Код материала РК], [Наименование материала] 82 , [Код категории материала БК], [Код документа БК] я4 ,...); [Справочник оснасток] Я 2 ([Код оснастки РК], [Наименование оснастки] s2 , [Код категории

оснастки БК], [Код документа БК] s4 ,...); [Справочник ДСЕ, стандартных и прочих изделий] S3 ([Код ДСЕ и изделия РК], [Наименование ДСЕ и изделия] s2, [Код категории ДСЕ и изделия БК], [Код документа БК ] 54,...).

При заполнении таблиц рассмотренного фрагмента базы данных для распознавания значений атомарных атрибутов в строке Z из блока текстовых данных на шаге 10 алгоритма автоматизации формирования базы данных электронного архива технической документации на базе файлового архива разработанных проектов предложен нижеследующий алгоритм:

1. Если строка Z является значением атомарного атрибута, то завершить работу алгоритма.

2. Для каждого нормативного документа й є П из справочника П выполнить шаг 3.

3. Если наименование документа й2 содержится в строке X , выполнить шаги 4-8.

4. Для каждого Я = £1з Я2, Я3 выполнить шаги 5-7.

5. Выделить в справочнике Я множество записей Я ’ = ор (Я), где Г : s4 = .

6. Если множество Я' не пусто, то для каждого 5 є Я' выполнить шаг 7.

7. Если наименование 52 содержится в X , то завершить работу алгоритма (найденные значения атрибутов - 52 и й2).

8. Для каждого К = К1, К2, К3 выполнить шаги 9-10.

9. Для каждого к є К выполнить шаг 10.

10. Если наименование к2 содержится в строке X, то завершить работу алгоритма (найденные значения атрибутов - X' и й2, где X' получено из X выделением подстроки от к2 до й2).

11. Передать строку Z для анализа лицу, принимающему решение.

Анализ результатов работы программы, созданной на базе разработанных алгоритмов

Разработанные алгоритмы были реализованы в среде программирования C++ Builder. Созданный программный продукт был протестирован на комплекте конструкторской технологической документации на изделия "вал ведущий" и "вал ведомый" в составе проекта изделия "Жатка валковая "Марья". Было проанализировано 34 документа в составе комплекта (22 чертежа, 9 спецификаций, ведомость оснастки и оборудования, ведомость покупных изделий и операционная карта). На ПЭВМ с ЦП 1,73 ГГц ОЗУ 1 Гб время анализа выбранного комплекта документа составило приблизительно 10,88 сек.

Созданный программный продукт может быть использован для автоматизированного преобразования файлового архива технической документации в базу данных электронного архива. Полученная база данных может быть экспортирована в базу данных любой современной системы автоматизации разработки технической документации. Сформированная база данных будет использоваться в работе алгоритма и программного обеспечения автоматизации формирования шаблонов технологической документации для нового проекта на основе анализа конструкторской документации и закономерностей, выявленных в базе данных электронного архива ранее разработанных проектов.

Литература

1. Классификатор государственных стандартов. Электрон. дан. Корпорация БалтПромКомплект, 2008. Режим доступа: http://www.bpks.ru/catalog/gosts/002/, свободный. Загл. с экрана. Яз. рус.

2. Кузнецов С.Д. Основы баз данных. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 484 с.

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

AUTOMATING FORMATION OF AN ELECTRONIC ARCHIVE OF TECHNICAL DOCUMENTATION BASED ON THE FILE ARCHIVE OF DEVELOPED PROJECTS

E.V. Tolkacheva, I.I. Semenova

In article the problem of automating formation of electronic archive of technical documentation based on the file archive of the developed projects is considered. The created algorithm and the software which restore relationships between documents and the data of already realized projects is proposed. The generated database of electronic archive by results of work of the offered algorithm can be used at the formation of a technical documentation set for new projects with similar structure of industrial products

Key words: electronic archive of technical documentation, automated analyzer constructional and technological documentation, Computer-Aided Design in industry