Задать вопрос:





Статьи

Статьи>> КОНЦЕПЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА НОРМОКОНТРОЛЕРА

КОНЦЕПЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА НОРМОКОНТРОЛЕРА

Рассмотрены вопросы обеспечения качества конструкторской документации. Предложена концепция автоматизированного рабочего места нормоконтролера, основанного на продукционной системе. Приведено описание практической реализации такой системы.

Качество конструкторской документации (КД) является важной составной частью качества машины в целом. Обычно чем раньше возникает дефект КД, тем труднее его выявить и тем больший суммарный ущерб он наносит. В работе [1] указано, что эффективность контроля качества КД на этапе ее разработки составляет 46 %, на этапе опытного производства — 63 %, на этапе серийного производства — 80 %, а в процессе эксплуатации доходит до 100 %. Следовательно, необходимо уделять особое внимание именно этапу разработки КД.

В ЕСКД предусмотрены конструкторский контроль, технологический контроль, метрологический контроль и нормоконтроль качества КД (см. таблицу).

В работе [2] отмечается, что только 10 % дефектов КД связаны с принципиальными ошибками конструирования, а 90 % классифицируются как несоблюдение стандартов. В настоящее время ошибки конструирования вообще крайне трудно обнаружить автоматизированным путем. В то же время подавляющее большинство дефектов в КД являются отступлениями от существующих стандартов, которые могут и должны выявляться на этапахтехнологического, метрологического и нор-моконтроля.

На большинстве промышленных предприятий служба нормоконтроля за последние 10 лет была ликвидирована. В результате значительная часть разрабатываемой КД нуждается в доработке после изготовления опытных образцов. Отсутствие службы нормоконтроля и квалифицированных специалистов в этой области снижает качество продукции и конкурентоспособность российских предприятий. Для исправления создавшегося положения необходима, в числе прочего, разработка средств информационной поддержки нормоконтроля и оперативной подготовки специалистов этого профиля.

Таким образом, актуальны задача повышения качества КД на основе автоматизированного контроля соответствия КД нормативным документам, а также задача разработки средств повышения квалификации нормоконтролеров.

Нормоконтролю присущ известный антагонизм между проверяемым лицом (конструктором) и проверяющим (нормоконтролером). Применяя метод анализа иерархий Т. Саати [3], можно показать, что имеют место конфликты профессиональных интересов «конструктор — нормоконтролер» и «конструктор, нормоконт-ролер — потребитель КД». Они могут быть частично разрешены с помощью внедрения средств информационной поддержки (автоматизированных рабочих мест, АРМ) конструктора и нормоконтролера.

АРМ конструктора предназначено для принудительной стандартизации в рамках используемой САПР. Например, автоматизация простановки размеров, допусков, шероховатостей и пр. выполняется в точном соответствии со стандартом. В большинстве САПР подобная стандартизация предусмотрена, поэтому не будем на ней подробно останавливаться.

АРМ нормоконтролера представляет собой инструментарий для оперативного контроля КД и ведения протокола ошибок в условиях электронного документооборота с учетом возможной недостаточной квалификации и опыта пользователя.

Для определения структуры АРМ нормоконтролера были проанализированы его функции, предусмотренные ГОСТ 2.111-68 и стандартами предприятий. Анализ выполнялся с применением методологии IDEF [4]. Построенная в результате диаграмма А2 (рис. 1) позволила детализировать работу нормоконтро-лера, выявить имеющиеся в системе механизмы и управляющие воздействия.

Виды контроля качества конструкторной документации

Вид контроля
Функция контроля
Конструкторский
Соответствие КД ожидаемому функциональному назначению изделия
Технологический
Соответствие КД требованиям технологичности
Метрологический
Соответствие КД нормам точности, контролепригодности и взаимозаменяемости
Нормоконтроль
Соответствие КД установленным нормам и правилам, а также требованиям стандартизации и унификации

На основе функциональной модели А2 была разработана структура АРМ нормоконтроле-ра (рис. 2). В ней используется продукционная система, представляющая собой подкласс экспертных систем [5].

Каждый стандарт представлен своим деревом вывода, проходя по которому нормоконтролер выполняет проверку элементов КД. Обнаруженные несоответствия помечаются в протоколе ошибок. Протокол устанавливает связь между текстовым описанием ошибки и ее местоположением на чертеже. Система ведет статистику ошибок, что позволяет реализовать функцию самообучения. Имея информацию о характерных ошибках, совершаемых тем или иным конструктором, система при поступлении на вход КД предлагает нормоконтролеру проверить ее, в первую очередь, на те ошибки, которые наиболее часто выявляются у конструктора-разработчика.

Группу стандартов ЕСКД, по которым проводится нормоконт-роль, следует разделить на общие стандарты, применимые ко всем чертежам, и частные, применимые к чертежам конкретных видов объектов (зубчатых колес, пружин, схем и т.д.). Для выбора нормоконтролером группы стандартов, соответствующей конкретному проверяемому комплекту КД, необходимо иметь классификатор.

Рис. 1. IDEF-диаграмма функциональной модели нормоконтроля

Деревья вывода формируются в виде «вопрос — ответ», причем на каждый вопрос допускаются только ответы «да» или «нет». Часть ветвей дерева — тупиковые, заканчивающиеся сообщениями о найденных ошибках. При работе с деревом нормоконтролер последовательно отвечает на вопросы ,задаваемые программой. Если ответ на очередной вопрос приводит к выводу сообщения об ошибке, то его текст передается в используемую нормокон-тролером САПР, где ошибочное место помечается. К пометке привязывается переданный текст сообщения. На рис. 3 приведен фрагмент дерева вывода по ГОСТ 2.307-68 «Нанесение размеров и предельных отклонений».

Рис. 2. Структура автоматизированного рабочего места нормоконтролера

Предлагаемая система может применяться и для повышения квалификации персонала. В режиме обучения пользователь проходит по дереву вопросов и ответов, анализируя учебный чертеж, содержащий отклонения от стандартов. Далее выполняется сравнение числа и характера выявленных ошибок с реально имеющимися и делается заключение об уровне квалификации пользователя.

Рис. 3. Фрагмент дерева вывода продукционной системы:

На основании результатов теоретических исследований было разработано АРМ нормоконт-ролера «Норка 1.0», работающее в связке с популярной САПР AutoCAD 2000. В АРМ имеется продукционная система, оперирующая нормативными требованиями в соответствии с примерно 50 стандартами ЕСКД. На рис. 4 представлен главный экран АРМ, содержащий классификатор стандартов. Нормоконтролер выбирает по классификатору вид документа, подлежащего проверке. При этом система отображает список стандартов, применимых к документам данного вида. Для каждого из стандартов можно вызвать диалог проверки документа (рис. 5), позволяющий в режиме «вопрос — ответ» оперативно проверить соответствие того или иного элемента документа стандарту. При необходимости вопросы сопровождаются иллюстрациями.

Рис. 4. Главный экран автоматизированного рабочего места нормоконтролера «Норка 1.0»

В случае выявления несоответствия АРМ автоматически передает текст сообщения об ошибке в систему AutoCAD. При этом нормоконтролер помечает несоответствие прямо на чертеже. Конструктор, получив электронный чертеж на доработку, может просмотреть текст сообщения, связанный с каждой из пометок на чертеже. Пометки нормоконтроля делаются на отдельном слое чертежа, что позволяет легко удалить их после завершения цикла проверки.

Рис. 5. Диалог проверки документа

Рис. 6. Пример диаграммы количества ошибок в конструкторской документации

Еще одной функцией АРМ нормоконтролера является ведение статистики ошибок, допускаемых конструкторами в чертежах. Система может отображать общее количество ошибок за указанный период времени (рис. 6), а также выводить список наиболее типичных ошибок по каждому конструктору. Ведение статистики позволяет принимать обоснованные решения в задачах управления персоналом, повышения квалификации, распределения премий и пр.

Дальнейшее развитие системы направлено на расширение ее возможностей в области технологического и метрологического контроля КД.

Список литературы

  1. Разумов Н.М. Организация управления качеством проектных работ. Тула: Приок. кн. изд-во, документации 1979.
  2. Кохановский В.Д., Дзюман-Грек Ю.Н.. Конструкторский контроль чертежей. М:Машиностроение, 1988.
  3. Черемных С.В.и др.. Структурный анализ систем:IDEF-технологии / С.В. Черемных, И.О. Семенов B.C. Ручкин. М.: Финансы и статистика, 2001
  4. Саати Т..Принятие решений: метод анализа иерархии / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993.
  5. Кушнир Г.А. Системы искусственного интеллекта, .: Издательско-торговый центр «Маркетинг»; М.:МУПК, 2001

Н.С. Григорьева, А.Н. Иноземцев, Д. И. Троицкий
Справочник. Инженерный журнал. №12, 2004, с. 35-38

Статьи партнеров