app-d.tex

\chapter{Описание интегрируемых систем автоматизации ТПП}
\label{app:astpp}

\section{SALOME~6.4.0}

Система SALOME~6.4.0 представляет собой набор инструментальных средств для
решения инженерных задач, распространяемый под свободной лицензией. Основными
фукнциями данного пакета являются:

\begin{itemize}
\item Взаимодействие с различными CAD-приложениями на уровне передачи данных об
    исследуемой модели.
\item Позволяет с лёгкостью добавлять в свой состав новые модули и компоненты за
    счёт удобного программного интерфейса на языке Python, что даёт возможность
    без труда включить его в состав описываемой в~данной работе гетерогенной
    ИУП ТПП.
\item Обеспечивает удобный и эффективный пользовательский интерфейс, позволяющий
    существенно снизить временные задержки при проведения исследований (\autoref{fig:salome}).
\item Создание\slash модификация, импорт\slash экспорт (IGES, STEP, BREP),
    восстановление\slash чистка CAD-моделей.
\item Работа с сеточными моделями (MED, UNV, DAT, STL): редактирование, проверка
    качества для дальнейшей постобработки, импорт\slash экспорт.
\item Обработка параметров специфицирующих исследуемые модели.
\item Возможность осуществления расчётов с помощью одного или нескольких внешних
    решателей (например, таких свободных программных библиотек как \emph{Code\_Saturn},
    \emph{Code\_Aster}, \emph{OpenFOAM}~и~др.).
% \item Отображение результатов расчётов в векторной или скалярной форме.
\end{itemize}

\begin{figure}[t!]
    \centering
    \includegraphics[width=\textwidth]{salome.png}
    \caption[Интерфейс системы SALOME]
            {Интерфейс системы SALOME}
    \label{fig:salome}
\end{figure}

\section{SmarTeam~V5R20}
\label{app:smarteam}

PDM-cистема SmarTeam представляет собой быстро внедряемое и экономичное решение по управлению
данными об изделии для средних и малых предприятий, построенное с использованием
принципа обмена информацией на основе BOM (\E{Bill of Materials})~--- спецификаций,
включающих в себя структуру изделия со всеми сопутствующими документами и ссылками. Этот пакет отличается от
аналогичных систем других разработчиков наличием полноценной интеграции со всеми
наиболее известными и используемыми сегодня в мировой практике CAD-системами,
простотой в освоении и быстрой отдачей инвестиций после внедрения. Программный
интерфейс приложения представлен на~\autoref{fig:smarteam}.

К основным функциям, реализуемым средствами PDM-системы
SmarTeam в сфере проектирования и подготовки производства, относятся
следующие~\cite{Zilberburg-2008}:
% следующие~\cite{Zilberburg-2008}:

\begin{figure}[t!]
    \centering
    \includegraphics[width=\textwidth]{smarteam.png}
    \caption[Интерфейс PDM-системы SmarTeam V5R20]
            {Интерфейс PDM-системы SmarTeam V5R20}
    \label{fig:smarteam}
\end{figure}

\begin{enumerate}
\item Ведение проектов: управление работами, процедурами и документами в
    составе проекта, контроль над выполнением проекта.
\item Планирование и диспетчирование работ.
\item Распределение прав доступа к информации между отдельными участниками проекта или их группами.
\item Организация и ведение распределённых архивов конструкторской,
    технологической и управленческой документации (электронные архивы).
{\parfillskip=0pt

}
\item Управление изменениями в документации: контроль версий документов, ведение
    протокола работы с документами, листов регистрации изменений и извещений.
\item Фиксирование стандартных этапов прохождения документов, контроль
    прохождения документов по этапам.
\item Интеграция с CAD/CAM-системами и их приложениями, используемыми при проектировании.
\item Контроль целостности проекта.
\item Поиск необходимой информации в проекте на основании запросов.
\end{enumerate}

SmarTeam обеспечивает прием информации, создаваемой на различных этапах жизненного
цикла изделий, причем ввод информации может выполняться либо в
CAD-системах, либо в самой PDM. Хранение информации осуществляется
в базе данных известных систем управления базами данных~--- например, Oracle,
InterBase или MS SQL-Server. Средства, позволяющие создавать структуры баз
данных и экранные формы представления информации в интерактивном режиме, позволяют легко адаптировать
% SmarTeam к условиям предприятия~\cite{my_3}. Пользователи могут создавать базы
SmarTeam к условиям предприятия. Пользователи могут создавать базы
данных стандартных и типовых деталей, используемых материалов, складов оснастки и др.
Разработка программ для решения различных задач КТПП в среде SmarTeam выполняется
с использованием  \emph{Интерфейса программирования приложений},
\nomenclature{API}{Application Programming Interface}
реализованного по технологии COM, что позволяет создавать расширения для него
на любых языках программирования, поддерживающих данную технологий, в\,т.\,ч.
и используемого в данной работы языке Python.
{\parfillskip=0pt

}

\section{OpenERP~6.0.3}
\label{app:openerp}

\begin{figure}[t!]
    \centering
    \includegraphics[width=\textwidth]{openerp.png}
    \caption[Интерфейс системы OpenERP]
            {Интерфейс системы OpenERP}
    \label{fig:openerp}
\end{figure}

{Система OpenERP представляет собой модульную программную систему с открытым исходным кодом
для управления ресурсами предприятия, написанную на языке Python. OpenERP
является клиент-серверным приложением, взаимодействие в~котором основано на протоколе
XML-RPC, что позволяет обращаться к его функциям из любых приложений, поддерживающих
работу по этому протоколу, а также даёт возможность бесшовной интеграции с ИУП ТПП.
Серверная часть, в качестве СУБД использует PostgreSQL, клиентская часть выполнена
как виде отдельного приложения (\autoref{fig:openerp}), так и в виде web-сервиса,
реализованного с использованием \emph{Асинхронного JavaScript и~XML} (Asynchronous Javascript and XML~--- AJAX).
Основными модулями системы являются: Бухгалтерия, учёт активов, бюджет, система управления взаимоотношениями с клиентами,
управление персоналом, готовая продукция, производство, продажи, закупки, запасы.}

\section{PyCAM~0.5.1}

PyCAM представляет собой систему генерации управляющих программ для трехкоординатных
станков с числовым программным управлением, выпускаемую под свободной лицензией.
В качестве входных данных система получает трёхмерную модель в~формате STL или
двумерный контур в~форматах DXF или SVG и генерирует программу в формате \emph{ISO-7bit}
(последовательность \emph{G-кодов}). Помимо непосредственно постпроцессинга PyCAM позволяет
визуализировать путь инструмента (\autoref{fig:pycam}).

\begin{figure}[h!]
    \centering
    \includegraphics[width=\textwidth]{pycam.png}
    \caption[Интерфейс CAM-системы PyCAM]
            {Интерфейс CAM-системы PyCAM}
    \label{fig:pycam}
\end{figure}

\section{Вертикаль 2011}


\textls[-55]{Система автоматизированного проектирования технологических процессов <<Вертикаль 2011>>
является интеллектуальным редактором технологических документов (\autoref{fig:vertical}), связанным
с развитой базой данных типовых процессов, а также подробными технологическими
и конструкторскими классификаторами. Система является проприетарным\footnote{От
англ. \emph{proprietary}~--- собственнический, частный, патентованный.} ПО, разработанным
отечественной компанией Аскон.}

\begin{figure}[t!]
    \centering
    \includegraphics[width=.7\textwidth]{vertical.png}
    \caption[Интерфейс CAPP-системы Вертикаль 2011]
            {Интерфейс CAPP-системы Вертикаль 2011}
    \label{fig:vertical}
\end{figure}

САПР ТП Вертикаль 2011 даёт возможность:

\begin{itemize}
\item разрабатывать технологические процессы в нескольких автоматизированных режимах;
\item рассчитывать материальные и трудовые затраты на производство;
\item формировать все необходимые комплекты технологической документации,
    используемые на предприятии;
\item вести параллельное проектирование сложных и сквозных ТП группой технологов
    в реальном времени;
\item формировать заказы на проектирование специальных средств технологического
    оснащения и создание управляющих программ;
\item поддерживать актуальность технологической информации с помощью процессов
    управления изменениями.
\end{itemize}


\textls[-55]{Благодаря программируемому интерфейсу приложения, созданному по~технологии COM
(которая, как уже было отмечено выше, поддерживает работу с самыми разными
языками, в\,т.\,ч. имеет реализацию для языка Python) система Вертикаль может
быть легко интегрирована в описываемую многоагентную технологическую систему и
стать одним из основных элементов разрабатываемой ИУП ТПП.}

\section{PostgreSQL~9.1.1}
\label{app:postgresql}

PostgreSQL~9.1.1 представляет собой универсальную свободную объектно-реляционную
систему управления базами данных, поддерживающую большинство функций, необходимых
для создании на её основе информационной системы практически любой сложности.

Использование PostgreSQL в качестве единой базы, хранящей информацию о~ПКМ
обусловлено следующими факторами:


\begin{itemize}
\item Лёгкая интеграция СУБД PostgreSQL в структуру ИУП ТПП за счёт внутренней
    поддержки большинства современных языков программирования, включая Python.
\item\textls[-40]{Поддержка триггеров и хранимых процедур, упрощающих работу с~данными.}
\item Поддержка различных типов индексов.
\item Поддержка большого набора встроенных типов (включая символьные типы произвольной
    длины, геометрические примитивы и XML-данные), а также возможность создания
    пользовательских типов.
\item Репликации и возможность контроля целостности данных, что немаловажно
    при работе в сложной слабоструктурированной информационной среде предприятия.
\end{itemize}

\section{Samcef}
\label{app:samcef}

\textls[-55]{Пакет SAMCEF имеет модульную структуру, которая позволяет решать
такие специфические задачи как:
статический и динамический анализ;
расчёт собственных частот;
нелинейный статический анализ;
нелинейный анализ теплообмена (с переходным или стационарным
режимом, включая воздействие радиации);
структурная оптимизация;
динамика ротора;
динамика ротора с расчётом переходных состояний;
анализ упругих механизмов;
нелинейная динамическая характеристика;
анализ абляционных и пиролизных явлений;
механизмы усталостного разрушения;
анализ явления вязкопластичности.

Все расчётные модули связаны с единым графическим пре- и пост- процессором
BACON, который считывает геометрические данные о конструкции из CAD систем
с~помощью различных интерфейсов и позволяет создать сетку конечных элементов.}

\section{Digimat}
\label{app:digimat}

Вычислительный комплекс Digimat представляет собой совокупность следующих модулей
(решателей):
\begin{enumerate}
    \item Модуль Digimat-MF предназначен для аналитического прогнозирования нелинейного поведения материалов.
Модуль предназначен для гомогенизации и позволяет аналитически предсказывать нелинейные механические, тепловые
и электрические макроскопические свойства многокомпонентных материалов, основываясь на свойствах компонентов и
данных о микроструктуре материала (объёмная концентрация компонентов, размеры и ориентация волокон).
    \item Модуль Digimat-FE  предназначен для точного прогноза локального\slash глобального нелинейного
поведения многокомпонентных материалов на основе применения метода конечных элементов (МКЭ) и реалистичных
\emph{Представительных Элементов Объёма} (ПЭО; Representative Volume Element~--- RVE).
\item Модуль Digimat-CAE~--- это набор интерфейсов для программ конечноэлементного анализа и моделирования
процессов литья пластмасс, задач механики композитов и композитных структур.
% Интерфейсы Digimat-CAE позволяют выполнять точное прогнозирование поведения композитных материалов и
% армированных пластмассовых деталей методами нелинейного моделирования.
\end{enumerate}

\section{Moldex3D}
\label{app:moldex3d}

\textls[-25]{Программный комплекс Moldex3D состоит из следующих основных модулей:}
% Flow, Pack, Cool, Warp, Fiber, RIM, MCM.

\begin{itemize}
\item\emph{Модуль Flow}~--- моделирование процесса заливки термопластических материалов под давлением.
% Данный модуль
% предназначен для подробного моделирования процесса заполнения литьевой
% формы при литье термопластических материалов под давлением. Модуль
% Flow основывается на решении трёхмерных уравнений Навье-Стокса без
% каких-либо упрощений. Созданный на основе реальной 3D-технологии,
% модуль Flow является мощным инструментом, предназначенным как для
% высокоточного анализа поведения объёмного потока расплава, так и для
% дальнейшей оптимизации изделия. Модуль Flow позволяет отслеживать
% дисбаланс потока в~литниковой системе и предсказать сложное поведение
% трёхмерного потока в~литьевой форме любой конфигурации.

\item\emph{Модуль Pack}~--- моделирование выдержки под давлением,
осуществляемое путём решения уравнения Навье-Стокса.
% Модуль Pack
% основан на решении трёхмерных уравнений Навье-Стокса, и позволяет
% моделировать сжимаемость материала
% учитывать вариации плотности и поведение термопластического материала
% детали в процессе выдержки под давлением.

\item\emph{Модуль Cool}~--- моделирование охлаждения детали и обнаружение
проблем в системе охлаждения и их оптимизации.
% Модуль Cool
% предназначен для решения проблем, связанных с обнаружением возможных
% недостатков системы охлаждения, таких как несбалансированная работа
% охлаждающих каналов, наличие локальных горячих зон, длительное время
% охлаждения. Также позволяет пользователям оптимизировать систему охлаждения
% и сократить время цикла изготовления детали.

\item\emph{Модуль Warp}~--- моделирование усадки и~коробления, а также контролировать
другие возможные дефекты.
% Модуль Warp
% обеспечивает пользователю инструмент для 3D моделирования усадки
% и~коробления, а также контролировать эти дефекты в дальнейшем, прежде, чем
% будет создана литьевая форма.

\item\emph{Модуль Fiber}~--- учёт волокон в материале детали, моделирование
трёхмерной ориентации волоков при заполнении формы.
% Модуль Fiber
% обеспечивает точное моделирование трёхмерной ориентации волокон в
% процессе заполнения литьевой формы и вычисляет вызванные данным
% процессом анизотропные термомеханические свойства армированных
% волокнами деталей из пластмассы. С помощью модуля Fiber пользователь
% может анализировать трёхмерную ориентацию волокон и в дальнейшем
% контролировать анизотропную усадку армированной волокном детали.

\item\emph{Модуль RIM}~--- моделирования литья реактопластов.
% Модуль RIM
% представляет собой инструмент трёхмерного моделирования,
% позволяющий моделировать процесс литья под давлением для термореактивных
% пластических материалов (реактопластов, смол). Типичное применение
% модуля~--- литьё под давлением ненасыщенного полиэфира, полиуретана,
% жидкой силиконовой резины, эпоксидных смол. Модуль RIM помогает
% пользователю обнаруживать потенциальные дефекты в конструкции деталей
% и литниковых каналов, с целью оптимизации заполнения формующей
% полости и затвердевания.
% {\parfillskip=0pt
% 
% }
% 
% \emph{Модуль MCM}~--- моделирование специальных технологий литья.
% Специальные технологии литья, такие как литьё со вставкой, литье на
% металлическое основание, многокомпонентное литье, представляют собой
% достаточно значимые методы диверсификации производства пластмассовых
% изделий путём литья под давлением.
\end{itemize}