|
|
|
Knowledgeware: как задействовать самые ценные корпоративные архивы |
|
|
Павел
Голдовский, Андрей Бубнов Провозглашенный 400 лет назад Фрэнсисом Бэконом лозунг «Знание — сила!» оказывается справедливым и сегодня в отношении промышленности ХХI века. Производители различного масштаба поняли, что разумное и рациональное применение информации, накопленной в процессе выпуска продукции,— ключевой фактор победы в конкурентной борьбе. Однако,
чтобы
получить возможность модифицировать
готовое изделие или применить
имеющуюся разработку
для новой модели,
необходимо
иметь представление,
как и почему
существующие изделия
были
сконструированы, а это значит,
что надо
разграничить само изделие и личность
его автора. Такое
становится возможным при
использовании современных программных
средств проектирования. В
универсальной
системе CATIA Version 5 (V5) логика создания
изделия прозрачна благодаря Knowledgeware —
набору интегрированных в CATIA
инструментов, построенных на объектно-ориентированной
архитектуре и предназначенных для
разработки и внедрения процесса
технической подготовки производства
на основе накопления и эффективного
использования так называемой базы
знаний (подробнее о развитии системы
CATIA Version 5 см.статьи в прошлых номерах
нашего журнала —№12’2000 и №1’2001). Немного
о терминологии Известно,
что определенные понятия отражают те
процессы и явления, которые имеют место
в практической деятельности человека.
Так, если человек живет на берегу
Ледовитого океана и каждый день видит
перед собой многообразие состояний
замерзшей воды, то и в его сознании, и в
речи появляются соответствующие
образы и их словесные выражения,
отсутствующие у жителей юга или
средней полосы,— это и шуга, и
сало, и т.д. Поскольку
многие термины вычислительной техники
приходят из английского языка, то
правила русского языка требуют или
полностью повторить их в русской
транскрипции, или
найти эквивалентные слова и
словосочетания. В
английском языке термины более
компактны, например: hardware —аппаратные
средства (железо), software —
программное обеспечение (софт). Или,
скажем, еще термин Knowledgeware можно
перевести по-разному. Можно подобрать
целый ряд смысловых эквивалентов —
знания, область знаний, правила как
формализованные знания, среда
применения знаний, база знаний,
средства накопления знаний. В общем,
русскоязычный термин пока не устоялся,
и его выражение, как и содержание, будет
зависеть, наверное, от степени освоения
и от дальнейшего развития
функциональности составляющих
Knowledgeware программных средств. Ценность
опыта Внедрение
процесса технической подготовки
производства на основе накопления
знаний требует использования явных и
неявных знаний.
Явные знания — это информация,
доступная в спецификации изделия, в
стандартах компании, спецификациях,
приобретаемых комплектующих,
технических требованиях и т.д. Неявные (скрытые)
знания — это ноу хау инженеров,
создающих новую разработку, включая
экспертную оценку конкретных условий
выполнения проекта. Обычно ноу хау находится в головах
создателей и будет востребовано
другими специалистами при
непосредственном контакте в процессе
коллективной работы. Часто (если не
всегда) эти знания утрачиваются, когда
их носитель покидает компанию. Как
правило, инструменты, созданные для
проектирования изделий, не
предназначены для сохранения
информации о том, как и почему именно
такие проектные решения были приняты, и
не обеспечивают простой доступ к
знаниям такого рода. Однако четкое
представление о том, как изделие
поведет себя в работе, а также
понимание алгоритма трансформации
прежнего опыта в создание приемлемого
продукта являются несомненной
корпоративной ценностью и сердцевиной
корпоративной базы знаний. Это
является также необходимым
требованием для сохранения позиций в
конкурентной борьбе. Расширение
использования корпоративного опыта Необходимость
создания базы знаний предприятия и
обеспечения возможности расширения ее
применения внутри предприятия
заставляет компанию организовать
получение и накопление информации от
разработчиков в целях ее повторного
использования, экономии времени,
повышения уровня разработок и
уменьшения затрат. CATIA V5 предлагает
предприятиям самые современные
решения для внедрения процесса
накопления и эффективного
использования знаний. Следует
оговориться, что
ядро мощных возможностей по обработке
знаний заложено уже в CATIA Version 4,
работающей только на рабочих станциях
UNIX (соответствующий модуль версии 4
называется Knowledge Engineering). Однако
стремительное развитие V5 поднимает
возможности CATIA Knowledgeware на новый,
передовой уровень.V5 имеет целый набор
модулей обработки знаний,
обеспечивающий открытую
масштабируемую архитектуру, которая
позволяет вести разработку проекта в
соответствии с ассоциированными
спецификациями, а также интегрировать
спецификации в процесс разработки
изделия. Инструментарий «Базы знаний » является составной частью архитектуры CATIA V5. |
|
|
|
Он предоставляет пользователю новые пути создания спецификации изделия в ее расширенном виде, с включением в нее, наряду с определением геометрии деталей и сборок, аналитических и технологических процессов, отдельного набора Knowledge спецификаций, то есть формульных соотношений параметров, правил проектирования, проверок ограничений, что в совокупности определяет конечный результат разработки (рис.1). |
|
Рис.1. Расширенная спецификация фигуры |
|
|
В качестве входных параметров правила могут включать величины из различных разделов спецификации, определяющих процесс разработки изделия. Это и геометрические параметры, и механические связи, и технологические ограничения (например, качество поверхности или время механообработки), и ограничения по стоимости или доступности отдельных элементов, и ограничения по требованиям эксплуатации. Простейший пример правила: If Материал=‘Золото ‘Цена=1000 else
Цена=min(M1,M2,…) Возможность
отслеживания ограничений через
механизм проверок гарантирует
соблюдение внутренних или иных
используемых стандартов. При этом
система выдает пользователю сообщения,
связанные с нарушением условий
проверок. Процедура контроля проверки
указывает, какой элемент или параметр
проекта стал причиной несоблюдения
заложенного в спецификации правила. Например,
в случае нарушения условия
Цена_изделия<1500
процедура
контроля генерирует сообщение
рекомендацию «Цена
изделия слишком высокая, замените
материал». Очень
важно, что, будучи однажды
сформулированными, и правила
проектирования, и проверки ограничений
становятся частью спецификации
разработки. Это значит, что разработчик
использует готовую спецификацию в
контексте новой разработки путем
повторного применения правил
проектирования и проверок. Более
того, используя возможность создания
иерархической структуры «Базы знаний »,
пользователи могут определить
применение одних правил глобально, на
всем предприятии, а других правил —
только в конкретных проектах или
подразделениях.«База знаний » может
устанавливаться в качестве
руководящего корпоративного стандарта
как динамически поддерживаемая
процедура, обязательная к исполнению
для всех разработчиков предприятия.
Электронные средства накопления и
передачи корпоративного опыта
освобождают разработчиков от
повторяющейся рутинной работы и
оставляют больше времени для поиска
новых идей и решений. Это закономерно
влечет за собой выпуск продукции более
высокого качества, сокращение цикла
разработки и снижение риска случайных
ошибок. CATIA
V5 содержит три модуля обработки знаний:
Организация
управления знаниями В
процессе внедрения мощного
инструментария Knowledgeware, который дает
система CATIA, возникает задача
организации управления знаниями. Если
необходимо зафиксировать явные знания
(требования стандартов и т.п.), то это
можно реализовать при помощи
выделенного подразделения предприятия
или специализированной внешней фирмы,
которая переводит стандарты в
формализованные правила и ограничения. Сложнее
дело обстоит с капитализацией неявных
правил, которые и представляют собой
опыт конкретных исполнителей и
коллективов. Это особенно актуально
для отечественных предприятий,
поскольку смена поколений
конструкторов приводит к реальному
разрыву в передаче опыта и традиций. В такой ситуации представляется целесообразным создание таких условий, чтобы опытные разработчики были материально заинтересованы в передаче своих знаний. Может быть, что-то подобное процедуре внедрения рационализаторских предложений — только скорее в японском, нежели в советском варианте. При этом размер материального вознаграждения экспертов должен устраивать обе стороны, иначе процесс накопления корпоративного опыта не будет идти. Хотя администрации любого предприятия, особенно отечественного, непросто привыкнуть к мысли, что знания стоят реальных, а не символических денег, но цель — сохранение имеющегося уровня знаний и достижение новых преимуществ в конкуренции —оправдывает затраты. |
|
|
|
|
|
Рис.2 |
|
|
В заключение проиллюстрируем на примерах использования средств формализации накопленных знаний на основе правил и контрольных процедур в системе CATIA. Автомобильная компания разрабатывает базовую модель автомобиля. При этом закладывает возможность создавать модификации исполнения в зависимости от рынка — европейского, американского, японского и т.д., что позволяет в автоматическом режиме выбирать наборы основных параметров, включая модификацию двигателя, материалы, систему безопасности, конструкцию расположения руля и пр. Или другой пример из этой же отрасли производства — перестроение конструктивной схемы автомобиля в зависимости от выбираемого типа кузова (Sedan, Hatchback, Coupe/Sport и др.)(рис.2). |
|
|
|
|
|
Рис.3 |
Рис.4 |
|
Или
возьмем разработки в области
авиастроения. Варианты конструктивно
силовой схемы летательного аппарата
могут автоматически выбираться в
зависимости от значений
аэродинамических параметров несущих
плоскостей. Приведем частный случай
рабочего проектирования: построение
крепления авиационной антенны,
показанное на рис.3, выполнено в
полуавтоматическом режиме — исходя из
места расположения крепления на
корпусе, типа антенны, используемого
материала, отраслевых стандартов и
требований заказчика.Как
пример использования Knowledgeware в
судостроении на рис.4 представлено
изображение результатов
автоматического размещения изоляции (была
получена также соответствующая
спецификация) на элементах
корабельного трубопровода в местах
прохождения последнего через зоны
воздействия высокотемпературных
источников (трубоизоляция показана
серым цветом, модель из CATIA V4). В статье использованы материалы компаний IBM и Dassault Systemes. |
|
|
|
