Применение WEB-технологий в технологической подготовке производства

ПРИМЕНЕНИЕ WEB-ТЕХНОЛОГИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА М.С. Варакин

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Д.Д. Куликов

Рассматриваются основные направления применения WEB-технологий в технологической подготовке производства. Раскрываются принципы организации единого информационного пространства ТПП. Выделяются основные концепции применения XML-документов в ТПП.

Введение

В настоящее время в технологической подготовке производства (ТПП) начинают использовать современные информационные технологии и PDM-системы, однако методы их применения еще только создаются. Поэтому применение WEB-технологий в ТПП является актуальной темой.

В рамках применения WEB-технологий необходимо провести комплекс научных исследований, посвященных использованию современных информационных средств планирования и управления ТПП. В частности, необходимо рассмотреть использование XML-документов для ведения проекта изделия, записанного в PDM-системе SMARTEAM, и произвести замену учетных карточек на соответствующие XML-документы.

Подсистемы ТПП используют информацию из распределенных и разнородных источников и поставляют ее в АСУ предприятия. Таким образом, использование XML-документов в качестве посредника при передаче информации между различными системами позволяет произвести интеграцию подсистем ТПП с ERP предприятия.

Основные направления применения WEB-технологий в ТПП

Современный подход к автоматизации технологической подготовки производства основывается на рассмотрении ТПП как информационной системы, причем главное внимание уделяется информационным и организационным аспектам построения автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП). АСТПП представляет собой сложную информационную систему, в которой, кроме специализированных подсистем, применяется комплекс универсальных инструментальных средств CAD/CAE/CAM. Исследования последних лет показывают, что управление АСТПП и отслеживание ее жизненного цикла целесообразно выполнять с помощью PDM-систем. Организация эффективного функционирования АСТПП в этих условиях является важной и актуальной задачей, решение которой может быть выполнено лишь на основе применения современных информационных технологий (WEB-технологий).

В настоящее время можно выделить следующие основные направления применения WEB-технологий в ТПП:

1. организация единого информационного пространства для различных подсистем ТПП;

2. создание удаленных баз данных технологического назначения;

3. создание WEB-приложений для подсистем АСТПП;

4. создание технологического центра для актуальной информации о существующих в мире технологических ресурсах;

5. интеграция разнообразных подсистем с автоматизированной системой управления (АСУ) предприятием.

Методология создания АСТПП предполагает, что организация взаимодействия между подсистемами ТИП возможно лишь на основе единого информационного пространства (ЕИП) и обобщенной модели изделия. Организация взаимодействия основана на специальных программных компонентах (трансляторах), использующих словарь параметров и язык-посредник, что позволяет выполнить эффективное информационное взаимодействие подсистем ТПП, а также открывает перспективы для интеграции с автоматизированными системами предприятия.

Основные принципы организации единого информационного пространства на основе применения XML-документов

Основная сложность интеграции подсистем АСТПП заключается в сложности информационной интеграции между автоматизированными подсистемами ТИП. Функционирование подсистем с невысоким уровнем автоматизации, но информационно состыкованных между собой, более эффективно, чем подсистем с высоким уровнем автоматизации, но не интегрированных между собой.

Подход, основанный на создании единого информационного пространства, является основополагающим, так как определяет не только информационное взаимодействие между подсистемами ТПП, но и способы организации жизненного цикла изделия на стадии ТПП. Единое информационное пространство характеризуется следующими основными свойствами:

• ЕИП - это способ организации интегрированной информационной среды ТПП, основанный на обобщенной модели изделия и объектно-ориентированных базах данных (знаний), а также использующий единый словарь данных (тезаурус);

• единое информационное пространство совместно с программными средствами дает возможность обеспечить информационное согласование подсистем АСТПП как между собой, так и с внешними к ТПП системами;

• основной инструментальной компонентой, реализующей единое информационное пространство, является система управления данными (PDM-система).

Организация ЕИП (рисунок) должна основываться на использовании языка программирования XML - многофункционального формата представления данных. Выбор языка XML вызван возможностью описать с его помощью целый класс объектов данных, называемых XML-документами, ориентированных на технологическую подготовку производства.

Выделим круг задач АСТПП, связанных с созданием и обработкой структурированной информации, для решения которых может использоваться XML.

1. Разработка сложных подсистем ТПП, с большим количеством приложений, связанных потоками информации самой различной структуры. XML-документы служат универсальным форматом для обмена информацией как между отдельными подсистемами ТПП, так и их внешним окружением.

2. XML может стать базовым стандартом для нового языка описания объектов ТПП, основанного на пространстве имен ТПП и позволяющего упростить многие проблемы в WEB, связанные с поиском нужной информации и созданием электронных архивов ТПП.

3. XML может использоваться в приложениях подсистем ТПП для хранения и обработки структурированных данных в едином формате, так как позволяет описывать данные произвольного типа и использоваться для представления специализированной информации.

4. XML-документы могут использоваться в качестве промежуточного формата данных в трехзвенных системах при поиске информации в удаленных базах данных технологического назначения с помощью языка запросов XQuery.

5. Информация, содержащаяся в XML-документах, может изменяться, передаваться на машину клиента и обновляться по частям.

Например, имеется возможность использованиЯ\я XML-документов для ведения проекта изделия, записанного в PDM-системе SMARTEAM. Данный процесс осуществляется путем замены учетных карточек SMARTEAM на соответствующие XML-документы. Таким образом, XML-документы используются в качестве посредника при передаче информации между различными системами. Данная технология позволяет произвести интеграцию подсистем ТПП с ERP предприятия.

Рис. Схема организация единого информационного пространства на основе применения XML-документов

Организация единого информационного пространства ТПП на основе XML-

документов базируется на следующих принципах.

• В основе единого информационного пространства лежит электронный архив для всех видов документов.

• Если осуществляется хранение и использование документов в электронном виде, то необходимо отображение данных системы в виде WEB-компонентов.

• Для обмена данными в среде единого информационного пространства используется единый формат на основе XML-документов. В этом случае язык XML используется как универсальный формат (единый язык-посредник) для организации процесса передачи данных между различными системами. Для этого необходимо, чтобы каждая система оформляла свои результаты в виде XML-документов.

• Необходима организация единого пространства имен - все теги XML-документов согласованы с подсистемами, которые используют язык XML.

• В дополнение к единому пространству имен необходимо создание единого тезауруса, где определены все понятия, используемые для организации единого информационного пространства.

• Необходимо произвести информационную интеграцию подсистем ТПП на основе единого формата данных.

Заключение

Таким образом, можно выделить следующие концепции применения ХМЬ-документов в технологической подготовке производства:

1. организация хранения документов в электронном архиве в виде ХМЬ-документов;

2. взаимодействие с удаленными и распределенными базами данных с помощью ХМЬ-документов;

3. создание единого информационного пространства на базе ХМЬ-документов;

4. организация параметрической модели технологического процесса и деталей в виде ХМЬ-документа;

5. информационная интеграция подсистем ТПП на базе преобразования информации в виде ХМЬ-документов.