4. ЭС, занятые планированием, проектируют действия; они определяют полную последовательность действий, прежде чем начнется их выполнение. Планирующие ЭС зачастую должны иметь способность к возврату, т.е. отвергать некоторую последовательность рассуждении или часть плана из-за нарушения ограничений задачи и возвращать управление назад к более ранней точке или ситуации, из которой анализ должен начаться заново. В некоторых планирующих системах задача планирования разбивается на подпроблемы и делается попытка упорядочить их так, чтобы избежать перепланирования, начинающегося с точки, в которой был сделан неудачный выбор.
5. Экспертные системы, которые осуществляют наблюдение, сравнивают действительное поведение с ожидаемым поведением системы. Наблюдающие ЭС подыскивают наблюдаемое поведение, которое подтверждает их ожидания относительно нормального поведения или их предположения о возможных отклонениях. Наблюдающие ЭС по самой своей природе должны работать в режиме реального времени.
6. ЭС, выполняющие отладку, находят рецепты для исправления неправильного поведения устройств. Многие существующие отладочные системы работают с простыми таблицами связей между типами неисправностей и предлагаемыми рецептами их исправления, но общая проблема отладки очень трудна и требует проектирования рецептов восстановления и их оценивания через прогнозирование их эффективности. Отладочные системы часто включают диагностические компоненты для определения причин неисправностей.
7. ЭС, реализующие ремонт, следуют плану, который предписывает некоторые рецепты восстановления. Пока что было разработано очень мало ремонтных ЭС отчасти потому, что необходимость фактического выполнения ремонтных процедур на объектах реального мира дополнительно усложняет задачу. Ремонтным системам также необходимы диагностирующие, отлаживающие и планирующие процедуры для производства ремонта.
8. ЭС, выполняющие обучение, подвергают диагностике, «отладке» и исправлению («ремонту») поведение обучаемого. Обучающие системы создают модель того, что обучающийся знает и как он эти знания применяет при решении проблемы. Системы диагностируют и указывают обучающемуся его ошибки, анализируя модель и строя планы исправлений указанных ошибок. Они исправляют поведение обучающихся, выполняя эти планы с помощью непосредственных указаний обучающимся.
9. ЭС, осуществляющие управление, адаптивно руководят поведением системы в целом. Управляющие ЭС должны включать наблюдающие компоненты, чтобы отслеживать поведение объекта на протяжении времени, но они могут нуждаться также и в других компонентах для выполнения любых или всех из уже рассмотренных типов задач: интерпретации, прогнозирования, диагностики, проектирования, планирования, отладки, ремонта и обучения.
Все вышесказанное может создать представление, что экспертные системы это нечто глобальное, предназначенное для решения сложнейших задач, и ориентированное, скорее, на научно-исследовательские организации. Это не совсем так. Например, экспертная система ASWARE, разработанная институтом электросварки им. Патона Национальной академии наук Украины, позволяет подобрать наплавочный материал и режимы электродуговой наплавки для восстановления обширной номенклатуры изношенных деталей. Стоимость экспертной системы ASWARE в пределах $3000, для ее функционирования достаточно маломощного персонального компьютера с оперативной памятью 16 МВ и более, на жестком диске система занимает 10 МВ. Таким образом, любое ремонтное предприятие в состоянии приобрести систему ASWARE и успешно ее эксплуатировать.
На этапе выбора архитектуры системы важно учесть интересы всех подразделений предприятия, затронутых АП. Поэтому необходимо обеспечивать открытый обмен информацией между подразделениями, службой САПР и руководством предприятия.
3.4.1. Рынок программного обеспечения
На втором этапе необходим тщательный и исчерпывающий анализ рынка средств АП. Временные рамки данного этапа для различных видов АП могут составлять от нескольких месяцев до года. Наиболее широко рынок предлагает системы автоматизации чертежных работ. Так обзор московского рынка программных продуктов, проведенный в мае 2001 года, выявил наибольшее предложение AutoCAD R14/2000, разработка фирмы Autodesk. Хотя AutoCAD 2000 имеет возможности трехмерного моделирования, в основном его функции касаются двумерного моделирования. Для поддержки AutoCAD 2000 рынок предлагает значительное число приложений: проектирование электрооборудования; проектирование гидро- и пневмосетей; средства общения конструкторов в реальном времени проектирования с возможностью одновременной работы над одним чертежом и т.д.
Отдельные версии AutoCAD дополнены широким набором средств и функций по решению задач землеустройства, включая создание и пометку точек съемки, создание цифровых моделей местности и рельефа, программами высококачественной визуализации и светового дизайна. Это позволяет эффективно использовать AutoCAD архитекторам и дизайнерам.
Второе место по предложениям на московском рынке занимает отечественная система КОМПАС, разработка фирмы Аскон, С.Петербург. Здесь также предусмотрено трехмерное моделирование и ряд приложений: библиотека трубопроводной арматуры; пакет библиотек ''Элементы инженерных коммуникаций''; пакет библиотек ''Элементы химических производств''; библиотека элементов кинематических схем; библиотека элементов технологической оснастки; библиотека ''Сосуды и аппараты''; архитектурно-строительная библиотека; система автоматизации программирования оборудования с ЧПУ; электронный справочник по подшипникам качения и т.д. Следует отметить, что данная система существенно дешевле, чем AutoCAD. Кроме того, по отзывам проектировщиков, работать в системе КОМПАС проще, удобнее. Например, на АО АвтоВАЗ намечается отказ от повсеместно внедренной для двумерного проектирования системы AutoCAD и переход к системе КОМПАС. Аналогичная ситуация и на некоторых других предприятиях. Завод №16 Министерства обороны г. Самары также планирует внедрить КОМПАС вместо AutoCADа.
Блок трехмерного моделирования в КОМПАСе выглядит более внушительно, чем в AutoCADе. Для создания трехмерных параметрических моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как типичные, так и нестандартные, уникальные конструктивные элементы предназначена подсистема КОМПАС-3D. Параметризация позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа.
Ключевой особенностью КОМПАС-ЗD является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН.
Область применения КОМПАС-3D определяется основным набором задач, которые он призван решать:
- моделирование изделий с целью создания конструкторской и технологической документации, необходимой для их выпуска (сборочных чертежей, спецификаций, деталировок и т.д.),
- моделирование изделий с целью расчета их геометрических и массо-центровочных характеристик,
- моделирование изделий для передачи геометрии в расчетные пакеты,
- моделирование деталей для передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ,
- создание изометрических изображений изделий (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т.д.).
Общепринятым порядком моделирования твердого тела является последовательное выполнение булевых операций (сложения и вычитания) над объемными примитивами (сферами, призмами, цилиндрами, конусами, пирамидами и т.д.)
В КОМПАС-ЗD объемные примитивы образуются путем выполнения такого перемещения плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму примитива (например, поворот окружности вокруг оси образует сферу, а смещение многоугольника - призму).
Проектирование детали начинается с создания базового тела путем выполнения операции над эскизом (или несколькими эскизами). При этом доступны следующие типы операций:
- вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза,
- выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза,
- кинематическая операция - перемещение эскиза вдоль указанной направляющей,
- построение тела по нескольким сечениям-эскизам.
После создания базового тела производится «приклеивание» или «вырезание» дополнительных объемов. Каждый из них представляет собой тело, образованное при помощи перечисленных выше операций над новыми эскизами.
Отдельным типом документа системы КОМПАС является модель сборки.
Сборка состоит из отдельных деталей и подсборок (которые, в свою очередь, также могут состоять из деталей и подсборок). Проектирование сборки ведется «сверху вниз»; каждая новая деталь моделируется на основе уже имеющихся деталей (обстановки) с использованием параметрических взаимосвязей.
Детали и подсборки могут создаваться непосредственно в сборке или вставляться в нее из существующего файла. Кроме разработанных пользователем (уникальных) моделей, компонентами сборки могут быть стандартные изделия (крепеж, опоры валов и т.д.), библиотека которых входит в комплект поставки системы.
Взаимное положение компонентов сборки задается путем указания сопряжении между ними. В системе доступны разнообразные типы сопряжении: совпадение, параллельность или перпендикулярность граней и ребер, расположение объектов на расстоянии или под углом друг к другу, концентричность, касание. Процесс формирования сборки как бы повторяет действия слесаря-сборщика. Каждая деталь последовательными действиями «приставляется» к соседним деталям и подсборкам.