Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
СТАРИКОВ Александр Вениаминович
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ В УСЛОВИЯХ ПОЗАКАЗНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук
Воронеж - 2011
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионально образования Воронежская государственная лесотехническая академия (ВГЛТА).
Научный консультант доктор технических наук, профессор Харин Валерий Николаевич
Официальные оппоненты: Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор Сербулов Юрий Стефанович;
доктор технических наук, профессор Питолин Владимир Михайлович;
доктор технических наук, профессор Путилов Георгий Петрович Ведущая организация Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технологический университет (КГТУ)
Защита диссертации состоится 22 апреля 2011 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.03 при ГОУ ВПО Воронежская государственная лесотехническая академия по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ауд. 240.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.
Автореферат разослан 21 февраля 2011 г.
Учёный секретарь диссертационного совета ______________ В.И. Анциферова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В условиях насыщающегося конкурентного рынка и низкого платёжеспособного спроса большей части населения России гарантированный сбыт мебельной продукции может быть обеспечен в рамках позаказного производства, ориентированного на удовлетворение индивидуальных запросов потребителей. Позаказное промышленное производство предъявляет повышенные требования к информационной поддержке процессов, составляющих жизненный цикл изделий (ЖЦИ), и к управлению информационной инфраструктурой предприятия. Особая роль при этом отводится комплексным САПР как важнейшим элементам современных производительных систем, построенных с использованием CALS (ИПИ)-технологий.
Специализированные комплексные САПР (CAD/CAM/CAE/PDM-системы) получили широкое распространение в наукоёмких отраслях промышленности, включая машиностроение, авто-, авиа- и судостроение, микроэлектронику и вычислительную технику.
Большой теоретический и практический вклад в их создание и развитие внесли зарубежные и отечественные учёные и специалисты: Дж. Адамс, Дж. Джонс, Д. Конвей, Д. Краскал, С. Ли, Р. Прим, М. Принс, Д. Роджерс, Дж. Рот, И. Сазерленд, Дж. Харти, П. Хэнретти, Б.В. Баталов, А.М. Бершадский, Ю.Х. Вермишев, М.А. Гаврилов, В.М. Глушков, В.В.
Емельянов, Г.Г. Казённов, Н.М. Капустин, В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.Я. Ландау, С.П. Митрофанов, И.П. Норенков, В.В. Павлов, А.И. Половинкин, Д.А. Поспелов, Г.Г.
Рябов, Ю.М. Соломенцев, А.Л. Стемпковский, В.Н. Харин и многие другие.
В мебельной подотрасли ЛПК России специализированные САПР используются сравнительно недавно, опыт их создания и применения пока ещё невелик. Анализ показывает, что концептуальная база известных коммерческих САПР корпусной мебели как отечественных, так и зарубежных, изначально не рассчитана на эффективную реализацию решений, удовлетворяющих различным, в ряде случаев противоречивым требованиям позаказного промышленного производства (например, повышение качества проектов при сокращении сроков проектирования, уменьшение числа конструкторских ошибок при усложнении разрабатываемых изделий и т.п.). Геометрические модели, лежащие в основе данных САПР, описывают форму и особенности конструкции мебельных изделий; как правило, они не обеспечивают всей полноты информации, необходимой для эффективной реализации различных этапов ЖЦИ, а соответствующий им уровень абстракции не способствует минимизации субъективных ошибок проектирования. Кроме того, отсутствие в существующих САПР корпусной мебели средств поддержки параллельного (совмещённого) проектирования не позволяет сократить общее время разработки проектов.
Таким образом, имеет место научно-техническая проблема позаказного промышленного производства корпусной мебели, обусловленная противоречием между требованиями, предъявляемыми позаказным производством к проектированию изделий корпусной мебели, и возможностями, обеспечиваемыми современными специализированными САПР. В этой связи представляется актуальной разработка теоретических и методологических основ проектирования и функционирования перспективной САПР корпусной мебели, предназначенной для использования в условиях позаказного промышленного производства.
Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетных НИР кафедры вычислительной техники и информационных систем ВГЛТА: Автоматизация и компьютеризация технологий лесного комплекса (2000-2005 гг.), ГР № 01.2.00105357, код ГРНТИ 68.47.01; 50.49; Автоматизация проектных работ при создании изделий микроэлектроники и лесного комплекса (2006-2010 гг.), ГР № 01.2.00609244, код ГРНТИ 68.47.01;
50.49.
Объектом исследования является автоматизированное проектирование корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства, включая:
Х сложное изделие корпусной мебели как объект конструкторского проектирования в специализированной САПР мебели;
Х процесс автоматизированного проектирования корпусной мебели как объект структурного проектирования, моделирования и управления;
Х информационную инфраструктуру САПР - важнейшую составляющую интегрированной информационной системы (ИИС) мебельного предприятия как объект моделирования и управления.
Предмет исследования составляют принципы, модели, методы и алгоритмы проектирования, моделирования и управления в САПР корпусной мебели.
Целью исследования является разработка и теоретическое обоснование концептуальных основ построения и функционирования САПР сложной корпусной мебели, моделей и методов, а также программных средств их реализации для использования в условиях позаказного промышленного производства. Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выполнить анализ и дать оценку современному состоянию, методологии построения и использования традиционных средств автоматизации проектирования мебели, сформулировать базовые требования к САПР корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства.
2. На основе системного подхода сформировать новую парадигму автоматизированного проектирования корпусной мебели, ориентированную на решение проблемы позаказного промышленного производства.
3. В рамках сформированной парадигмы создать концепцию безошибочного проектирования и производства (БОПП) изделий корпусной мебели, направленную на повышение эффективности разработки проектов и снижение роли субъективного фактора в условиях позаказного промышленного производства.
4. С учётом основных положений концепции БОПП разработать единый методологический подход к организации процесса автоматизированного проектирования корпусной мебели, определить состав, структуру и функциональность САПР, обеспечивающие его практическую реализацию.
5. Разработать математическое, программное, информационное и методическое обеспечение базовых компонентов САПР корпусной мебели, предназначенных для формирования проектов корпусных мебельных изделий и ансамблей (КМИА) с учётом информационных аспектов ЖЦИ.
6. Сформировать концептуальную схему управления распределённой рабочей средой проектирования в рамках ИИС мебельного предприятия, обеспечивающую возможность параллельной работы в мультипроектном режиме.
7. Выполнить апробацию предложенных теоретико-методологических положений путём внедрения разработанных на их основе специализированных программнометодических средств автоматизации проектирования корпусной мебели на мебельных предприятиях и в учебный процесс профильных вузов.
Методы исследования. При решении поставленных задач использованы основные положения системного подхода, принципы, модели и методы теории САПР, элементы теории множеств и графов, методы и средства структурно-функционального моделирования, объектно-ориентированного проектирования и программирования.
Научная новизна результатов, полученных при решении перечисленных выше задач исследования, состоит в следующем:
1. Предложена новая парадигма автоматизированного проектирования корпусной мебели, отличающаяся от традиционной парадигмы ориентацией на высокоуровневое эскизное проектирование и использование интегрированных конструкторско-технологических требований и ограничений.
2. Разработаны основные положения концепции БОПП КМИА, направленные на повышение эффективности разработки проектов за счёт снижения роли субъективного фактора при выполнении проектирования и расширения возможностей автоматического преобразования эскизной проектной информации в данные исполнительного типа.
3. Предложена объектная структурно-атрибутивная модель (ОСАМ) КМИА, предназначенная для использования в САПР корпусной мебели и ориентированная на высокоуровневое эскизное проектирование и повышение качества выполнения проектов.
4. Разработаны методологические основы автоматизированного проектирования корпусной мебели, регламентирующие согласованное использование методов и средств реализации проектных процедур в условиях позаказного промышленного производства.
5. Определены состав и функциональная структура САПР корпусной мебели, направленные на реализацию положений концепции БОПП КМИА в соответствии с предложенной методологией автоматизированного проектирования.
6. Разработаны компоненты программного, информационного и методического обеспечения САПР корпусной мебели, поддерживающие концепцию БОПП и реализующие способы, модели и алгоритмы, отличающиеся от известных тем, что обеспечивают сквозной конструкторско-технологический контроль информации исполнительного типа в проектах КМИА.
7. Предложена концептуальная схема, информационная модель и механизмы реализации подсистемы управления распределённой рабочей средой в САПР корпусной мебели, отличающиеся инвариантностью к объектам проектирования и используемым инструментальным средствам и обеспечивающие возможность параллельной работы в мультипроектном режиме.
Практическая значимость работы состоит в разработке компонентов математического, информационного, программного и методического обеспечения САПР корпусной мебели, включая объектную структурно-атрибутивную модель изделия корпусной мебели, структурную модель процесса проектирования, информационную модель подсистемы управления распределённой рабочей средой проектирования, программные модули для выполнения инжиниринга и реинжиниринга прототипных моделей изделий корпусной мебели.
Практические результаты работы внедрены в составе комплексной САПР БАЗИС, а также программ WinGRAF и TSS с суммарным годовым экономическим эффектом млн 950 тыс. рублей на следующих 17-ти мебельных предприятиях: ОАО МКО Севзапмебель (г. Санкт-Петербург), ФГУП МП Звёздочка (г. Северодвинск Архангельской обл.), ОАО Графское (г. Воронеж, пос. Краснолесный), ООО ПК Ангстрем (г. Воронеж), ООО ПКП Карат (г. Воронеж), ООО Техностройсервис (г. Воронеж), ООО Калининградская мебельная фабрика (г. Калининград), ООО ВестВуд (г. Москва), ООО Окно Европы (г. Санкт-Петербург), ООО Комплекс-плюс (г. Ростов-на-Дону), ООО Монбельер (г. Челябинск), ООО Вега-Дизайн (г. Ногинск Московской обл.), ИП Вятчина И.Г. (Адыгея, Тахтамукайский р-н, пос. Яблоновский), ИООО Интерьер системс (г. Минск, Беларусь), ТОО Free Style (г. Алматы, Казахстан), ООД Зора Стил (г. София, Болгария), ЕООД Мебели ИВЕН (г. Сливен, Болгария).
На основе теоретических и практических результатов диссертации созданы программно-методические комплексы, используемые в учебном процессе следующих 11-ти вузов: Московский государственный университет леса (МГУЛ), Санкт-Петербургская го сударственная лесотехническая академия (СПбГЛТА), Воронежская государственная лесотехническая академия (ВГЛТА), Уральский государственный лесотехнический университет (УГЛТУ), Архангельский государственный технический университет (АГТУ), Казанский государственный технологический университет (КГТУ), Костромской государственный технологический университет (КГТУ), Брянская государственная инженернотехнологическая академия (БГИТА), Тихоокеанский государственный университет (ТОГУ), Львовский государственный лесотехнический университет (НЛТУ, Украина), Софийский лесотехнический университет (ЛТУ, Болгария).
На защиту выносятся:
Х новая парадигма автоматизированного проектирования корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства;
Х основные положения концепции безошибочного проектирования и производства корпусных мебельных изделий и ансамблей в условиях позаказного промышленного производства;
Х высокоуровневая объектная структурно-атрибутивная модель корпусных мебельных изделий и ансамблей как информационная основа для создания перспективной САПР сложной корпусной мебели;
Х состав, структура и функциональность САПР корпусной мебели, ориентированные на использование в условиях позаказного промышленного производства;
Х концептуальная схема, информационная модель и механизмы подсистемы управления распределённой рабочей средой проектирования для реализации мультипроектного режима работ в САПР корпусной мебели;
Х модели, методы, алгоритмы и программные средства, реализующие методологию безошибочного проектирования и производства корпусных мебельных изделий и ансамблей.
Соответствие паспорту специальности. Согласно паспорту специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования, проблематика, рассмотренная в диссертации, соответствует следующим областям исследований:
1. Методология автоматизированного проектирования в технике, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР.
3. Разработка научных основ построения средств САПР, разработка и исследование моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, включая конструкторские и технологические решения в САПР и АСТПП.
6. Разработка научных основ реализации жизненного цикла проектирование-производство-эксплуатация, построения интегрированных средств управления проектными работами и унификации прикладных протоколов информационной поддержки.
Апробация работы. Основные теоретические положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 37 Всероссийских и международных конференциях и симпозиумах, прошедших в период 1997-2010 гг. в следующих городах: Москва (3), Санкт-Петербург (7), Воронеж (11), Пенза (5), Новокузнецк (3), Белгород (1), Вологда (1), Калининград (1), Новочеркасск (1), Пермь (1), Ростов-на-Дону (1), Саратов (1), Сочи (1). Перечень докладов представлен в соответствующем разделе списка публикаций, который приведён в конце автореферата.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 86 работ, в том числе 21 статья в изданиях Перечня, определённого ВАК Минобрнауки России, 2 монографии, получены свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ. Основные результаты диссертации также отражены в учебно-методических материалах дисциплин Основы ав томатизированного проектирования изделий и технологических процессов и САПР мебели, разработанных для подготовки студентов по специальности 260200 (250403.65) - Технология деревообработки, и включающих учебник и три учебных пособия.
Общий объём публикаций по теме диссертации составляет более 140 п.л., из них п.л. принадлежат автору. В работах, опубликованных в соавторстве, личное участие автора заключается в выборе объектов, цели и задач исследования, разработке новой парадигмы автоматизированного проектирования и формулировании основных положений концепции БОПП, их теоретическом обосновании и практической реализации ряда моделей, включая ОСАМ КМИА, методов и алгоритмов обработки в составе компонентов САПР сложной корпусной мебели.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов с выводами, заключения, списка использованных источников, включающего 210 наименований, и семи приложений. Основной материал диссертации изложен на 325 страницах, содержит 53 рисунка и 8 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель и определены задачи исследования, показана научная новизна работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, и практическая значимость полученных результатов, дана краткая аннотация работы по разделам.
В разделе 1 Анализ современного состояния и основные задачи автоматизации проектирования корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства в России представлены результаты анализа проектирования корпусной мебели, дана общая оценка уровня его автоматизации, приведён обзор основных характеристик специализированных САПР, определена их роль в ЖЦИ и в информационной инфраструктуре предприятия в целом.
Большинство предприятий мебельной промышленности относится к малому и среднему бизнесу, ориентированному на более тесное взаимодействие с конечными потребителями их продукции и услуг. На этих предприятиях целесообразно организовать позаказное промышленное производство, сочетающее в себе высокий уровень качества продукции и промышленные объемы её выпуска, свойственные серийному производству, и гибкость организационных схем - индивидуальному. На крупных предприятиях, осуществляющих преимущественно серийный выпуск мебели, производство может быть частично реализовано с использованием позаказной схемы.
Ключевым фактором успешного развития позаказного промышленного производства является возможность быстрой разработки и выпуска новых изделий. Реализация этой возможности предполагает широкое и интенсивное использование средств автоматизации, среди которых важное место в информационной инфраструктуре предприятия занимает комплексная САПР корпусной мебели.
Общий уровень автоматизации мебельных предприятий в России сегодня оценивается как сравнительно низкий. На многих предприятиях используются локальные информационные системы отечественной разработки, автоматизирующие учётно-расчётные операции и процедуры, главным образом, в бухгалтерии и на складе. Гораздо реже программные средства автоматизации применяются для решения различных задач в других подразделениях. Специальным программным обеспечением оснащено также современное технологическое оборудование зарубежного производства - станки для форматного раскроя листовых материалов и многофункциональные деревообрабатывающие центры, за купленные мебельными предприятиями взамен морально устаревшего и физически изношенного станочного парка.
В то же время следует отметить, что средства автоматизации всё активнее внедряются в конструкторско-технологических отделах мебельных предприятий. Примечательно, что среди используемых САПР корпусной мебели преобладают специализированные системы отечественной разработки: БАЗИС (ООО Базис-Центр, г. Коломна), bCAD Мебель (ЗАО ПроПро Группа, г. Новосибирск), К3-Мебель (ООО НВ - ГеоС, г. Нижний Новгород) и некоторые другие. В большинстве своём они являются развитием ранее созданных чертёжно-графических редакторов, приспособленных для решения задач мебельной отрасли, т.е. при их разработке использовался методологический подход лот имеющегося инструмента к формированию объекта проектирования, позволивший оперативно автоматизировать ряд рутинных проектно-конструкторских процедур и операций.
Анализ данных систем показывает, что центральное место в них занимает геометрическая модель, которая является математическим отражением информации о свойствах формы и особенностях конструкции мебельного изделия. Работа с ней требует детального знания особенностей проектирования изделий, а также условий и требований используемых технологий производства. Эти знания аккумулируются в дизайнерской, конструкторской и технологической службах предприятия, в том числе в виде библиотек (архивов) моделей типовых изделий (проектов). Такой подход соответствует традиционной серийной организации производства, характеризующейся длительным циклом проектирования изделий и технологической подготовки производства, которая предполагает создание опытных образцов мебели и выполнение процедуры сертификации продукции.
В условиях позаказного производства, когда фаза приёма заказов отделена от дизайнерской, конструкторской и технологической фаз разработки проектов, такой подход приводит к возрастанию количества субъективных ошибок проектирования, обнаруживаемых на поздних этапах ЖЦИ - часто при изготовлении, сборке или даже в процессе установки (монтажа) изделий мебели в помещении заказчика. В свою очередь, это ведёт к увеличению производственного брака, срыву договорных сроков изготовления мебели, росту накладных расходов и, в конечном итоге, к снижению экономических показателей работы предприятий.
Невозможность эффективного решения задач, выдвинутых позаказным промышленным производством, в рамках существующих САПР корпусной мебели предопределила выбор темы данного исследования, а также формулирование его цели. Дальнейший анализ цели привел к постановке указанных выше задач исследования, а поиск путей их решения - к необходимости разработки новой парадигмы автоматизированного проектирования корпусной мебели и основных положений концепции БОПП КМИА, рассмотренных в разделе 2.
Раздел 2 Новая парадигма автоматизированного проектирования корпусной мебели, концептуальные основы построения и функционирования САПР для позаказного промышленного производства посвящён анализу требований позаказного промышленного производства мебели к автоматизации процесса проектирования, обоснованию новой парадигмы автоматизированного проектирования мебельных изделий, рассмотрению основных положений концепции БОПП как методологической основы для создания перспективной САПР сложной корпусной мебели, предназначенной для использования в условиях позаказного промышленного производства.
Позаказное промышленное производство сочетает в себе такие важные положительные черты серийного производства, как высокий уровень качества изготовления изделий и кратчайшие сроки выпуска мебельной продукции. Одновременно оно должно учиты вать индивидуальные запросы потребителей, касающиеся, в частности, формы, цветовых и фактурных решений для отдельных изделий и мебельных ансамблей в целом. Различие критериев, используемых на внешнем (потребительском) и внутреннем (производственном) уровнях представления объекта проектирования, приводит к необходимости дополнительных согласований и внесения изменений в заказ, причём часто уже после того, как он принят и документально оформлен. Этот конфликт критериев, безусловно, сказывается и на качестве продукции, и на сроках её изготовления, и на степени удовлетворённости конечного потребителя мебели.
В рамках традиционной парадигмы проектирования, реализуемой известными коммерческими САПР корпусной мебели, эффективное разрешение данного конфликта затруднено, поскольку:
Х выполнение проектирования на сравнительно низком уровне абстракции (в пространстве исполнительных координат геометрической модели изделия) не позволяет в полной мере осуществлять анализ корректности ввода множества координат и, соответственно, обнаруживать ошибки субъективного характера на ранних стадиях ЖЦИ - до начала изготовления изделия;
Х отсутствие адекватных средств, предназначенных для задания и хранения информации о структурной классификации элементов конструкции проектируемого изделия, за исключением возможности описания мебельных сборок, не позволяет выполнить структурно-логический анализ конструкции изделия, т.е. ввести дополнительный уровень в системе контроля качества проектирования;
Х использование листовой панели в качестве базового графического элемента при проектировании корпусного мебельного изделия не позволяет в полной мере отражать физические характеристики конструкционных материалов, применяемых в мебельном производстве, и является объективным препятствием для реализации комплексного контроля корректности математической модели изделия;
Х отсутствие каких-либо формальных средств контроля ошибок при изменении конструкции ранее разработанных изделий не позволяет уменьшить влияние субъективного фактора при выполнении проектирования.
В результате имеет место противоречие между требованиями к процессу проектирования корпусной мебели, предъявляемыми позаказным промышленным производством, и возможностями, обеспечиваемыми существующими специализированными САПР. Для разрешения данного противоречия разработана новая парадигма автоматизированного проектирования корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства, в соответствии с которой предлагается:
Х разделить уровни компетенции (знаний) специалистов, работающих непосредственно с потребителями (заказчиками), и специалистов, занятых на мебельном производстве;
Х структурировать процесс проектирования корпусной мебели, выделив в нём две относительно обособленные стадии: инжиниринг, или эскизное проектирование (разработка прототипного изделия), и реинжиниринг, или функциональное проектирование (разработка конкретного экземпляра изделия на основе подготовленного прототипа);
Х включить на стадии инжиниринга в ОСАМ КМИА комплекс конструкторско-технологических требований и ограничений (КТТО), представленный структурированным множеством предельных и оптимальных параметров проектирования, а также алгоритмов (методов) контроля соответствия мебельного изделия этим параметрам;
Х использовать на стадии реинжиниринга комплекс КТТО, являющийся составной частью ОСАМ прототипного изделия, для контроля параметров, задаваемых при формировании ОСАМ конкретного изделия корпусной мебели;
Х обеспечить выполнение каждой из стадий процесса проектирования специалистами соответствующей компетенции, предоставив в их распоряжение эффективные специализированные программные средства.
Несмотря на то, что в условиях позаказного промышленного производства реализация (сбыт) продукции является неотъемлемой частью ЖЦИ, осуществляющие её специалисты (дизайнеры по интерьеру, продавцы-консультанты, менеджеры мебельных салонов) практически отчуждены от самого производства. Как правило, они не владеют полными конструкторскими и технологическими знаниями о реализуемой ими продукции. Доскональное знание технологических особенностей предприятия - прерогатива специалистов, непосредственно участвующих в проектно-конструкторском и производственно-технологическом процессах: дизайнеров, конструкторов, технологов.
Таким образом, главная цель новой парадигмы проектирования - обеспечение формального подхода, позволяющего распространить необходимый объём знаний внутреннего (производственного) уровня на внешний (потребительский) уровень. В качестве основного информационного элемента такого подхода выступает ОСАМ КМИА, предназначенная для минимизации частоты непосредственного общения специалистов разных уровней в разрешении конфликта критериев при приёме индивидуальных заказов (рисунок 1).
Рисунок 1 - Критерии внешнего и внутреннего уровней и использование ОСАМ КМИА Важнейшей задачей при переходе к позаказному промышленному производству является обеспечение высокой степени безошибочности процессов проектирования и изготовления корпусной мебели. В качестве методологической основы для её решения в соответствии с новой парадигмой автоматизированного проектирования корпусной мебели предложена концепция БОПП (БезОшибочное Проектирование и Производство) КМИА.
Основные положения концепции БОПП КМИА определяют:
1. Единую концептуальную и информационно-модельную основу интегрированной рабочей среды проектирования на предприятии, позволяющую исключить необоснованное дублирование проектных процедур и операций и представленную:
Х объектной структурно-атрибутивной моделью (ОСАМ) КМИА в виде комплекса согласованных структурных моделей и конструкторско-технологических требований и ограничений;
Х концептуальной моделью информационных обменов между проектными процедурами в виде асинхронного последовательно-параллельного информационного конвейера с системным интерфейсом контейнерного типа.
2. Сквозную информационную поддержку распределённых процессов проектирования и производства КМИА, базирующуюся на предложенной ОСАМ и информационной инфраструктуре предприятия и позволяющую устранить потери и дублирование информации при её вводе и обработке, а также обеспечить регламентированный доступ к компонентам ОСАМ из любой проектной процедуры, входящей в состав информационного конвейера.
3. Повышение уровня абстрагирования при выработке проектных решений за счёт отказа от исключительного использования низкоуровневой геометрической модели, обеспечивающей пространство исполнительных координат, и перехода к использованию дополнительных высокоуровневых структурных моделей (эскизно-структурной, структурно-атрибутивной и графоаналитической) в составе ОСАМ КМИА, представляющих пространство эскизных координат.
4. Инжиниринг прототипных изделий - относительно обособленную стадию проектирования с соответствующими задачами и средствами их решения, направленными на разработку множества прототипных моделей КМИА. На этой стадии в ОСАМ КМИА включается комплекс КТТО в качестве основы для обеспечения безошибочности выполнения проектных процедур и операций на стадии реинжиниринга при компиляции (отображении) модели в пространство исполнительных координат.
5. Параллельное выполнение конструкторско-технологических работ с переносом основного их количественного и качественного объёма (лцентра тяжести) на стадию инжиниринга, - как основу для формирования множества прототипных моделей, обеспечивающих быстрый реинжиниринг изделий в условиях жёстких временных ограничений и минимизацию субъективных ошибок проектирования.
6. Интерактивное последовательно-параллельное формирование эскизных моделей прототипных изделий с использованием специализированных программных средств и последующей автоматической генерацией геометрических моделей в исполнительных координатах для визуализации и дальнейшей их обработки в среде целевой САПР корпусной мебели.
Концепция БОПП предлагает практически реализуемый методологический подход к автоматизации позаказного проектирования и производства корпусной мебели на предприятии. Безошибочность мебельных изделий закладывается на стадии инжиниринга, которая реализуется квалифицированными специалистами - дизайнерами, конструкторами, технологами. Математические модели изделий, формируемые на данной стадии, характеризуются высоким уровнем абстракции, что неизбежно требует перехода от традицион ных геометрических моделей к объектным структурно-атрибутивным моделям. Наряду с геометрической информацией о форме изделия, эти модели включают в себя информацию о его логической структуре, декомпозиции этой структуры на уровни и сопряжении элементов разных уровней между собой, а также необходимых КТТО применительно к рассматриваемому классу изделий.
ОСАМ обеспечивает многоаспектное представление проекта КМИА, которое в общем виде можно описать следующей пятёркой компонентов:
M = < G, S, R, K, T >, (1) ОСАМ где G - геометрический, S - структурно-атрибутивный, R - расчётно-аналитический, K - конструкторский, Т - производственно-технологический аспекты проекта, - уровень абстрагирования модели.
Концепция БОПП рассматривает три уровня абстрагирования ОСАМ КМИА, условно называемых принципиальным, конструктивным и рабочим. Уровень принципиального абстрагирования соответствует начальному этапу стадии инжиниринга, на котором решаются задачи структурного и параметрического синтеза проектируемого изделия. Результатом данного этапа является высокоуровневая прототипная модель изделия корпусной мебели.
Уровень конструктивного абстрагирования предназначен для включения в прототипную модель изделия информации о технологических процессах предприятия - в виде комплекса конструкторско-технологических требований и ограничений, а также соответствующих методов контроля их выполнения. Преобразование модели, выполняемое на данном уровне, не меняет ее основной сущности, она по-прежнему является прототипной моделью, но при этом включает в себя специфику технологии, используемой на предприятии.
Уровень рабочего абстрагирования относится к стадии реинжиниринга и предназначен для замены формальных параметров, представленных в прототипной модели, фактическими, полученными в ходе взаимодействия с конкретным заказчиком при приёме заказа. В результате применения средств данного уровня меняется сущность используемой модели: она перестает быть прототипной, поскольку отражает особенности конкретного изделия корпусной мебели, в том числе, и трансформацию эскизных координат изделия в исполнительные.
Следует отметить, что повышение уровня абстрагирования при разработке проекта является одним из условий безошибочности проектирования сложных объектов. Разделение ОСАМ по уровням абстрагирования при проектировании КМИА обеспечивает следующие возможности:
Х организацию относительно независимых процессов проектирования, распределённых во времени и в пространстве на каждом из указанных уровней;
Х работу различных специалистов в соответствии с их компетенцией и полномочиями при общей минимизации влияния субъективного фактора на качество подготовки проектов мебельных изделий.
Одновременно ОСАМ КМИА можно рассматривать как объединение структурных моделей (рисунок 2):
ЭС СтАт ГрАн Геом КТТО MОСАМ = MОСАМ MОСАМ MОСАМ MОСАМ MОСАМ, (2) ЭС СтАт ГрАн где MОСАМ - эскизно-структурная, MОСАМ - структурно-атрибутивная, MОСАМ - графоанаГеом КТТО литическая, MОСАМ - геометрическая модели, MОСАМ - комплекс конструкторско-технологических требований и ограничений (КТТО).
ГрАн ЭС СтАт Геом КТТО В рамках структурных моделей MОСАМ, MОСАМ, M, MОСАМ и MОСАМ реализуются ОСАМ перечисленные выше аспектные представления S, G, R, K и Т. При этом следует отметить, что не существует попарно точного соответствия между указанными моделями и аспектами проекта. Как правило, аспектные представления шире, поскольку включают в себя информацию, используемую более чем одной структурной моделью.
Каждая из моделей, входящих в состав ОСАМ КМИА, определяет информационное обеспечение одного или нескольких этапов ЖЦИ в соответствии с требованиями позаказного промышленного производства. На начальных этапах проектирования часть информации в этих моделях содержится в форме абстрактных описаний, включённых в структуру параметрических связей, подлежащих разрешению на более поздних этапах. Другими словами, конструкторская семантика ОСАМ КМИА, которая формируется на стадии инжиниринга, затем доопределяется на стадии реинжиниринга.
Таким образом, для организации эффективной работы в САПР корпусной мебели необходимо с учётом рассмотренРисунок 2 - Общий состав ОСАМ КМИА ных выше положений новой парадигмы проектирования и концепции БОПП разработать математическую модель объекта проектирования, выполнить структурное моделирование процесса проектирования, оптимальным образом распределить комплекс задач между его стадиями и обеспечить каждую стадию специализированными средствами проектирования.
В разделе 3 Математическое моделирование объектов проектирования в САПР корпусной мебели для использования в условиях позаказного промышленного производства рассмотрены вопросы высокоуровневого математического моделирования КМИА (как объекта проектирования) с учётом требований позаказного промышленного производства.
Принятие принципиальных решений для большинства важных задач автоматизации производства тесно связано с построением и применением математических моделей объектов проектирования. Традиционный подход к проектированию изделий корпусной мебели, основанный на разработке и использовании геометрической модели, предполагает определение и ввод множества исполнительных координат и параметров для элементов мебельного изделия: панелей, крепёжной, функциональной и декоративной фурнитуры, комплектующих и т.п. При этом конструктор может допускать наличие ассоциативных связей у ряда параметров и, соответственно, между элементами конструкции изделия, однако, средств их задания в существующих САПР при выполнении так называемого свободного или прямого проектирования обычно не предоставляется. При изменении конструкции мебельного изделия выявить нарушение предполагаемых ассоциативных связей достаточно сложно, поскольку для этого отсутствуют специальные средства - за исключением визуального контроля. Ещё более сложно проконтролировать появление ошибок в условиях дефицита времени, например, при приёме индивидуальных заказов в мебельном салоне.
С учётом этого предлагается повысить уровень геометрического представления объектов проектирования за счёт использования объектной структурно-атрибутивной модели, пред ставленной комплексом взаимосвязанных моделей, дополненных КТТО. Формализованное представление каждой из частных моделей данного комплекса рассмотрено ниже.
ЭС Эскизно-структурная модель MОСАМ основывается на системе структурно-логической классификации элементов корпусной мебели, обеспечивая укрупнённое (эскизное) координатное представление мебельной конструкции. Для идентификации элементов используется система соподчинённых понятий (уровней), с помощью которых конструкцию любого изделия корпусной мебели можно представить в виде планарного графа GP (V, R). Каждая вершина (V) графа относится к одному из четырёх уровней: изделия (F-уровень), секций (S-уровень), блоков (B-уровень) или деталей (D-уровень); рёбра (R) связывают соответствующие вершины разных уровней (рисунок 3). Следует отметить, что данная модель не является строго иерархической, поскольку в ней может иметь место так называемый проброс уровней, обусловленный наличием в конструкции деталей, относящихся ко всему изделию, секции или блоку (множество деталей DТ). На рисунке эта особенность графически изображена штриховыми вставками рёбер, соединяющих соответствующие вершины графа.
ЭС Рисунок 3 - Планарный граф GP (V, R) эскизно-структурной модели M ОСАМ изделия корпусной мебели Планарный граф GP (V, R) можно интерпретировать следующим образом. Изделие корпусной мебели (F) представляется в виде совокупности секций (S) и деталей (DТ), не являющихся элементами какой-либо отдельной секции. Любая секция Si представляет собой часть внутреннего пространства мебельного изделия (F), ограниченного панелями или частями панелей; она может включать в себя детали (DТ), блоки и стандартные блоки (B).
Блок, или сборочная единица (Bj) - это изделие, составные части которого соединяются между собой на предприятии или непосредственно у потребителя. Логическая структура блока определяется рекурсивно как совокупность деталей, блоков и стандартных блоков, рассматриваемых в виде единого целого на определённом уровне декомпозиции. В отличие от него стандартный блок представляет собой неделимое изделие с точки зрения объектного представления модели, не допускающее дальнейшую декомпозицию.
В качестве деталей (D или DТ) в конструктивной модели объекта проектирования выступают панели, представляющие собой изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций.
ЭС Граф GP (V, R), представляющий основу модели MОСАМ, в терминах теории множеств можно записать в виде совокупности следующих соотношений:
F - уровень: F = S D';
l m n ' S - уровень: S = Si, Si = Bj Dk ;
s s s s is =1 js =1 ks = (3) p q s ' B - уровень: B = Bi, Bi = Bj Dk ;
b b b b ib =1 jb=1 kb = D - уровень: D D' = {d1, d2,..., di,..., dn}, D D' = .
где S - множество секций в изделии F; B множество блоков; DТ - множество деталей, не входящих в состав блоков; D - множество деталей, входящих в состав блоков; di - деталь, являющаяся элементом множества D DТ.
При изготовлении корпусной мебели важная роль отводится элементам сопряжения, обеспечивающим надёжное соединение всех деталей (панелей) конструкции изделия и в ЭС значительной степени определяющим его долговечность. С учётом этого в модель MОСАМ необходимо включить информацию об узлах сопряжения, каждый из которых может быть представлен обобщённым отверстием - абстрактным понятием, описанным как комбинация сопрягаемых деталей и соответствующих крепёжных элементов:
N О Кр OЭС = ( Di ) KЭС, (4) i=Кр где Di - множество сопрягаемых деталей изделия, KЭС - множество крепёжных элементов.
ЭС Таким образом, модель MОСАМ определяет состав и структуру изделия корпусной мебели, ассоциируя с мебельными объектами множество эскизных координат изделия.
СтАт Структурно-атрибутивная модель MОСАМ представляется пространством векторов, определяющих атрибуты, направления и соподчинённость взаимосвязей элементов КМИА, распределённых по уровням иерархической декомпозиции:
Lj N M M СтАт MОСАМ = si Sijk , (5), i=1 i=1 k=1 j=1, ji где N - количество геометрических элементов КМИА; M - количество уровней иерархической декомпозиции объекта проектирования; Lj - мощность множества структурных элементов j-го уровня декомпозиции; si = {sif, sik, sit} - вектор структурных параметров i-го элемента, состоящих из функциональных sif, конструктивных sik и технологических sit j параметров соответственно; Si,k - вектор связей k-го структурного элемента i-го уровня декомпозиции с элементами других уровней.
СтАт Модель MОСАМ позволяет сопоставить с любым мебельным объектом (F, S, B, D или DТ) ряд основных свойств, каждое из которых можно отнести к одной из следующих двух групп: атрибуты объекта (параметры мебельной конструкции) и отношения (взаимосвязи) между объектами. Например, с каждой деталью ассоциируются свойства, определяющие возможность редактирования её геометрических размеров, получения проекционных изображений, указатели на списки допустимых крепёжных элементов, набор ассоциативных связей с другими деталями и т.д.
С учётом специфики конструирования корпусной мебели можно выделить следующие отношения между элементами модели КМИА: вложенности, или принадлежности (), выравнивания (), пропорциональности (), симметрии (), зеркальности, или осесимметричного отражения (), сопряжения (). Различные типы отношений между элементами модели можно представить в виде хроматического (цветного) мультиграфа, структурированного по уровням в соответствии с соотношениями (3) и являющегося объединением суграфов:
G(V, E) = GN GA GS GI GM GP. (6) Каждый из суграфов в составе мультиграфа отражает присущие ему свойства отношений:
GN (V, EN ); GA(V, EA); GS (V, ES ); GI (V, EI );GM (V, EM );GP (V, EP ), (7) где EN E - множество отношений вложенности, EA E - выравнивания, ES E - симметрии, EI E - сопряжения, EM E - зеркальности, EP E - пропорциональности.
Цвета в мультиграфе используются для окраски как вершин, что позволяет представить иерархию объектов, сгруппированных по уровням, так и рёбер, задающих различные отношения между элементами одного или разных уровней иерархии.
Пример мебельной конструкции и соответствующий ей фрагмент структурированного хроматического мультиграфа, который представляет два уровня описания (F- и Sуровни), показаны на рисунок 4. С целью упрощения иллюстрации между вершинами фрагмента мультиграфа изображены рёбра лишь четырёх семантически различных отношений: принадлежности (), сопряжения (), выравнивания () и зеркальности ().
F S1 F S3 F S1 S2 S2 SS1 S2 S2 SS1 S2 SS1 SРисунок 4 - Пример мебельной конструкции и соответствующий ей фрагмент структурированного хроматического мультиграфа В данном примере результатом структурной декомпозиции мебельной конструкции, выполненной с использованием вертикальных секущих плоскостей, являются три секции:
S1, S2 и S3. В качестве отношения между элементами F- и S-уровней модели конструкции указана принадлежность секций изделию (SiF). Между элементами S-уровня установлены отношения сопряжения (S1 S2) и (S2 S3), выравнивания (S1 S2) и (S2 S3), а также отношение зеркальности левой и правой секций конструкции (S1 S3).
СтАт Понятие хроматического мультиграфа в модели MОСАМ может быть расширено дополнением множества окрашенных рёбер окрашенными петлями, т.е. путём формирования S F хроматического псевдографа. При этом каждая окрашенная петля представляет какой-либо внешний атрибут элемента, например, одно из геометрических свойств (привязка элементов структуры, привязка к узлам сетки, ориентация элементов структуры, простановка размеров) или свойств материала (цвет, текстура, чистота обработки, покрытие).
ГрАн Графоаналитическая модель MОСАМ представляет собой форму описания структуры объекта, комбинирующую графические (граф) и лингвистические (нотация, обозначающая отношения между элементами объекта) средства. Формально она может рассматриваться как мультимножество ГрАн MОСАМ = {SГрАн, RГрАн}, (8) где SГрАн = {{F},{S},{B},{D},{D'}}- множество структурированных элементов КМИА в соответствии с соотношениями (3), RГрАн = {,,,,,} - множество операторов отношения между элементами, D, D' B S F, ei, ej F, ei P ej, P RГрАн.
Ряд отношений, представленных в графе описания мебельной конструкции (6), характеризует как взаимосвязи между различными элементами, так и свойства отдельно взятых элементов. К ним относятся отношения пропорциональности, симметрии и зеркальности. Такой тип свойств выделяется в отдельную группу, получившую название ассоциативно-атрибутивных свойств модели КМИА.
ГрАн Модель M используется как формализованное средство передачи требований диОСАМ зайнерского проектирования КМИА на более поздние этапы и, в частности, на стадию реинжиниринга, выполняемую при приёме индивидуальных заказов. При этом некоторые требования могут быть заданы путём указания свойства транзитивности, например, для отношения принадлежности ():
di Bj Bj Sk d Sk, Bi S S F Bi F.
j j i Затем данное свойство может быть использовано на стадии реинжиниринга для логического контроля корректности выполнения проектных операций, связанных с модификацией внутреннего наполнения КМИА.
При решении задачи обхода графа с целью отыскания вершин, обладающих заданными свойствами и/или отношениями, важным оказывается свойство его структурированности, т.е. возможность разделения мультиграфа на суграфы (6), что позволяет представить его в виде ряда слоёв, каждый из которых отображает конкретный тип отношений между вершинами.
ГрАн Для модели M возможна реализация алгоритмов обработки, подобных алгоритОСАМ мам работы с графами на основе матриц смежности и инцидентности. Каждое из введённых выше множеств отношений (7) между элементами КМИА можно представить в виде квадратной матрицы, называемой матрицей соответствующего отношения: вложенности, выравнивания и т.д. Такая матрица подобна матрице смежности обычного графа, т.е. в любой её позиции может быть записано значение 0 или 1 - в зависимости от выполнения соответствующего отношения между элементами. Для матрицы вложенности потребуется использование ещё одного значения, чтобы отразить иерархическую подчинённость элементов. Сама же матрица смежности rij является основной для мультиграфа, поскольку определяет его топологию:
k = {(xi, x j )G}, если (xi, xj ) G;
rij = 0, если (xi, xj ) G.
Следует отметить, что математический аппарат теории графов не обеспечивает средств одновременного описания и состава графа, т.е. его топологии, и разнообразных свойств его вершин и рёбер. Как правило, для этой цели используется ряд параллельных структур, одна из которых, основная, описывает топологию графа, а другие - различные свойства его вершин и отношений между ними.
Традиционная парадигма конструкторского проектирования основывается на использовании геометрической модели объекта проектирования MG, которая в общем виде представляется следующей тройкой1:
M = < IG, AG, RIA >, G где IG - множество геометрических элементов; AG - множество геометрических атрибутов; RIA - множество отношений между геометрическими элементами и атрибутами.
Геом Геометрическая модель MОСАМ представляет собой объединение подпространств векторов геометрических параметров и параметров элементов сопряжения:
N N N N L P Геом MОСАМ = gi Fi1j Fi, j fk , (9) , i=1 j=1 i=1 i=1 j=1, k=1 ji где N - количество геометрических элементов в модели объекта проектирования; L - количество уровней иерархической декомпозиции объекта проектирования; P - количество внешних структурно-сопряжённых связей объекта в рамках модели проектируемого мебельного изделия; gi = {gig, gip, giv} - вектор геометрических параметров i-го элемента, включающий в себя габаритные параметры gig, координаты характеристических точек параметрических кривых gip, задающих форму деталей, и параметры визуализации giv соответственно; Fi1j, Fi, j - внутренние сопряжения элементов объекта проектирования,, относящихся к разным иерархическим уровням объекта (сопряжения 1-го типа) и к различным элементам одного иерархического уровня (сопряжения 2-го типа) соответственно; fk - внешние сопряжения объекта в рамках модели мебельного изделия.
Конструкторский и производственно-технологический аспекты ОСАМ КМИА реализуются комплексом КТТО - структурированными и абстрагированными от специфики конкретного предприятия формальными соотношениями и алгоритмами, определяющими допустимость проектных решений. КТТО включаются в модель на верхних уровнях абстракции и реализуются в автоматическом режиме при каждом понижении уровня, вплоть до уровня исполнительных координат. Формально их можно представить в следующем виде:
N M P КТТО MОСАМ =, (10) i=1 j=1 k=1Kijk где N - количество геометрических элементов в объекте проектирования; M - количество уровней иерархической декомпозиции объекта проектирования; P - количество внешних структурно-сопряжённых связей объекта в рамках модели мебельного ансамбля; Kijk - подмножество КТТО, предъявляемых к i-му объекту проектирования на j-м уровне декомпозиции текущего уровня абстрагирования.
Рассматриваемый комплекс КТТО может быть записан в виде пары K =< Kk, Kt >, отражающей конструкторские ( Kk ) и технологические ( Kt ) ограничения соответственно.
Р 50-34-87. Системы автоматизированного проектирования. Типовые методы геометрического моделирования объектов проектирования [Текст] : Рекомендации. - М. : Госстандарт СССР, 1988. - 111 с.
Аспектное представление элементов множества Kk определяется функциональной зависимостью вида Ф(X ) = Ф(M, Rj, Fl, Sm, An ), (11) i где Mi - множество характеристик листовых материалов, имеющих отношение к данному элементу КТТО; Rj - множество характеристик облицовочных материалов; Fl - множество атрибутов элементов сопряжения; Sm - множество характеристик используемого оборудования, влияющих на выполнение эскизных проектных операций; An - множество формальных алгоритмов для проверки соответствия проектных параметров допустимым значениям.
В зависимости от типа конкретного элемента часть аргументов в рассматриваемой функциональной зависимости могут иметь неопределённые (null) значения, что соответствует отсутствию влияния данного аргумента на выполнение соответствующих методов. В общем случае комплекс КТТО, входящий в состав ОСАМ КМИА, представляется базой данных, содержащей структурированный перечень предельных и оптимальных значений параметров, а также алгоритмами контроля соответствия изделия этим параметрам.
По реакции системы на возникновение критической ситуации все ограничения можно классифицировать как регламентирующие и рекомендуемые. Регламентирующие (лстрогие) ограничения предполагают недопустимость выхода значений контролируемых параметров за пределы указанных диапазонов. Они прерывают выполнение проектной операции для автоматического, автоматизированного или неавтоматизированного (лручного) изменения значений тех или иных параметров изделия. Примеры регламентирующих КТТО: возможность выдвижения ящиков, находящихся за дверями изделия, максимальная ширина пролёта горизонтальной перегородки секции без дополнительной вертикальной опоры, минимальное значение острого угла щитового элемента и другие.
Рекомендуемые ограничения являются предупреждениями о нежелательности применения определённых проектных решений. Они также прерывают выполнение проектной операции, но оставляют решение об изменении значений контролируемых параметров за конструктором. Примеры рекомендуемых ограничений: соответствие габаритов изделия применяемому ряду типоразмеров, соотношение высоты и глубины изделия, неоптимальное расположение крепёжных элементов и другие.
Таким образом, с учётом приведённых выше соотношений (2), (5), (9) и (10) ОСАМ КМИА может быть представлена как Lj N M M N N N L MОСАМ= gi si Sijk Fi1j Fi, j ,, i=1 j=1 i=1 i=1 k=1 j=1, i=1 j=1, ji ji (12) P N M P fk i=1 Kijk.
k=1 j=1 k= При этом следует отметить, что модели, входящие в состав ОСАМ КМИА, являются объектно-ориентированными, т.е. они включают в себя атрибуты соответствующего объекта (А), его свойства (S) и методы (F):
N M L M MОСАМ, M = ( Ai ) ( S ) ( Fk ).
m m j i=1 j=1 k =Расчётно-аналитический аспект ОСАМ КМИА определяется замкнутостью пространства параметров, адаптированных к структурно-атрибутивному представлению объектов проектирования и достаточных для реализации алгоритмов автоматизированного расчёта при переходе в пространство исполнительных координат мебельного изделия. Множество параметров, включённых в ОСАМ КМИА, является достаточным для выполнения следующих видов анализа, отсутствующих в существующих САПР корпусной мебели:
Х прочностные расчёты статически и динамически нагруженных элементов разрабатываемых мебельных изделий (в том числе с возможностью учёта вероятностного характера действия нагрузок);
Х экспресс-анализ устойчивости разрабатываемых изделий в процессе их дальнейшей эксплуатации с автоматическим формированием вариативного набора возможных конструктивных доработок;
Х экспресс-анализ экологичности разрабатываемых мебельных изделий с учётом используемых конструкционных материалов (ДСтП, ДВП, МДФ и других) и выделения ими вредных для здоровья человека веществ (например, летучих соединений формальдегида - CH2O, применяемого в составе связующего вещества при производстве этих материалов).
Таким образом, перечисленные аспекты ОСАМ КМИА, представленные частными моделями, их объектно-ориентированный характер обеспечивают возможность использования ОСАМ в качестве информационного ядра перспективной САПР корпусной мебели, предназначенной для использования в условиях позаказного промышленного производства.
Раздел 4 Структурно-функциональная организация процесса проектирования в САПР корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства посвящён вопросам разработки структуры процесса проектирования корпусной мебели, а также обоснования базовых функциональных требований к программным средствам перспективной САПР сложной корпусной мебели. Рассмотрена возможность использования технологии параллельного (совмещённого) проектирования при разработке КМИА, позволяющая сократить как общее время реализации проекта, так и количество субъективных ошибок проектирования.
В соответствии с новой парадигмой автоматизированного проектирования изделий корпусной мебели общий процесс разделяется на следующие две стадии: инжиниринг, или эскизное проектирование, и реинжиниринг, или функциональное проектирование (рисунок 5).
На стадии инжиниринга формируется прототипная модель, в которой должны быть учтены требования, отражённые в техническом задании на проектирование, а также данные о технологических возможностях предприятия, представленные в информационных структурах комплекса КТТО. Кроме того, в ходе инжиниринга в прототипную модель включаются две группы алгоритмов (методов):
Х алгоритмы контроля, гарантирующие безошибочность выполнения проектных операций на стадии реинжиниринга;
Х алгоритмы реструктуризации, предназначенные для определения правил доступа к полям информационных структур прототипной модели и компиляции её в модели конкретных мебельных изделий.
Основываясь на концептуальной схеме процесса проектирования изделий корпусной мебели (рисунок 5), выполнен структурный анализ стадии инжиниринга, результатом которого является функциональная (IDEF0) модель, построенная с помощью trial-версии программы AllFusion Process Modeler (CA International, Inc.). Фрагмент этой модели - диаграмма декомпозиция первого уровня - показан на рисунке 6. Каждый из блоков, представленных на этой диаграмме, в свою очередь, подвергается дальнейшей декомпозиции.
Стадия реинжиниринга, выполняемая дизайнером по интерьеру при приёме индивидуального заказа на изготовление КМИА, включает в себя две основные проектные процедуры - реструктуризацию прототипной модели и компиляцию модели конкретного мебельного изделия.
Рисунок 5 - Стадии инжиниринга и реинжиниринга в общей структуре процесса проектирования изделий корпусной мебели Рисунок 6 - Диаграмма декомпозиции контекстной модели процесса инжиниринга (САМ - структурно-атрибутивная модель объекта проектирования) Реструктуризация обеспечивает преобразование прототипной модели без понижения уровня абстрактного представления проектируемого мебельного изделия. С помощью инструментальных средств реинжиниринга осуществляется доступ к полям информационных структур ОСАМ КМИА. Ввод данных в эти поля контролируется алгоритмами реструктуризации, заданными на стадии инжиниринга. При этом используется комплекс КТТО, представленный структурированным перечнем предельных и оптимальных параметров проектирования, а также алгоритмами контроля соответствия свойств проектируемого изделия этим параметрам.
Компиляция - процесс преобразования прототипной модели (после её реструктуризации) в модель конкретного мебельного изделия, содержащую всю необходимую информацию для изготовления изделия на имеющейся производственной базе предприятия.
ОСАМ конкретного изделия, в свою очередь, является входом для целевой САПР корпусной мебели, которая может использоваться для формирования комплекта конструкторско-технологической документации, необходимой для изготовления изделия.
Данная модель также содержит входную информацию для подсистемы динамической визуализации высокоуровневых представлений КМИА, используемой для демонстрации заказчику эскизного представления и базовой функциональности проектируемого изделия при приёме заказов в мебельном салоне.
Фрагмент функциональной модели для процесса реинжиниринга, представляющий диаграмму декомпозиция первого уровня, показан на рисунке 7.
Рисунок 7 - Диаграмма декомпозиции контекстной модели процесса реинжиниринга Таким образом, с концептуальной точки зрения перспективная САПР корпусной мебели представляет собой информационный конвейер, включающий универсальную целевую САПР с надстроенными над ней специализированными функциональными подсистемами, реализующими стадии инжиниринга, реинжиниринга и динамической визуализации объекта проектирования (рисунок 8).
Функциональность рассмотренных выше подсистем инжиниринга и реинжиниринга может быть расширена за счёт включения в их состав модулей расчёта прочности и жёсткости мебельных конструкций, экспресс-анализа устойчивости изделий при наличии статической и динамической нагрузки, а также экологичности наборов (ансамблей) корпусной мебели.
Рисунок 8 - Укрупнённый информационный конвейер, образованный подсистемами перспективной САПР сложной корпусной мебели Основными критериями прочностного анализа мебельных конструкций являются условия недопустимости локальных разрушений элементов или мест их сопряжения и ограничения на предельно допустимые деформации. На стадии инжиниринга прототипных изделий корпусной мебели необходимость выполнения подобных расчётов очевидна.
При этом могут использоваться как достаточно сложные методики расчёта, базирующиеся на моделях теории сопротивления материалов, так и упрощённые расчётные схемы, использующие полученные ранее эмпирические соотношения (исследования по данной проблематике активно проводились в 1970-80 гг. в ВПКТИМ и МЛТИ - ныне МГУЛ).
На стадии реинжиниринга прототипных изделий также может потребоваться выполнение расчётов прочности конструкций (например, при изменении габаритных размеров или замене у прототипных изделий одних конструкционных материалов другими, с отличающимися физико-механическими свойствами). При этом возможно применение упрощённых расчётов на основе эмпирически полученных соотношений2. Кроме того, на данной стадии можно выполнить экспресс-анализ устойчивости изделий при условии сосредоточенной или распределённой нагрузки на них с учётом изменённых по требованию заказчика функциональных размеров корпусной мебели. В дополнение на стадии реинжиниринга может потребоваться количественный экспресс-анализ экологичности заказанной корпусной мебели с учётом конкретных условий её эксплуатации.
Наличие в САПР корпусной мебели информационного ядра, представленного ОСАМ КМИА, создаёт необходимые предпосылки для реализации методологии параллельного проектирования. В отличие от традиционного последовательного подхода, данная методология позволяет сократить как общее время, затрачиваемое на разработку проекта, так и количество совершаемых при этом субъективных ошибок - за счёт раннего (в некоторых случаях - одновременного) старта проектных процедур, относящихся к различным стадиям и этапам ЖЦИ. Раннее рассмотрение задач, которые предстоит выполнять на более поздних этапах ЖЦИ, способствует выработке продуманных и обоснованных проектных решений за счёт тщательного анализа возможных альтернатив.
Необходимо отметить, что в рамках предложенной концепции БОПП возможность раннего старта для каждой последующей стадии проектирования может быть распространена и на другие этапы ЖЦИ (в частности, при планировании материальнотехнического обеспечения производства, доставки, установки и гарантийного обслуживания изделий мебели у заказчика). Это позволяет сократить общее время прохождения Поташев, О.Е. Прочностные свойства корпусной мебели и методы их определения [Текст] : обзорная информация / О.Е. Поташев, Ю.Г. Лапшин, Г.М. Фишман. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1979. - 47 с.
заказа по цепочке проектирование-производство-реализация, а также количество совершаемых при этом субъективных ошибок. Для использования данной возможности требуется эффективный механизм управления процессом проектирования и регламентированного доступа к информации ОСАМ КМИА из проектных процедур ЖЦИ. В качестве подобного механизма предлагается распределённая инвариантная подсистема управления процессом проектирования в условиях мультипроектного режима работы.
В разделе 5 Построение и моделирование подсистемы управления распределённой рабочей средой проектирования в САПР корпусной мебели рассмотрены вопросы разработки подсистемы управления процессом проектирования в САПР в условиях мультипроектного режима работы. В качестве объекта управления при моделировании процесса проектирования в данной подсистеме используется понятие проектной процедуры.
Для успешной реализации параллельного проектирования необходимо формирование эффективно управляемой рабочей среды разработки проектов. При анализе мультипроектного режима работы в современных САПР можно выделить следующие три уровня параллельности:
Х одновременное выполнение ряда проектных процедур для обработки одного и того же проекта;
Х параллельная обработка различных частей одного проекта;
Х одновременное выполнение нескольких различных проектов.
Обработка каждого проекта организуется по принципу информационного конвейера, обрабатывающими элементами (ОЭ) которого являются функциональные подсистемы, реализующие проектные процедуры и образующие технологический маршрут проектирования, а обрабатываемыми объектами (ОО) - фрагменты, полученные в результате декомпозиции проекта. Таким образом, с технологической точки зрения общая схема процесса проектирования представляется набором связанных проектных процедур. Математически её можно описать орграфом G(V, D), вершины V = {vi} которого ассоциированы с проектными процедурами технологического маршрута проектирования, а дуги D = {dj} - с информационными связями между ними.
В технологическом маршруте проектирования могут содержаться как информационно зависимые проектные процедуры, допускающие только последовательное выполнение, так и информационно независимые, допускающие при наличии необходимых ресурсов параллельное выполнение. Следовательно, концептуально процесс проектирования можно представить как асинхронный последовательно-параллельный конвейер с системным интерфейсом контейнерного типа.
Асинхронный режим функционирования конвейера проектирования обусловлен стохастическим характером временных затрат, требуемых каждой проектной процедуре на выработку проектного решения, и обеспечивается путём организации оперативного хранилища информационных контейнеров. Наличие хранилища контейнеров с проектными решениями позволяет объединить в одном технологическом маршруте проектные процедуры различной производительности и тем самым обеспечить максимальную загрузку конвейера.
Реализация методологии параллельного проектирования предъявляет особые требования к подсистеме управления проектами. В распространённых САПР корпусной мебели, являющихся по сути персональными системами проектирования, подобная подсистема либо вообще отсутствует, либо её функциональность существенно ограничена. Для решения задачи автоматизированного управления информационной инфраструктурой САПР предложена информационная модель распределённого процесса проектирования, представленная многоаспектной, конвейерной и сетевой моделью, в которой: аспекты отражают этапы проектирования объекта, а также процесс последовательной детализации объекта в ходе проектирования; конвейер отражает механизмы передачи данных между этапами проектирования (не обязательно соседними); сетевая структура отражает параметрические связи между отдельными характеристиками проектируемого объекта.
В качестве математического представления информационной модели проекта, используемой для целей управления, может быть использован конечный гиперграф H(X,E;R), где X = {xi} - множество вершин, ассоциированных с разрабатываемыми частями проекта в различных аспектах; E ={ej} - множество рёбер, представляющих отношения между вершинами, т.е. между частями проекта; инцидентор R = f (x,e) - булевская функция, определённая для xi X, e E и принимающая логическое значение листина (1), если j xi и ej инцидентны, или ложь (0) - в противном случае.
Для моделирования параллельной работы проектных процедур в рамках одного проекта необходимо выполнить процедуру суперпозиции S(H, G), где H - гиперграф проекта, G - орграф технологического маршрута проектирования, определённого для проекта.
Фактически, суперпозиция заключается в привязке частей декомпозированного проекта к соответствующим проектным процедурам маршрута.
Разработка информационной модели процесса проектирования осуществляется в три этапа. На первом этапе осуществляется выбор одного из множества технологических маршрутов проектирования, обеспечиваемых САПР, т.е. задаётся так называемый вектор проектирования. На втором этапе разрабатывается иерархическая схема проекта, адекватно отражающая структуру объекта проектирования. На третьем этапе формируется информационная модель процесса проектирования путём выполнения привязки фрагментов объекта проектирования к проектным процедурам конвейера обработки, представляющего технологический маршрут проектирования. Информация вектора проектирования и результаты декомпозиции проекта, полученные на предыдущих этапах, используются при разработке исходного описания информационной модели процесса проектирования.
Для разработки исходных описаний информационных моделей проекта и процесса проектирования предложены языки непосредственных составляющих - ЯОМ (язык описания технологического маршрута) и ЯОП (язык описания проекта). В их основе лежит контекстно-свободная грамматика, представляемая в нормальной форме Хомского как G = (N, T, P, S), где N - конечное множество нетерминальных символов (нетерминалов) языка; T - конечное множество терминалов языка; P - конечное множество продукций вида A , где A N, (N T); S - начальный символ (аксиома) грамматики, S N; при этом N T = , т.е. ни один из символов языка не может быть одновременно терминалом и нетерминалом. Программная реализация языков ЯОМ и ЯОП выполнена в виде генераторов, формирующих рабочие модели маршрута (процесса) проектирования и проекта.
Итеративный характер процесса проектирования обусловливает необходимость выполнения операции лотката к ранним проектным процедурам технологического маршрута при каждой итерации. Откаты могут иметь различную глубину, которая определяется как объективными (например, сложность проектируемого изделия, наличие или отсутствие подходящих инструментальных средств проектирования и другие), так и субъективными факторами (например, опыт проектировщиков, квалифицированное руководство проектом и другие) процесса проектирования. Задача реализации процедуры отката в технологическом маршруте проектирования сводится к обходу вершин орграфа - одной из задач глобального анализа графов. Для её решения разработан итеративный алгоритм, использующий вспомогательный список корневых вершин поддеревьев и выполняющий регулярный обход вершин орграфа.
Сформированная генератором рабочая модель маршрута проектирования предназначена для решения задач управления процессом проектирования, включая: мониторинг текущего состояния проекта, реализуемого в мультипроектном режиме; координацию действий проектировщиков, занятых в работе над проектом; контроль логической целостности проекта, реализуемого в распределённой среде проектирования; реализацию отката в технологическом маршруте проектирования и другие. Перечисленные задачи определяют общие требования к функциональным возможностям двухуровневой инвариантной подсистемы управления с логической звездообразной структурой, образованной центральной (ЦМС) и локальными мониторными системами (ЛМС).
Каждая проектная процедура, представленная в рабочей модели, в любой момент процесса проектирования находится в одном из следующих рабочих состояний: пассивна (Р), ожидание (W), выполнение (E), приостановлена (S), локально завершена (CL), глобально завершена (CG). Сразу после генерации рабочей модели (0) проектные процедуры находятся либо в состоянии P (если они не имеют входных ссылок, т.е. являются начальными процедурами маршрута), либо в состоянии W (если им на вход не поступило проектное решение от предшествующей по маршруту проектной процедуры). В дальнейшем важные - с точки зрения управления - события в системе могут привести к смене рабочего состояния проектной процедуры. Эти события (передача, приём, удаление или замена контейнера с проектным решением, откат в технологическом маршруте) контролируются ЦМС, которая обновляет состояние рабочей модели. Соответствующая диаграмма состояний проектной процедуры представлена на рисунке 9.
Рисунок 9 - Диаграмма состояний проектной процедуры и семантика переходов между состояниями Координация проектных действий в распределённой рабочей среде проектирования осуществляется с помощью обмена сообщениями между функциональными подсистемами САПР, для регламентации которых используется разработанный комплекс протоколов прикладного уровня, реализуемый программным обеспечением ЦМС и ЛМС.
Необходимость разработки общего подхода к решению указанных выше задач управления обусловлена актуальностью создания и развития в России виртуальных конструкторских бюро мебели (ВКБМ). Не акцентируя внимания на предпосылках и организационной стороне создания ВКБМ, рассмотренных в диссертации, следует отметить важность использования при этом инвариантных механизмов управления распределёнными, параллельно выполняемыми процессами проектирования изделий корпусной мебели.
В разделе 6 Практическая реализация компонентов САПР корпусной мебели для использования в условиях позаказного промышленного производства дано описание программных решений, реализующих математические модели, методы и алгоритмы, предложенные в диссертации.
На стадии инжиниринга предполагается работа с некоторым абстрактным классом изделий, представленным прототипом, а не конкретным мебельным изделием. Для этого разработана специализированная подсистема инжиниринга (эскизного проектирования), которая включает в себя ряд автоинтерактивных таблично-графических редакторов (АТГР), управляемых программой-монитором: редактор формы деталей, предназначенный для создания контуров деталей при проектировании корпуса изделия, элементов его внутреннего наполнения, выполнения различных вспомогательных операций (например, для построения параллельных и перпендикулярных линий, расчёта расстояний и углов); редактор ОСАМ КМИА, реализующий доступ к различным разделам параметров моделей, составляющих ОСАМ, позволяя выполнять их модификацию с учётом наложенных ограничений. При этом выполняется реструктуризация соответствующего раздела модели с последующей его компиляцией после редактирования параметров; редактор блоков КМИА, обеспечивающий возможности для объединения отдельных элементов модели изделия в блоки, работы со стандартными блоками и определения структурнологической схемы изделия; редактор КТТО, позволяющий выполнить идентификацию проблемной ситуации, выборку из базы данных ограничений и подключение соответствующих ей алгоритмов, формирование соответствующей реакции системы, автономное сопровождение базы данных КТТО (включение в неё необходимых требований и ограничений, формальных алгоритмов контроля); редактор узлов сопряжения, предназначенный для создания и редактирования обобщённых узлов сопряжения, размещения их в модели изделия с учётом технологических особенностей технологического оборудования и инструмента, а также облицовывания видимых кромок панелей модели изделия.
Информационное обеспечение подсистемы инжиниринга образуют базы данных (БД) прототипов, КТТО, фурнитуры и материалов. На вход соответствующего АТГР подаются значения параметров, представляющие множество атрибутов прототипного изделия корпусной мебели. Выходом подсистемы инжиниринга является прототипная модель (ОСАМ КМИА), помещаемая в библиотеку прототипов.
На стадии реинжиниринга прототипная модель доопределяется, обеспечивая выполнение индивидуальных требований заказчика к мебельному изделию. Конкретные модели, методы и алгоритмы реализации реинжиниринга представлены в программе WinGRAF, предназначенной для автоматизации приёма индивидуальных заказов на изготовление кухонной мебели и проектирования интерьера кухни. Работа программы основывается на предварительно выполненной классификации изделий кухонной мебели и последующем использовании разработанных для них прототипных моделей. Каждая прототипная модель представляется типоразмерным рядом, фактически являющимся группировкой однотипных мебельных изделий, имеющих различные габаритные размеры и незначительные (не принципиальные) конструктивные отличия.
В используемых САПР корпусной мебели при создании моделей изделий требуется задавать все необходимые декоративно-облицовочные материалы. Это обстоятельство ограничивает работу дизайнеров по интерьеру, поскольку вопросы о цветовой гамме изделий и стоимости облицовочных материалов для них решаются, как правило, при приёме заказов и согласовываются с заказчиками. Дизайнерам по интерьеру часто приходится перерабатывать модели изделий с помощью конструкторского модуля САПР, что приводит к значительным потерям времени и увеличению количества ошибок проектирования.
Для разрешения противоречий подобного рода предлагается расширенная трактовка понятия Прототипная модель, в соответствии с которой свойства основных компонентов модели мебельного изделия классифицируются как физические и потребительские. Например, для облицовочных кромочных материалов физическими характеристи ками являются их ширина и толщина, а потребительскими - цвет и цена. При разработке прототипной модели изделия используются в основном физические характеристики, потребительские свойства модели наполняются конкретным содержанием при приёме индивидуального заказа. Таким образом, в программе WinGRAF модель мебельного изделия дорабатывается (а не перерабатывается) и помещается в проект интерьера.
Общая структура программы WinGRAF показана на рисунке 10. Информационное лядро программы, помимо указанных файлов БД, представлено рядом оперативных структур данных, включая базовую статико-динамическую структуру, описывающую номенклатуру существующих прототипов изделий, а также статические структуры подетально-пооперационных спецификаций изделий, базовых расценок и т.д. Наполнение конкретными данными указанных структур выполняется при считывании информации из файлов БД при запуске программы.
Рисунок 10 - Общая структура программы WinGRAF Дополнительной информационной структурой, использующейся в моделировании интерьера кухни, является файл VRML-генератора. Записи данного файла имеют следующий вид:
< id >< x y z >< h w d >< x1 y1 z1 >< >< url1>< url2 >, где id - идентификационный номер (индекс) изделия; x y z - координаты центра изделия;
h w d - габаритные размеры изделия; x1 y1 z1 - вектор поворота изделия, задающий ось, вокруг которой осуществляется вращение; - угол поворота; url1, url2 - место положения wrl-файла и файла текстуры изделия (в формате JPEG).
Сформированный VRML-генератором wrl-файл содержит описание интерактивной трехмерной модели интерьера кухни, позволяющей выполнить с ней ряд манипуляций при помощи VRML-браузера, включая повороты вокруг осей, продольные перемещения, геометрические трансформации и т.д. Возможно также осуществление анимационных эффектов, например распахивание дверей изделий, выдвижение ящиков, включение подсветки, разборка изделия на составляющие его детали и т.п.
Таким образом, программа WinGRAF решает ряд основных задач реинжиниринга в условиях позаказного промышленного производства кухонной мебели. При этом используется прототипная модель изделия, представленная рядом информационных структур, предназначенных для хранения данных о свойствах (атрибутах) изделия и используемых при динамической визуализации его модели. Совокупность КТТО реализована алгоритмически, т.е.
представлена программным кодом и соответствующими таблицами значений параметров изделий. Это позволяет избежать субъективных ошибок, связанных с изменением параметров конструкции в заданных технологических условиях, при приёме индивидуальных заказов на изготовление кухонной мебели и проектировании интерьера кухни.
Аналогичный подход был также использован при реализации программы TSS для автоматизации приёма заказов на изготовление и монтаж столярных оконных, дверных и балконных блоков (изделий), что позволяет говорить о возможности расширения области его применения, не ограничиваясь только проектированием изделий корпусной мебели.
Определено повышение эффективности проектирования с использованием разработанных средств в условиях позаказного производства за счет сокращение общего количества проектных ошибок (на 80Е90 %) и сроков разработки проектов (в 2Е2,5 раза) для сложных ансамблей корпусной мебели.
В заключении приведены основные выводы и результаты, полученные при выполнении диссертационной работы.
В приложениях представлен обзор современного промышленного производства мебели в России, даны описания синтаксиса языков информационных моделей процесса проектирования (ЯОМ) и проекта (ЯОП) с использованием расширенных форм БэкусаНаура (РБНФ), итеративного алгоритма для обхода и нумерации вершин произвольного орграфа, высокоуровневых протоколов информационных обменов в интегрированной рабочей среде проектирования, приведены копии свидетельств об официальной регистрации четырёх программ, актов о внедрении результатов диссертационной работы на 17-ти мебельных предприятиях и в учебный процесс 11-ти профильных вузов.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Выполнен анализ современного состояния, методологии построения и использования традиционных средств автоматизации проектирования корпусной мебели, в ходе которого установлена невозможность эффективного решения актуальной научнотехнической проблемы позаказного промышленного производства корпусной мебели в рамках существующих специализированных САПР. Определены базовые функциональные требования к перспективной САПР корпусной мебели, предназначенной для использования в условиях позаказного промышленного производства.
2. Предложена новая парадигма автоматизированного проектирования корпусной мебели, ориентированная на решение проблемы позаказного промышленного производства и реализацию базовой функциональности перспективной САПР корпусной мебели. В соответствии с ней высокоуровневое (эскизное) проектирование корпусного мебельного изделия или ансамбля реализуется на стадии инжиниринга, результатом которой является прототипная объектная структурно-атрибутивная модель, включающая в себя требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию в рамках используемой на предприятии технологии. На стадии реинжиниринга осуществляется алгоритмически контролируемое доопределение прототипной модели изделия в соответствии с пожеланиями и требованиями заказчика, в результате которого формируется объектная структурноатрибутивная модель конкретного изделия. Выполнение каждой из указанных стадий выполняется специалистами соответствующей компетенции с использованием эффективных специализированных программных средств.
3. В рамках предложенной парадигмы разработана концепция безошибочного проектирования и производства корпусных мебельных изделий или ансамблей, направленная на снижение роли субъективного фактора в условиях позаказного промышленного производства путём повышения уровня абстрагирования при выработке проектных решений.
Данная концепция определяет единую информационно-модельную основу распределённой рабочей среды проектирования и производства в качестве методологической основы для реализации параллельного выполнения проектных работ на предприятиях, включая организацию проектных работ в виртуальных конструкторских бюро мебели.
4. С учётом основных положений концепции безошибочного проектирования и производства разработан единый методологический подход к организации процесса автоматизированного проектирования корпусной мебели, определены состав, структура и функциональность перспективной САПР, обеспечивающие его практическую реализацию.
Информационным ядром в данной организации является объектная структурноатрибутивная модель корпусного мебельного изделия или ансамбля, выступающая в качестве объекта обработки конвейера проектирования, представленного функциональными подсистемами САПР.
5. Разработано математическое, программное, информационное и методическое обеспечение базовых функциональных компонентов (подсистем инжиниринга и реинжиниринга) перспективной САПР корпусной мебели, предназначенных для формирования проектов корпусных мебельных изделий и ансамблей (КМИА) с учётом сквозной информационной поддержки различных аспектов ЖЦИ.
6. Сформирована концептуальная схема, информационная модель и механизмы подсистемы управления распределённой рабочей средой проектирования в рамках интегрированной информационной системы мебельного предприятия, обеспечивающие возможность параллельной работы в мультипроектном режиме.
7. Выполнена апробация предложенных теоретико-методологических положений путём внедрения разработанных на их основе специализированных программнометодических средств автоматизации проектирования корпусной мебели на 17-ти мебельных предприятиях и в учебный процесс 11-ти профильных вузов.
При этом, по оценкам, реализация автоматизированных проектных процедур и операций с использованием разработанных специализированных инструментальных средств в условиях позаказного производства позволила повысить эффективность проектирования, обеспечив сокращение общего количества проектных ошибок (на 80Е90 %) и сроков разработки проектов (в 2Е2,5 раза) для сложных изделий (ансамблей) корпусной мебели.
Суммарный экономический эффект от внедрения программно-методических средств автоматизации проектирования корпусной мебели на указанных мебельных предприятиях составил 11 млн 950 тыс. рублей в год.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
Статьи в изданиях Перечня, определённого ВАК Минобрнауки России 1. Стариков, А.В. Информационное моделирование в позаказном проектировании и производстве мебели [Текст] / А.В. Стариков, В.Г. Сарайкин // Лесная промышленность. - 2003. - №2. - С. 6-8.
2. Стариков, А.В. Компьютерная поддержка многономенклатурного мебельного производства [Текст] / А.В.
Стариков, В.Г. Сарайкин // Лесная промышленность. - 2003. - №2. - С. 31-32.
3. Сарайкин, В.Г. Использование языка VRML для визуализации проектных решений дизайнера интерьеров [Текст] / В.Г. Сарайкин, А.В. Стариков, Д.И. Дмитриенко // Лесная промышленность. - 2003. - №2. - С.
28-29.
4. Сарайкин, В.Г. Системы автоматизированного проектирования мебели и интерьера помещений: сопоставительный анализ и критерии оптимальности [Текст] / В.Г. Сарайкин, А.В. Стариков // Деревообрабатывающая промышленность. - 2003. - №2. - С. 8-11.
5. Стариков, А.В. Концепция построения комплексной САПР корпусной мебели для позаказного промышленного производства [Текст] / А.В. Стариков // Системы управления и информационные технологии. - 2006. - №2.1 (24). - С. 197-200.
6. Стариков, А.В. Использование структурного моделирования в разработке комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / А.В. Стариков // Системы управления и информационные технологии. - 2007. - №1.(27). - С. 282-285.
7. Ачкасов, В.Н. Моделирование информационной инфраструктуры комплексной САПР [Текст] / В.Н. Ачкасов, А.В.
Стариков, П.П. Куцько // Программные продукты и системы. - 2007. - №1 (77). - С. 46-49.
8. Ачкасов, В.Н. Автоматизация управления информационной инфраструктурой комплексной САПР [Текст] / В.Н. Ачкасов, А.В. Стариков, А.В. Кузьмин // Программные продукты и системы. - 2007. - №2 (78). - С. 35-37.
9. Стариков, А.В. Унифицированный информационный интерфейс и его реализация в комплексной САПР [Текст] / А.В. Стариков, И.П. Потапов, Д.Г. Хорюшин // Программные продукты и системы. - 2007. - №(78). - С. 37-38.
10. Бунаков, П.Ю. Информационная инфраструктура современного мебельного предприятия [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Информационные технологии. - 2007. - №8 (132). - С. 71-76.
11. Бунаков, П.Ю. Расчёт интегрального коэффициента технологичности и оценка качества проектируемых изделий в комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. - 2007. - № 4 (53). - С. 137142.
12. Стариков, А.В. Объектно-ориентированное и структурно-атрибутивное моделирование изделий в САПР сложной корпусной мебели [Текст] / А.В. Стариков, П.Ю. Бунаков, В.Н. Харин // Системы управления и информационные технологии. - 2007. - №3.3 (29). - С. 384-387.
13. Стариков, А.В. Автоматизированный дизайн интерьера помещений в САПР БАЗИС [Текст] / А.В. Стариков, П.Ю. Бунаков // САПР и графика. - 2008. - №4 (138). - С. 117-120.
14. Бунаков, П.Ю. Многоаспектное представление проекта в концепции безошибочного проектирования и производства корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, И.А. Бакулин, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. - 2008. - №(61). - С. 76-85.
15. Бунаков, П.Ю. Комплексная САПР - основа построения информационной инфраструктуры современного мебельного предприятия [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, И.А. Бакулин, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. - 2008. - №6 (63). - С.
49-54.
16. Бунаков, П.Ю. Перспективная САПР сложной корпусной мебели: концептуальные основы, парадигма проектирования, особенности реализации [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин, С.Я. Гусев, А.А. Старикова // Известия вузов. Лесной журнал. - 2009. - №1. - С. 100-107.
17. Бунаков, П.Ю. Концептуальные основы многоаспектного проектирования в комплексной системе автоматизированного проектирования корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, С.Я. Гусев, А.В. Стариков, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2009. - №(64). - С. 21-29.
18. Стариков, А.В. БАЗИС-Салон: от виртуального интерьера к реальной выгоде [Текст] / А.В. Стариков // САПР и графика. - 2009. - №10 (156). - С. 24-26.
19. Бакулина, Н.Н. БАЗИС: новая методология проектирования корпусной мебели [Текст] / Н.Н. Бакулина, П.Ю.
Бунаков, Н.В. Каскевич, А.В. Стариков // САПР и графика. - 2010. - №4 (162). - С. 27-30.
20. Стариков, А.В. Создание единой управляемой среды проектирования в комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / А.В. Стариков, Н.Н. Бакулина, П.Ю. Бунаков, Н.В. Каскевич // САПР и графика. - 2010. - №5 (163). - С. 104-105.
21. Бакулина, Н.Н. Информационная поддержка сквозного проектирования и производства изделий корпусной мебели в системе БАЗИС [Текст] / Н.Н. Бакулина, П.Ю. Бунаков, Н.В. Каскевич, А.В. Стариков // САПР и графика. - 2010. - №9 (167). - С. 21-23.
Монографии и учебно-методические издания 22. Стариков, А.В. Управление сложными проектами в интегрированных САПР [Текст] : монография / А.В.
Стариков, В.Н. Харин. - Воронеж: Воронеж. гос. ун-т, 2002. - 134 с.
23. Бунаков, П.Ю. Новая парадигма проектирования САПР сложной корпусной мебели для позаказного промышленного производства [Текст] : монография / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, А.А. Старикова, В.Н. Харин. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 319 с.
24. Стариков, А.В. САПР мебели. Автоматизированное конструирование изделий корпусной мебели в САПР bCAD для Мебельщика [Текст] : учеб. пособие / А.В. Стариков. - Воронеж: Воронеж. гос. ун-т, 2007. - 228 с.
25. Бунаков, П.Ю. Основы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов [Текст] :
учебник / П.Ю. Бунаков, Ю.И. Рудин, А.В. Стариков. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - 193 с.
26. Бунаков, П.Ю. Автоматизация дизайна жилых помещений и приём заказов на изготовление корпусной мебели в САПР БАЗИС [Текст] : учеб. пособие / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. - 170 с.
27. Бунаков, П.Ю. Автоматизация проектирования корпусной мебели: основы, инструменты, практика [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков. - М.: ДМК Пресс, 2009. - 864 с.
Статьи в сборниках научных трудов и отраслевых изданиях 28. Харин, В.Н. Параметрическая настройка генератора прототипных моделей для размещения корпусной мебели в заданном объёме [Текст] / В.Н. Харин, О.С. Бочаров, А.В. Стариков, Ю.В. Носкова // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 1996. - С. 81-83.
29. Бочаров, О.С. Внедрение современных информационных технологий в АООТ Графское [Текст] / О.С.
Бочаров, А.В. Стариков, А.В. Степанов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: сб. науч. тр. / Воронеж.
гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 1996. - С. 97-102.
30. Стариков, А.В. Итеративный алгоритм для обхода вершин в ациклическом орграфе [Текст] / А.В. Стариков // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 1999. - Вып. 4. - С. 220-223.
31. Стариков, А.В. Об одной реализации итеративного алгоритма для обхода вершин произвольного орграфа [Текст] / А.В. Стариков, М.В. Глотов, С.В. Завгородний // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж.
гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 1999. - Вып. 4. - С. 224-227.
32. Стариков, А.В. Автоматизация проектирования интерьера помещения [Текст] / А.В. Стариков, Д.И. Дмитриенко // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2001. - Вып. 6. - С. 308-311.
33. Стариков, А.В. Использование моделирования в системе производственного управления мебельного предприятия [Текст] / А.В. Стариков // Системы управления и информационные технологии: межвуз. сб.
науч. тр. / Воронеж. гос. техн. ун-т. - Воронеж, 2002. - С. 66-70.
34. Стариков, А.В. Мебельное предприятие как комплексный объект автоматизации [Текст] / А.В. Стариков, А.М. Катеринич, А.А. Штондин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж.
гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2002. - Вып. 7. - С. 89-92.
35. Стариков, А.В. К вопросу о выборе системы автоматизации проектирования мебели и интерьера помещений [Текст] / А.В. Стариков, С.В. Завгородний, М.В. Глотов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2002. - Вып. 7. - С. 97-102.
36. Стариков, А.В. Информационная модель позаказного мебельного производства [Текст] / А.В. Стариков, С.В. Завгородний, М.В. Глотов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж.
гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2002. - Вып. 7. - С. 121-126.
37. Стариков, А.В. Организация прогнозирования на мебельном предприятии в условиях позаказного производства [Текст] / А.В. Стариков, А.А. Штондин, А.М. Катеринич // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса:
межвуз. сб. науч. тр. В 2-х частях / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2003. - Вып. 8. - Ч. 2. - С.
99-104.
38. Стариков, А.В. Основные положения концепции безошибочного проектирования и производства сложных изделий корпусной мебели и особенности их реализации [Текст] / А.В. Стариков, В.Н. Харин, П.Ю.
Бунаков // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2005. - Вып. 10. - С. 233-237.
39. Бунаков, П.Ю. Формализованное представление информационной модели прототипных объектов корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2005. - Вып. 10. - С. 39-43.
40. Стариков, А.В. Реинжиниринг бизнес-процессов мебельного предприятия при переходе к позаказному производству [Текст] / А.В. Стариков, П.А. Петров // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2005. - Вып. 10. - С. 230-233.
41. Бунаков, П.Ю. Моделирование обобщённой структуры узлов сопряжения корпусных мебельных изделий [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. ин-т высок. технол. - Воронеж: Научная книга, 2005. - Вып. 2. - С.
203-206.
42. Бунаков, П.Ю. Параметрическое моделирование и концепция безошибочного проектирования сложной корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Дизайн и производство мебели. - 2005. - №1 (6). - С. 26-28.
43. Бунаков, П.Ю. Инжиниринг и реинжиниринг в позаказном промышленном производстве мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Дизайн и производство мебели. - 2005. - №2 (7). - С. 56-59.
44. Бунаков, П.Ю. Использование принципа автоформализации профессиональных знаний в практической реализации концепции безошибочного проектирования и производства мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Дизайн и производство мебели. - 2005. - №3 (8). - С. 37-40.
45. Бунаков, П.Ю. Опыт практической реализации концепции безошибочного проектирования и производства мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Дизайн и производство мебели. - 2005. - №(9). - С. 33-35.
46. Бунаков, П.Ю. Уровни абстрагирования в структурно-атрибутивных моделях концепции безошибочного проектирования и производства [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Дизайн и производство мебели. - 2006. - №1 (10). - С. 34-36.
47. Стариков, А.В. Особенности моделирования бизнес-процессов мебельного предприятия при организации позаказного производства [Текст] / А.В. Стариков, П.А. Петров // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. ин-т высок. технол. - Воронеж: Научная книга, 2006. - Вып. 3. - С. 61-64.
48. Стариков, А.В. Анализ, оптимизация и структурное моделирование процесса проектирования корпусной мебели при позаказном промышленном производстве [Текст] / А.В. Стариков // Информационные технологии моделирования и управления. - Воронеж: Научная книга, 2006. - №4 (29). - С. 523-527.
49. Стариков, А.В. Эскизно-структурное и структурно-атрибутивное моделирование объектов проектирования в перспективной САПР корпусной мебели [Текст] / А.В. Стариков // Информационные технологии моделирования и управления. - Воронеж: Научная книга, 2006. - №7 (32). - С. 894-899.
50. Стариков, А.В. Структурная оптимизация процесса проектирования в комплексной САПР мебели в условиях позаказного производства [Текст] / А.В. Стариков // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2006. - Вып. 11. - С. 164-167.
51. Стариков, А.В. Современное состояние и задачи развития позаказного промышленного производства корпусной мебели в России [Текст] / А.В. Стариков, А.А. Штондин, А.И. Штондина // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2006. - Вып. 11. - С. 255261.
52. Стариков, А.В. Особенности математического моделирования в системе конструкторско-технологической подготовки позаказного производства мебели [Текст] / А.В. Стариков, П.Ю. Бунаков, В.Н. Харин // Информационные технологии моделирования и управления. - 2007. - №6 (40). - С. 747-752.
53. Стариков, А.В. Дизайн интерьеров помещений и виртуальное проектирование заказов на изготовление корпусной мебели в САПР БАЗИС [Текст] / А.В. Стариков, П.Ю. Бунаков // Дизайн и производство мебели. - 2008. - №2 (19). - С. 56-60.
Материалы Всероссийских и международных конференций и симпозиумов 54. Бочаров, О.С. АРМ менеджера по маркетингу (с элементами АРМ технолога) [Текст] / О.С. Бочаров, А.В.
Стариков, А.В. Степанов // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надёжности и качества приборов, устройств и систем: тр. междунар. науч.-техн. конф., 26 мая - 1 июня 1997 г. / Пензен. гос. ун-т. - Пенза, 1997. - С. 96-98.
55. Стариков, А.В. Инфраструктура интегрированной среды проектирования [Текст] / А.В. Стариков, В.Н.
Харин, Ю.В. Щекалев // Надёжность и качествоТ99: инновационные технологии производству XXI века:
тр. междунар. симп., посвящ. 275-летию РАН, 24-31 мая 1999 г. / Пензен. гос. ун-т. - Пенза, 1999. - С. 6971.
56. Стариков, А.В. Итеративный алгоритм для обхода произвольного орграфа [Текст] / А.В. Стариков // Современные проблемы информатизации: матер. IV междунар. электрон. науч. конф. / Воронеж. гос. пед.
ун-т. - Воронеж, 1999. - С. 58.
57. Стариков, А.В. Автоматизация расчётов при приёме индивидуальных заказов на кухонную мебель производства АООТ Графское [Текст] / А.В. Стариков // Восстановление лесов, ресурсо- и энергосберегающие тех нологии лесного комплекса: матер. межвуз. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию ВГЛТА, 27-29 сентября 20г. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2000. - С. 392-394.
58. Стариков, А.В. Усовершенствованная система автоматизированных расчётов и подготовки первичных технологических документов для производства кухонной мебели [Текст] / А.В. Стариков // Восстановление лесов, ресурсо- и энергосберегающие технологии лесного комплекса: матер. межвуз. науч.-практ.
конф., посвящ. 70-летию ВГЛТА, 27-29 сентября 2000 г. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2000.
- С. 394-396.
59. Стариков, А.В. Динамическая модель управления распределённым процессом проектирования [Текст] / А.В. Стариков, Ю.В. Щекалев, В.Н. Харин // Информационные технологии в моделировании и управлении: тр. II междунар. науч.-практ. конф., 20-22 июня 2000 г. / Санкт-Петербург. гос. техн. ун-т. - СПб.:
Изд-во СПбГТУ, 2000. - С. 340-342.
60. Стариков, А.В. Инфраструктура информационной подсистемы интегрированной системы управления лесным хозяйством региона [Текст] / А.В. Стариков, В.Н. Харин, Ю.В. Щекалев // Надёжность и качество - 2000: тр. междунар. симп., 22-31 мая 2000 г. / Пензен. гос. ун-т. - Пенза, 2000. - С. 253-255.
61. Стариков, А.В. Организация сквозной информационной поддержки позаказного мебельного производства [Текст] / А.В. Стариков, Е.С. Хухрянская // Формирование и функционирование информационного пространства в условиях рынка: сб. матер. II междунар. науч.-практ. конф., 23 ноября 2001 г. / Приволж. дом знаний. - Пенза, 2001. - С. 110-112.
62. Стариков, А.В. Использование современных информационных технологий на предприятиях мебельной промышленности [Текст] / А.В. Стариков, Е.С. Хухрянская, Д.И. Дмитриенко // Надёжность и качество - 2002: тр. междунар. симп., 27 мая - 2 июня 2002 г. / Пензен. гос. ун-т. - Пенза, 2002. - С. 158-161.
63. Стариков, А.В. Об одном подходе к динамическому моделированию интерьера помещения [Текст] / А.В.
Стариков, Д.И. Дмитриенко, В.Н. Харин // Компьютерное моделирование 2002: тр. 3-й междунар. науч.практич. конф., 6-8 июня 2002 г. / Санкт-Петербург. гос. политехн. ун-т. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2002. - С. 167-170.
64. Стариков, А.В. Компьютерная поддержка управления позаказным мебельным производством [Текст] / А.В. Стариков // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: тр. VII междунар.
откр. науч. конф. / Центрально-Чернозём. кн. изд. - Воронеж, 2002. - С. 95.
65. Стариков, А.В. Моделирование задач управления в многономенклатурном мебельном производстве [Текст] / А.В. Стариков, Е.С. Хухрянская // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий: матер. междунар. конф. и Рос. науч. шк., 112 октября 2002 г., Сочи. - М.: Радио и связь, 2002. - Ч. 2. - С. 98-100.
66. Стариков, А.В. Моделирование интегрированной информационной среды современного мебельного предприятия [Текст] / А.В. Стариков, В.Н. Харин // Современные сложные системы управления (СССУ/HTCS 2003): тр. междунар. науч.-практич. конф., 26-28 мая 2003 г. / Воронеж. гос. архитектур.строит. ун-т. - Воронеж, 2003. - Т. 2. - С. 403-410.
67. Стариков, А.В. Особенности построения специализированной САПР мебели и интерьера для использования в условиях позаказного производства [Текст] / А.В. Стариков, Д.И. Дмитриенко // Современные сложные системы управления (СССУ/HTCS 2003): тр. междунар. науч.-практич. конф., 26-28 мая 2003 г. / Воронеж. гос.
архитектур.-строит. ун-т. - Воронеж, 2003. - Т. 2. - С. 410-414.
68. Стариков, А.В. Расширенная трактовка понятия Прототипная модель в САПР мебельных изделий и интерьера [Текст] / А.В. Стариков // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: тр. VIII междунар.
откр. науч. конф. / Центрально-Чернозём. кн. изд. - Воронеж, 2003. - С. 90-91.
69. Стариков, А.В. Задача формирования единого информационного пространства мебельного предприятия:
формализация, подходы и средства решения [Текст] / А.В. Стариков // Проблемы функционирования, стабилизации и устойчивости развития предприятий лесопромышленного комплекса в новом столетии: матер. междунар. науч.-практ. конф., 26-27 апреля 2004 г. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2004. - С. 391-396.
70. Стариков, А.В. Концепция безошибочного проектирования и производства сложных мебельных ансамблей [Текст] / А.В. Стариков, Д.И. Дмитриенко, В.Н. Харин // Системный анализ в проектировании и управлении: тр. VIII междунар. науч.-практ. конф., 22-24 июня 2004 г. / Санкт-Петербург. гос. политехн.
ун-т. - СПб.: Изд-во Нестор, 2004. - Ч.2. - С. 145-148.
71. Стариков, А.В. Структурное представление проекта в интегрированной информационной среде мебельного предприятия [Текст] / А.В. Стариков, Д.И. Дмитриенко, В.Н. Харин // Системный анализ в проектировании и управлении: тр. VIII междунар. науч.-практ. конф., 22-24 июня 2004 г. / Санкт-Петербург. гос.
политехн. ун-т. - СПб.: Изд-во Нестор, 2004. - Ч. 2. - С. 149-152.
72. Стариков, А.В. Использование структурно-атрибутивного подхода к построению информационного пространства на современном мебельном предприятии [Текст] / А.В. Стариков, В.Н. Харин // Технологии, машины и производство лесного комплекса в будущем: матер. междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию лесоинж. фак-та / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2004. - С. 37-42.
73. Стариков, А.В. Использование системы производственного управления на мебельном предприятии [Текст] / А.В. Стариков, А.М. Катеринич, Е.О. Коньшин // Интеграция науки, образования и производства для разви тия лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса: матер. Всерос. науч.-практ. конф., 28-30 июня 20г. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2004. - С. 268-270.
74. Бунаков, П.Ю. Объектно-ориентированный подход к моделированию мебельных изделий в условиях позаказного промышленного производства [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: тр. V Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию СибГИУ, 12-14 апреля 2005 г. / Сиб. гос. индустр. ун-т. - Новокузнецк, 2005. - С. 158-162.
75. Стариков, А.В. Реализация концепции безошибочного проектирования и производства мебельных изделий на основе CALS-технологий [Текст] / А.В. Стариков, П.Ю. Бунаков, В.Н. Харин // Информационные технологии: матер. Всерос. науч.-техн. конф., 24-26 мая 2005 г. / Воронеж. гос. техн. ун-т. - Воронеж: Научная книга, 2005. - С. 165-167.
76. Бунаков, П.Ю. Минимизация субъективных ошибок проектирования в условиях позаказного производства мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Информационные технологии в управлении и моделировании: сб. докл. междунар. науч.-техн. Интернет-конф. / Белгород. гос. технол. ун-т им. В.Г.
Шухова. - Белгород, 2005. - С. 23-25.
77. Бунаков, П.Ю. Инструментальные средства автоматизации позаказного проектирования и производства корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Инновации в науке и образовании - 2005: тр. междунар. науч. конф., посвящ. 75-летию основан. КГТУ и 750-летию КенигсбергаКалининграда, 19-21 октября 2005 г. / Калининград. гос. техн. ун-т. - Калининград, 2005. - Ч. 2. - С. 3537.
78. Бунаков, П.Ю. Разработка и использование системы конструкторско-технологических требований и ограничений в САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Наука и образование на службе лесного комплекса: матер. междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию ВГЛТА, 2628 сентября 2005 г. - В 2-х т. / Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2005. - Т. 1. - С. 264-269.
79. Бунаков, П.Ю. Новая парадигма эскизного проектирования корпусной мебели как средство повышения эффективности позаказного мебельного производства [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Информация, инновации, инвестиции - 2005: матер. VI Всерос. науч. конф., 23-24 ноября 2005 г. / Пермск. ЦНТИ. - Пермь. - 2005. - Т. 1. - С. 41-44.
80. Бунаков, П.Ю. Задачи информатизации мебельного производства и современная парадигма проектирования САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности: сб. тр. III междунар. науч.-практ. конф., 1417 марта 2007 г. - Т. 8: Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование.
- СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2007. - C. 18-19.
81. Бунаков, П.Ю. Использование структурно-атрибутивного моделирования в системе технической подготовки производства корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Моделирование. Теория, методы и средства: сб. матер. VII междунар. науч.-практ. конф., 6 апреля 2007 г. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - Ч. 1. - С. 64-67.
82. Бунаков, П.Ю. Решение задачи организационно-технологической подготовки позаказного производства в комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: сб. тр. VI Всерос. науч.-практ. конф., 17-19 мая 2007 г.
- Новокузнецк: СибГИУ, 2007. - С. 119-122.
83. Бунаков, П.Ю. Информационное моделирование объекта и процесса проектирования в комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, И.А. Бакулин, В.Н. Харин // Компьютерное моделирование 2007: тр. междунар. науч.-техн. конф., 26-27 июня 2007 г. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2007. - С. 216-221.
84. Бунаков, П.Ю. Информационные технологии поддержки процессов конструкторского и технологического проектирования в комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин, И.А. Бакулин // Информационные средства и технологии: тр. XV междунар. науч.-техн. конф., 16-18 октября 2007 г., в 3-х томах. - М.: МЭИ (ТУ), 2007. - Т. 3. - С. 208-215.
85. Бунаков, П.Ю. Анализ и моделирование информационной инфраструктуры позаказного проектирования и производства мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, Бакулин И.А., А.А. Старикова, В.Н. Харин // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21: тр. XXI междунар. науч. конф., 27-31 мая 2008 г., в 10-ти томах. - Саратов: СГТУ, 2008. - Т. 8. - С. 154-158.
86. Бунаков, П.Ю. Взаимосвязь прочностного и экологического расчетов CAE-подсистем комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, С.Я. Гусев, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Компьютерное моделирование 2008: тр. междунар. науч.-техн. конф., 24-25 июня 2008 г. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2008. - С.
175-179.
87. Бунаков, П.Ю. Автоматизация конструкторско-технологической подготовки позаказного промышленного производства мебели: подходы, модели, методы, средства [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н.
Харин, С.Я. Гусев, А.А. Старикова / Информационные средства и технологии: тр. XVI междунар. науч.техн. конф., 21-23 октября 2008 г., в 3-х томах. - Т. 1 - М.: Издательский дом МЭИ, 2008. - С. 78-85.
88. Бунаков, П.Ю. Комплексная САПР в информационной инфраструктуре мебельного предприятия [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, С.Я. Гусев, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Компьютерное моделирование 2009: тр. междунар. науч.-техн. конф., 23-24 июня 2009 г. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. - С. 295299.
89. Стариков, А.В. Многоаспектное моделирование в параллельном проектировании заказных изделий корпусной мебели [Текст] / А.В. Стариков, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Информатизация процессов формирования открытых систем на основе САПР, АСНИ, СУБД и систем искусственного интеллекта (ИНФОС-2009): матер. V междунар.
науч.-техн. конф., 26-27 июня 2009 г. - Вологда, ВоГТУ. - С. 308-313.
90. Бунаков, П.Ю. Информационная интеграция этапов жизненного цикла изделий в комплексной САПР корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, С.Я. Гусев, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Информационные средства и технологии: тр. XVII междунар. науч.-техн. конф., 20-22 октября 2009 г., в 3-х томах. - Т. 1 - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - С. 22-28.
91. Стариков, А.В. Многоаспектное параллельное проектирование в перспективной САПР корпусной мебели [Текст] / А.В. Стариков, А.А. Старикова, В.Н. Харин // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: тр. VII Всерос. науч.-практ. конф., 12-14 ноября 2009 г. - Новокузнецк: СибГИУ, 2009. - C.
477-483.
92. Бакулина, Н.Н. Объектно-ориентированный подход к проектированию корпусной мебели в САПР БАЗИС [Текст] / Н.Н. Бакулина, П.Ю. Бунаков, Н.В. Каскевич, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Объектные системы - 2010 : матер. I междунар. науч.-практ. конф., 10-12 мая 2010 г. - Ростов н/Д, 2010. - С. 114-118.
Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ 93. Стариков, А.В. Программа автоматизации приёма индивидуальных заказов на изготовление кухонной мебели и проектирования интерьера кухни [Текст] / А.В. Стариков // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002610283. - М.: РОСПАТЕНТ, 26.02.2002.
94. Стариков, А.В. Программа автоматизации приёма заказов на изготовление и монтаж столярных оконных, дверных и балконных блоков (изделий) [Текст] / А.В. Стариков // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2004610714. - М.: РОСПАТЕНТ, 19.03.2004.
95. Бунаков, П.Ю. Автоинтерактивный эскизный 2D-редактор сопряжения деталей корпусных мебельных изделий [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В. Стариков, В.Н. Харин // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005611064. - М.: Фед. служба по интеллект. собствен., патент. и товар. зн., 29.04.2005.
96. Бунаков, П.Ю. Автоинтерактивный редактор структурно-атрибутивной модели и баз данных конструкторскотехнологических требований и ограничений для проектирования корпусной мебели [Текст] / П.Ю. Бунаков, А.В.
Стариков, В.Н. Харин // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005611986. - М.:
Фед. служба по интеллект. собствен., патент. и товар. зн., 05.08.2005.
Просим Ваши отзывы на автореферат с подписями, заверенными печатью, направлять по адресу:
394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ВГЛТА, учёному секретарю.
Тел: (4732) 53-67-08, факс: (4732) 53-67-05.
Стариков Александр Вениаминович ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ В УСЛОВИЯХ ПОЗАКАЗНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Подписано в печать 17.01.2011 г. Формат 6084 1/16. Объём 2,25 усл. п.л. Заказ №Тираж 100 экз. УОП ВГЛТА. 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям