Банк знаний

Банк знаний и банк изделия.

Банк знаний создается один на всю организацию. Он включает в себя всю постоянную информацию, используемую при создании любых двигателей, но не связанную с тем двигателем, который в настоящее время проектируется. В нее обязательно входят все методики расчетов, используемые на предприятии, ранее выпущенные чертежи деталей, типовые технологии, нормализованные детали, применяемые материалы, заготовки, параметры имеющихся станков и данные по ранее созданным двигателям, в первую очередь в данной организации, конечно в структурированном виде. Обязательно наличие библиотеки деталей, оформленной в соответствии с международным стандартом P-LIB (ISO 13584) и многое, многое другое. База знаний создается заранее и непрерывно пополняется, в том числе и за счет чертежей, выпускаемых в данной организации. Необходима эффективная служба сопровождения этой системы. Управляет ею обычно специально подготовленный администратор базы знаний, который только один имеет право принимать окончательное решение о внесении в нее той или иной информации или об удалении устаревшей. Он же несет ответственность за постоянную работоспособность базы знаний, а главное за ее сохранность.

Качество банка знаний определяется в основном его полнотой и временем поиска нужной информации, поэтому обычно они бывают очень большими, и структура их всегда тщательно продумывается. Банки знаний имеются в продаже, но их всегда приходится дорабатывать с учетом профиля и специфики организации, а главное заполнять собственной, часто уникальной информацией. Хороший банк знаний, представляет очень большую ценность. Он по праву входит в основные средства организации. Его случайное или преднамеренное уничтожение будет иметь катастрофические последствия для организации, поэтому принимаются все меры для того, чтобы уничтожить или испортить его было в принципе невозможно. Конечно, он всегда имеет полноценные дубли, один или два из которых обязательно хранятся на другой территории, чтобы они не могли пострадать даже при пожаре или землетрясении.

Все остальные сотрудники, кроме администратора банка знаний, имеют право пользоваться им только в режиме чтения. Конечно, любой из них может входить с предложениями о пополнении банка знаний и даже может подготавливать для него какие-то разделы, но окончательное решение о внесении их в банк знаний принимает, как указывалось выше, только его администратор.

Обширные массивы чертежей в банке знаний часто называют библиотеками. Среди последних важное место отводится библиотекам параметризованных описаний типовых деталей и типовых геометрических фрагментов (ТГФ). Параметризованное описание детали характеризуется тем, что в нем часть или все геометрические размеры являются не константами, а переменными. В каждом конкретном случае в процессе синтеза выбираются значения этих переменных, и система синтеза должна:

1. определить соответствие этих значений имеющимся ограничениям и условиям сопряжения с другими компонентами конструкции,

2. при запросе пользователя вывести данные в виде чертежа с учетом назначенных размеров.

Стандартные детали также вносятся в базу данных. При этом нет необходимости вносить в базу, скажем все подшипники. Достаточно построить по одной модели для каждого типа и образмерить их по размерам указанным в справочнике. После этого при добавлении этого подшипника в сборку просто указываются соответствующие размеры, и система построит нужный подшипник.

Таким образом, происходит замена более устаревших моделей, новыми. При этом с каждым шагом конструктор как бы продвигается вглубь двигателя, постоянно добавляя новые и корректируя уже имеющиеся элементы. Причем в любой момент есть возможность откатиться назад, сделать необходимые изменения, вернуться и система пересчитает все размеры, связанные с измененными. Для того, чтобы данная методика работала эффективно, необходимо создать как можно больше трехмерных моделей уже имеющихся двигателей. Тогда у конструктора будет возможность добавлять к проектируемому двигателю не только унифицированные, упрощенные детали, но и детали с двигателя прототипа. Использование деталей-прототипов вовсе не означает, что они будут помещены в проектируемый двигатель без изменений со всеми элементами. Например, если конструктора не удовлетворяет в прототипе диска какое-либо отверстие, его можно удалить без изменения остальной геометрии и создать новое отверстия отвечающее требованиям конструктора.

CAD-часть в процессе отработки данной методологии формируется так, что от итоговой геометрии любого двигателя (3d) идем обратно - к более простым геометрическим элементам, поэтапно игнорируя требования, добавляя «мясо» для упрощения геометрии, удаляя детали, объединяя отдельные детали в цельные блоки. При этом везде анализируются возможности параметризации и получения этих параметров из моделирующих (расчетных систем). Так получаются промежуточные модели двигателя, его узлов и элементов. Это уже не детали и сборочные единицы, а именно «заготовки» геометрии.

Выделяются методы целенаправленного изменения геометрии, замещения (замены упрощенных заготовок более детальными). Все полученные результаты помещаются в банк знаний.

Проведя такую работу по разным двигателям, можно получить многоуровневую базу параметризованных заготовок для этапов конструирования двигателя сверху вниз. Часть такой работы - по анализу конструктивных и силовых схем и выделению основных закономерностей и элементов была проведена Филекиным В.П. [2].

При отсутствии банка знаний диспетчеризация базы данных может осуществляться с помощью пакета CPDM (среды параллельного проектирования). Этот пакет позволяет быстро выбрать ту или иную деталь или пакет деталей. Кроме того, есть возможность ввода размерных данных в пакетном режиме, освобождая конструктора от ручного редактирования моделей.