КОМПАС 5 как фундамент автоматизации "под ключ"

Вятина Людмила Викторовна, начальник отдела САПР ЗМК "МОСМЕК"
Панченко Владимир Петрович, аналитик отдела прикладных разработок компании АСКОН

Опубликовано: "САПР и Графика" N 7, 1999

Комплексные решения в единой среде

Пройденный десятилетний путь с момента создания первого продукта фирмы и АСКОН накопленный за это время опыт позволяют сделать определенные выводы о путях достижения главной цели автоматизации проектирования – сокращения сроков разработки проекта и повышения качества разрабатываемой документации.

На сегодняшний день большинство современных систем позволяют в той или иной мере решить эти вопросы. Основным критерием выбора системы автоматизации проектирования является ее возможность в максимальной степени быстро и правильно решать задачи проектировщика. АСКОН предлагает целый комплекс инструментов для выполнения проектных работ на персональных компьютерах. Одним из этих инструментов является КОМПАС-API (другое название КОМПАС-МАСТЕР) – средства разработки приложений, работающих совместно с базовым продуктом КОМПАС-ГРАФИК.

Среда для разработки приложений КОМПАС-API

Как и большинство современных пакетов САПР, КОМПAС 5 является открытой системой. Его архитектура позволяет создавать дополнительные программные модули, а затем подключать их во время работы пользователя над проектом. Таким образом, стандартные возможности чертежно-графического редактора КОМПАС-ГРАФИК 5 могут быть дополнены и расширены исходя из тех специальных задач, которые приходится решать пользователю на своем предприятии.

Являясь современным Windows – приложением, система КОМПAС 5 включает в себя API — интерфейс прикладных разработок. КОМПАС-API — это ориентированные на прикладного программиста инструментальные средства разработки различных приложений (библиотек типовых конструктивов, прикладных САПР и т.п.) на базе функций чертежно-графического редактора КОМПАС-ГРАФИК 5.

КОМПАС-API представляет собой набор библиотек графических функций, оформленных в виде динамически подключаемых модулей. Эти функции обеспечивают разработчику доступ к графическому ядру системы КОМПАС-ГРАФИК для формирования и обработки чертежей.

При создании приложения может использоваться любая распространенная среда программирования для операционной системы Windows. Таким образом, у разработчика имеется свобода выбора, поскольку приложение можно создавать нa языкaх С, С++, Пaскaль и т.д.

В настоящее время библиотеки КОМПАС-API включают в себя более 300 специализированных функций, позволяющих в полной мере использовать в создаваемых приложениях возможности графического редактора КОМПАС-ГРАФИК по построению, редактированию и обработке чертежей, работе с геометрической моделью, организации интерфейса между пользовательским приложением и основной системой.

Инструментальные средства КОМПАС-API ориентированы на прикладных разработчиков САПР. Создание сложных программных комплексов, конечно же, требует навыков и определенной квалификации у разработчика. Но вместе с тем мы утверждаем, что разработка прикладных библиотек и программ, ориентированных на автоматизированное построение чертежа или его отдельных частей, не является чем-то особенно сложным и вполне может быть реализовано на многих предприятиях, использующих САПР (в том числе с привлечением специалистов АСКОН для консультаций и технической поддержки).

Примеры использования КОМПАС-API

Примерами достаточно простого применения API могут служить библиотеки, поставляемые вместе с КОМПАС-ГРАФИК 5. Пожалуй, наиболее типичный пример специализированного приложения — библиотека стандартных машиностроительных констpуктивов.

Еще одно применение API — прикладные задачи, позволяющие вести проектирование каких-либо элементов изделия в интерактивном режиме, с применением различных расчетных модулей. Примером такого применения может служить библиотека проектирования элементов механических передач КОМПАС-SHAFT и библиотека проектирования винтовых пружин КОМПАС-SPRING.

Однако результат применения КОМПАС-API — это не только библиотеки элементов или прикладные библиотеки. На тех же инструментах вполне реально создавать комплексные приложения, полностью закрывающие целые направления в работе инженера-конструктора или проектировщика.

Показательным, в плане грамотного и эффективного использования продуктов САПР является пример организации работы в АО СКБМ (Курган). С самого начала внедрения систем КОМПАС в АО СКБМ была сформирована отдельная небольшая группа, которая занимается разработкой прикладного программного обеспечения, работающего в едином комплексе с системами КОМПАС. Сейчас эта группа состоит из двух человек и успешно справляется с текущими задачами автоматизации конструкторских работ, выполняемых на предприятии.

Выделение такой группы в самом начале работ по внедрению КОМПАС позволило создать задел готовых прикладных решений, что, в конечном счете, значительно облегчило процесс внедрения автоматизированного проектирования и позволило получить значительно больший эффект от автоматизации.

Таким образом, прикладные разработки для КОМПАС на начальных этапах автоматизации (наряду с опережающим обучением) позволяют подготовить более благодатную почву для дальнейшей массовой автоматизации конструкторско-технологических работ.

Конечно, далеко не всякое предприятие, занимающееся реальным проектированием, может позволить себе наличие выделенной группы программистов для разработки приложений. Именно для таких пользователей в компании АСКОН сформирован отдел прикладных разработок, который создает по заданию заказчика профессиональные специализированные приложения для основной системы КОМПАС-ГРАФИК.

В качестве примера можно привести приложение, разработанное специалистами отдела прикладных разработок АСКОН для завода металлических конструкций МОСМЕК (г. Видное Московской области). Это предприятие занимается изготовлением сложного профиля из алюминия и различных конструкций из него. Основная продукция, помимо собственно алюминиевого профиля – это окна, двери, витражи, торговые павильоны и т.д.

Большинство из этих изделий вполне можно отнести к типовым конструкциям. Конструктивные параметры всех входящих в такую конструкцию элементов в конечном итоге определяются габаритными размерами проема в стене здания. Вот здесь и возникают определенные трудности из-за разброса размеров в строительстве. Даже в типовых зданиях размеры проема под окна или двери колеблются в определенных пределах. Таким образом, для каждого заказчика требуется свое, практически уникальное, окно.

На тот момент, когда представители завода МОСМЕК обратились в компанию АСКОН, несколько конструкций были описаны и формализованы на бумаге, в виде стандартов предприятия.

Но конструкторам для каждого проекта требовалось создать комплект документации, просчитать конструкцию, правильно расставить размеры в чертежах деталей и сборок (а это несколько десятков чертежей). Как результат — большая трудоемкость, огромный объем рутинной работы и достаточно высокая вероятность ошибок. Кроме того, система профилей на предприятии периодически меняется, что требует постоянного отслеживания и оперативного внесения изменений в проект.

После нескольких совместных консультаций специалистами МОСМЕК и АСКОН было подготовлено техническое задание на разработку специализированного приложения для решения задач конструкторской подготовки производства.

Результатом проведенной работы стал выпуск прикладного модуля "Автоматизация типовых проектов", который позволяет разработать типовой проект и на его основе в считанные минуты получить полный комплект новой чертежно-конструкторской документации, готовой для передачи в производство. Конструктору достаточно всего один раз спроектировать конструкцию, а затем многократно ее воспроизводить с учетом изменения конкретных входных параметров. Параллельно производится подготовка информации по примененным профилям для уже имеющейся на предприятии базы данных.

Приложение состоит из двух разделов. Первый раздел, "Менеджер проектов", обеспечивает создание новых и администрирование уже имеющихся проектов. В нем формируются ссылки на исходные документы проекта-"заготовки" и обеспечивается ввод переменных и выражений, по которым производится расчет параметров проекта.

Второй раздел, "Обработка проектов", является инструментом оператора и обеспечивает собственно саму работу с проектами. На основе файла проекта, созданного в первой части приложения, "Менеджере проектов", генерируется новый комплект документации с учетом введенных исходных данных.

Кроме решения первой и главной задачи, резкого сокращения сроков разработки типовых конструкций, МОСМЕК получил возможность работать на более современном уровне со своими партнерами – заводскими дилерами по продаже профиля. Теперь дилеры могут предлагать не только саму систему профилей, выпускаемых заводом, но и готовые решения по использованию этих профилей в типовых конструкциях конечных заказчиков.

Техническое задание на разработку приложения

Далее нам хотелось бы вкратце остановится на том, как должна, по нашему мнению, производиться подготовка, предшествующая собственно процессу разработки того или иного приложения.

Как и в любом процессе, связанным с проектированием, успех в разработке любого приложения в среде КОМПАС 5 определяется тщательностью подготовки технического задания (ТЗ).

Составление ТЗ в принципе не требует основательных познаний в программировании. Вполне достаточно иметь общее представление о возможностях среды прикладных разработок КОМПАС 5. Получить общую информацию по работе API можно, например, с помощью справочной системы КОМПАС. Поставляемый комплект разработки приложений для КОМПАС 5 включает структурированный файл Помощи с описанием функций API и примерами их использования, а также с изложением технологии создания конкретной пользовательской библиотеки.

Наиболее важным является знание собственно предмета автоматизации, то есть общих алгоритмов и методов проектирования, применяемых при решении задачи, которое и требуется автоматизировать.

В общем случае ТЗ на разработку приложения должно включать подробное описание задачи автоматизации и обоснование требуемого уровня автоматизации. Такая вводная часть позволит даже стороннему разработчику, не являющемуся специалистом в предметной области, быстро вникнуть в суть проблемы, что, в конечном счете, отразится на качестве конечного результата.

Далее должны быть изложены, по возможности максимально подробно, алгоритмы работы модулей приложения. В идеале необходимо не просто перечислить расчетные формулы и условия принятия того или иного решения, а уже на этапе разработки ТЗ проанализировать текущее положение при традиционном проектировании и попытаться выработать идеальный алгоритм, возможно, с изменением подходов и методов, имеющихся на момент составления ТЗ.

В конечном счете, такой подход позволит достичь максимального уровня автоматизации и обеспечит значительное повышение производительности труда для заказчика. Кроме того, оптимальный алгоритм легче кодируется, что позволит сократить время разработки приложения и быстрее получить желаемый эффект от автоматизации.

Еще одним важным моментом в разработке ТЗ является проработка пользовательского интерфейса. Необходимо подробно описать взаимодействие пользователя с приложением именно с точки зрения конструктора или проектировщика, который будет использовать данное приложение в своей работе.

Не стоит забывать о полноценном документировании приложения. Даже узкоспециализированные приложения необходимо снабжать подробной инструкцией с описанием порядка работы и областей эффективного применения. Это тем более важно для приложений, потенциально представляющих интерес для широкого круга пользователей. Наличие грамотно составленной документации позволит потенциальному заказчику легко сориентироваться и выбрать подходящее готовое решение.

Двери для сотрудничества открыты!

В заключение хотелось бы еще раз напомнить о том, что компания АСКОН силами специально созданного отдела выполняет разработку специализированных приложений для КОМПАС-ГРАФИК по заданию заказчика. Специалисты компании готовы оказать помощь в выработке оптимальных решений автоматизации на базе платформы КОМПАС 5 для предприятий различный отраслей промышленности.

В любой области проектирования есть свои специализированные задачи, решать которые приходится большому числу инженеров-проектировщиков. Таким образом, профессионально автоматизировав решение подобных задач, предприятие-заказчик сможет предлагать такие решения на рынке и получит реальную возможность дополнительно зарабатывать. Получение таких дополнительных доходов вполне возможно, особенно если учесть значительное количество российских предприятий, использующих в своей работе системы КОМПАС, и достаточно широкую дилерскую сеть компании АСКОН, которая готова оказать поддержку в распространении готовых приложений.