Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Для управлениястоль сложными интегрированными системами в их составе имеется специальное ПО - системная среда САПР или АС, называемая в настоящее времясистемой управления проектными данными или системой управления жизненным циклом изделий.История систем управления проектными данными - систем PDM - непосредственно связана с развитием САПР. Появление системных сред в САПРознаменовало переход от использования отдельных не связанных друг с другом программ, решающих частные проектные задачи, к применению интегрированной совокупности таких программ.Интегрирующим компонентом в 1970-е годы стала единая база данныхСАПР.
Однако попытки использовать имевшиеся в то время СУБД не приводили к удовлетворительным результатам в силу разнообразия типов проектныхданных, распределенного и параллельного характера процессов проектирования, с одной стороны, и недостаточной развитости баз данных - с другой.Специализированные СУБД, ориентированные на САПР, были созданы в80-е годы. Однако они не учитывали или в недостаточной степени удовлетворяли требованиям обеспечения целостности данных, управления потоками проектных работ, многоаспектного доступа пользователей к данным.И лишь на рубеже 80 — 90-х годов появились системы управления проектными данными, названные в то время Framework или системными средами,сначала в САПР электронной промышленности, а позднее и в САПР машиностроения, где они и получили наименование PDM.На протяжении 90-х годов роль системных сред неуклонно повышалась.Во-первых, из-за роста сложности проектируемых объектов и необходимостисокращать сроки проектирования.
Во-вторых, вследствие необходимости интеграции систем проектирования с системами управления предприятием и технологическими процессами. Благодаря развитию Internet, Web- и CALS-технологий такая интеграция стала возможной в глобальном масштабе.2715. Методическое и программное обеспечение автоматизированных системСовременные системы управления проектными данными предназначены дл^информационного обеспечения проектирования и выполняют следующие ояновные функции:• хранение проектных данных и доступ к ним, в том числе ведение распределенных архивов документов, их поиск, редактирование, маршрутизация ивизуализация;• управление конфигурацией изделия, т. е.
ведение версий проекта, управление внесением изменений;• создание спецификаций;• защита информации;• интеграция данных (поддержка типовых форматов, конвертирование данных).Основной компонент систем PDM - банк данных (БнД). Он состоит изсистемы управления базами данных и баз данных. Межпрограммный интерфейс в значительной мере реализуется через информационный обмен с помощью БнД. PDM отличает легкость доступа к иерархически организованнымданным, обслуживание запросов, выдача ответов не только в текстовой, но и вграфической форме, привязанной к конструкции изделия.
Поскольку взаимодействие внутри группы проектировщиков в основном осуществляется путемобмена данными, то в системе PDM часто совмещают функции управленияданными и управления параллельным проектированием.Системы управления базами данныхВ большинстве автоматизированных информационных систем применяютСУБД, поддерживающие реляционные модели данных. Среди общих требований к СУБД можно отметить: 1) обеспечение целостности данных (их полнотыи достоверности); 2) защита данных от несанкционированного доступа и отискажений вследствие возникающих сбоев аппаратуры; 3) удобство пользовательского интерфейса; 4) в большинстве случаев важна возможность распределенной обработки в сетях ЭВМ.Первые два требования обеспечиваются ограничением прав доступа, запрещением одновременного использования одних и тех же обрабатываемыхданных (при возможности их модификации), введением контрольных точек(checkpoints) для защиты от сбоев и т.
п.Банк данных в САПР является важной обслуживающей подсистемой, онвыполняет функции информационного обеспечения и имеет ряд особенностей.В нем хранятся как редко изменяемые данные (архивы, справочные данные,типовые проектные решения), так и сведения о текущем состоянии различныхверсий выполняемых проектов. Как правило, БнД работает в многопользовательском режиме, с его помощью осуществляется информационный интерфейс(взаимодействие) различных подсистем САПР. Построение БнД САПР - сложная задача, что обусловлено следующими особенностями САПР.1. Разнообразие проектных данных, фигурирующих в процессах обмена какпо своей семантике (многоаспектность), так и по формам представления.
Вчастности, значительна доля графических данных.2725 б Системные среды автоматизированных систем2. Нередко обмены должны производиться с высокой частотой, что предъяв(яет жесткие требования к быстродействию средств обмена (полагают, чтоСУБД должна работать со скоростью обработки нескольких тысяч сущностейв секунду).3. В САПР проблема целостности данных оказывается более трудной длярешения, чем в большинстве других систем, поскольку проектирование является процессом взаимодействия многих проектировщиков, которые не толькосчитывают данные, но и изменяют их, причем в значительной мере работаютпараллельно. Из этого факта вытекают следствия: во-первых, итерационныйхарактер проектирования обычно приводит к наличию по каждой части проекта нескольких версий, любая из них может быть принята в дальнейшем в качестве основной, поэтому нужно хранить все версии с возможностью возврата клюбой из них; во-вторых, нельзя допускать использования неутвержденныхданных, поэтому проектировщики должны иметь свое рабочее пространство впамяти и работать в нем автономно, а моменты внесения изменений в общуюбазу данных должны быть согласованными и не должны порождать для другихпользователей неопределенности данных.4.
Транзакции могут быть длительными и трудоемкими. Транзакцией называют последовательность операций по удовлетворению запроса. В САПРвнесение изменений в некоторую часть проекта может вызвать довольно длинную и разветвленную сеть изменений в других его частях из-за существеннойвзаимозависимости компонентов проекта (многошаговость реализации запросов). В частности, транзакции могут включать в себя такие трудоемкие операции, как верификация проектного решения с помощью математического моделирования. В результате транзакции могут длиться даже несколько часов иболее. Одна из трудностей заключается в отображении взаимозависимости(ассоциативности) данных. При хранении компонентов проекта во внешней памяти затраты времени на обработку запросов оказываются значительно выше,чем в большинстве других автоматизированных систем с менее выраженными взаимозависимостями данных.5.
Иерархическая структура проектных данных и, следовательно, отражение наследования в целях сокращения объема базы данных.В определенной мере названные особенности учитываются в СУБД третьего поколения, в которых стали применяться черты объектно-ориентированных (объектных) СУБД. В них наборы данных, характеризующих состояниепредметной области (состояние проекта в случае САПР), помещаются в отдельные файлы. Интерпретация семантики данных осуществляется с помощью специальных процедур (методов), сопровождающих наборы. Наследование свойств объектов предметной области выражается с помощью введениякатегорий класса, надкласса, подкласса.
Информационные модели приложений для таких СУБД разрабатываются на основе методик типа IDEF1X.Объектные базы данных выгодны тем, что, во-первых, данные по конкретным объектам проектирования не разбросаны по множеству таблиц, как этоимеет место в реляционных базах данных, а сосредоточены в определенныхместах. Во-вторых, для каждого объекта могут быть назначены свои типыданных. В результате проще решаются задачи управления и удовлетворениязапросов.10 Основы автоматизированногопроектирования2735. Методическое и программное обеспечение автоматизированных системНаряду с чисто объектными СУБД, применяют СУБД объектно-реляционные. В последних происходит объединение свойств реляционных и объектноориентированных СУБД: объектно-ориентированная СУБД снабжается непроцедурным языком запросов или в реляционную СУБД вводятся наследованиесвойств и классы.
Непроцедурность входного языка обеспечивается использованием языка SQL. Его операторы непосредственно включаются в программына языке С. Возможно написание дополнительных программ, интерпретирующих SQL-запросы.Отличительные особенности СУБД третьего поколения: расширенный набор возможных типов данных (это абстрактные типы, массивы, множества,записи, композиции разных типов, отображение величин со значениями разныхтипов), открытость (доступность из разных языков программирования, возможность обращения к прикладным системам из СУБД), непроцедурность языка(общепринятым становится язык запросов SQL), управление асинхроннымипараллельными процессами, состояние которых отражает база данных.Рассмотренные особенности БнД в САПР позволяют квалифицировать ихкак системы Data Warehouse (DW), т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
