Информационные технологии на рабочем месте проектировщика и конструктора жд

Обновлено: 03.05.2024

В последние несколько лет в мире заметна тенденция к росту скоростей и увеличению объемов перевозок на железнодорожном транспорте. Вместе с ними растут требования и объемы информации при разработке проектов строительства и реконструкции контактной сети. Использование в таких условиях устаревших методик проектирования и расчета существенно снижают качество получаемых результатов. Именно поэтому все более актуальным становится использование достижений науки в области информационных технологий для совершенствования методики проектирования контактной сети железных дорог.

Smerdin A. N. Scientific Adviser, doctor of technical sciences, associate professor, Omsk State University Of Railway Transport, city of Omsk

Keywords: railway, overhead contact line system, computer-aided design, building information modeling, life cycle management, digital twin

In the past few years, there has been a noticeable trend in the world to increase the speed and volume of rail transport. Along with them, the requirements and volumes of information in the development of projects for the construction and reconstruction of the overhead contact line system are growing. The use of outdated design and calculation methods in such conditions significantly reduces the quality of the results obtained. That is why it is becoming more and more relevant to use the achievements of science in the field of information technology to improve the design methodology of the railway contact overhead contact line system.

2. Ikeda M. Recent research and development activities in maintenance technologies for electric railway power supply systems // Q. Rep. RTRI (Railw. Tech. Res. Institute). – 2020. – Vol. 61. – № 1. – P. 6–10.

3. Кудряшов Е.В., Мартыненко Е.В., Чередников Д.И. Совершенствование методов проектирования контактной сети // Материалы VI Международного симпозиума «Элтранс-2011»: Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов на железнодорожном транспорте. – СПб.: ПГУПС, 2013. – С. 246–257.

4. Kiessling F. Contact Lines for Electric Railways: Planning, Design, Implementation, Maintenance / F. Kiessling, R. Puschmann, A. Schmieder, E. Schneider. – Publicis Publishing, 2018. – 1104 p.

5. Berthold N. The object-oriented design of overhead contact line systems for railway and tram systems // WIT Transactions on the Built Environment. – 2014. – Vol. 135. – P. 497–508.

6. Furrer+Frey AG, SIGNON Deutschland GmbH. Overhead Contact Line Design Software Tool ELFF. – 2016.

В соответствии с установленными нормами и правилами методика проектирования контактной сети (КС) железнодорожного, а также городского электрического транспорта включает в себя разработку проектной и рабочей документации и осуществляется проектными организациями в одну, либо в две стадии, как показано на рис. 1. Главным различием этих подходов является то, что при двустадийной схеме проектирования этапы разработки проектной и рабочей документации разделены, а при одностадийной ведутся параллельно. Применение одностадийной схемы имеет ряд существенных преимуществ. К их числу относятся сокращение срока проектирования в полтора-два раза и снижение стоимости разработки проекта в среднем на 40–50% [1]. Однако на сегодняшний день одностадийная методика при проектировании контактной сети практически не применяется ввиду больших объемов информации проектов и сложностях, связанных с их обработкой. Проектирование же в две стадии, которое используется в большинстве случаев, занимает существенно больше временных, умственных и финансовых затрат. Именно поэтому совершенствование методики проектирования контактной сети может заключаться прежде всего в переходе к проектированию в одну стадию для проектов любой сложности, а также за счет локального совершенствования этапов методики, что становится возможным при использовании современных информационных технологий.

На этапе предпроектных обследований и изысканий актуальность приобрела технология лазерной идентификации дальности, известная также под названием LiDAR (с англ. Light Detection and Ranging). Потенциально возможным применением такой технологии при проектировании контактной сети является выполнение топографической съемки местности, получение информации о местоположении искусственных сооружений, о пространственном положении оси железнодорожного пути и других данных, необходимых для проектирования контактной сети (рис. 2).

Среди информационных технологий, используемых на этапе разработки проектной и рабочей документации, очень широкое распространение получили системы автоматизированного проектирования, совместно с системами поддержки инженерных расчетов и компьютерной поддержки производства, более известные как CAD (с англ. Computer-Aided Design), CAE (с англ. Сomputer-Аided Еngineering) и CAM (с англ. Computer-Aided Manufacturing) системы. Такие системы используются большинством проектных организаций. Все чаще при разработке проектов по контактной сети используется технология информационного моделирования, или BIM (с англ. Building Information Modeling), а также технология информационной поддержки ее жизненного цикла, известная также как CALS (с англ. Continuous Acquisition and Life Cycle Support) или PLM (с англ. Product Lifecycle Management). На сегодняшний день их применение позволяет существенно экономить средства, не только на этапе разработки, но и на всех этапах жизненного цикла контактной сети.

Петин Д. А., Смердин А. Н., Современные информационные технологии применительно к методике проектирования контактной сети железных дорог. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №8 2020. 2020;8.

Один из крупнейших проектных институтов России — «Норильскпроект» — делится своим опытом создания оптимального автоматизированного рабочего места конструктора-проектировщика в части его обеспечения комплексом взаимно дополняющих друг друга программ Autodesk Inventor, CADMECH Inventor PRO, Search. Разработка осуществлялась в сотрудничестве с Норильским индустриальным институтом и при участии специалистов компании ЕМТ.

Использование современных компьютерных технологий позволяет существенно сократить длительность проектно-конструкторских работ, по-новому реализовать проектные процедуры и в результате получить более эффективные технические решения.

Новейшие компьютерные технологии позволяют организовать автоматизированное рабочее место конструктора-проектировщика. Базовыми программными продуктами АРМ конструктора-проектировщика являются операционная система Microsoft Windows и универсальная графическая платформа AutoCAD 2004 фирмы Autodesk. Использование этих программных продуктов дает возможность реализовать следующие функции:

• обеспечить стандартную системную среду для работы в локальной вычислительной сети проектной организации;

• использовать базовый графический файловый формат (DWG), а также ссылочную технологию интеграции интеллектуальных объектов — элементов трехмерных моделей, созданных различными программными приложениями в едином комплексном проекте;

• создать основу для коллективной одновременной работы проектировщиков, выполняющих различные разделы проектной документации комплексного проекта в целях сокращения времени проектирования.

Ядром специализированного автоматизированного рабочего места конструктора-проектировщика является система параметрического твердотельного 3D-проектирования и конструирования с адаптивными сборками Autodesk Inventor. Этот программный продукт обладает широким диапазоном функциональных возможностей, прост в освоении и в применении, а также характеризуется высокой результативностью при решении практических задач.

Построение каждой детали представляет собой последовательное описание составляющих ее конструктивных элементов, которые могут быть заданы с помощью формообразующих эскизов (элементов, полученных выдавливанием, вращением, сдвигом по траектории, натягиванием), а также созданы на базе уже имеющихся элементов (отверстия, фаски, скругления, оболочки, ребра жесткости, перегородки, литейные уклоны, резьбовые элементы). Autodesk Inventor имеет развитые средства импорта-экспорта геометрии самых распространенных графических форматов, что позволяет при необходимости использовать созданные ранее модели и осуществлять кооперацию разработчиков.

Пример модели технологического оборудования, разработанной в Autodesk Inventor и загруженной в AutoCAD 2004

Помимо работы с отдельными деталями Autodesk Inventor предоставляет пользователям все средства для создания сборок. Система ориентирована на эффективную работу даже с очень большими сборками, включающими тысячи деталей. При формировании сборки могут быть использованы как уже построенные, так и создаваемые в контексте сборки детали. Во втором случае конструктор имеет весьма полезную возможность создавать детали с использованием уже имеющейся геометрии. Для описания правил существования деталей в сборке на детали накладываются сборочные зависимости, что позволяет моделировать реальное поведение механизма. В процессе динамического моделирования, как и в статике, могут быть определены возможные пересечения деталей друг с другом.

Сборка проекта технологического оборудования из разработанных в Autodesk Inventor моделей, загруженная в Autodesk Architectural Desktop

Уникальная возможность системы — поддержка адаптивных сборок. Это означает свойство системы автоматически изменять свободные параметры деталей в соответствии с заданной системой зависимостей, то есть деталь может изменять форму, подстраиваясь по месту. Для этого не требуется задавать никаких формул, что существенно упрощает работу, особенно в сложных случаях.

Большое значение в инженерной практике имеет повторное использование разработок. Autodesk Inventor включает несколько тысяч типовых элементов (крепежные детали, подшипники т.п.), а также предоставляет возможность создавать пользовательские параметрические конструктивные элементы, из которых формируются библиотеки пользовательских проектных наработок. Таким образом создается экспертная система, включающая багаж знаний конкретного проектировщика и доступная для его коллег посредством локальной вычислительной сети.

На основе 3D-модели в среде Autodesk Inventor могут быть выполнены все необходимые чертежи, построены различные виды, разрезы сечения и т.п. Чертежи обладают двунаправленной ассоциативностью, то есть любые изменения в модели автоматически отражаются на всех соответствующих видах на чертеже, и это, в свою очередь, ведет к автоматическому обновлению модели и к последующему, также автоматическому, обновлению всех остальных видов, которые затрагивает данное изменение.

Autodesk Inventor имеет ряд специальных средств, направленных на решение вопросов эффективной организации процесса разработки в целом с использованием системы для распределенной работы. Сетевые возможности позволяют коллективу разработчиков работать над одним проектом с учетом результатов работы всех членов коллектива.

Следует отметить, что для Autodesk Inventor существует множество встраиваемых объектно- и проблемно-ориентированных модулей, что позволяет решать целый ряд дополнительных задач. Одним из таких модулей является программный продукт CADMECH Inventor PRO, предназначенный для автоматизации конструкторского проектирования в области машиностроения и приборостроения с учетом российских стандартов. Возможность оформления чертежей Autodesk Inventor в полном соответствии с ЕСКД (автоматическая отрисовка и заполнение рамок и штампов, автоматическая генерация технических требований, простановка шероховатостей и отклонений формы с использованием таблиц и справочников), делают CADMECH Inventor PRO незаменимым инструментом для пользователей Autodesk Inventor и т.д. Богатейшие возможности широко известной на отечественных предприятиях системы CADMECH перенесены на платформу графического редактора Autodesk Inventor. Таким образом, CADMECH Inventor PRO дает возможность пользователям Autodesk Inventor использовать богатую библиотеку типовых конструкторских решений и стандартных элементов.

CADMECH Inventor PRO включает интеллектуальные средства расчета валов и других деталей типа «тело вращения», подшипниковых опор, зубчатых передач и трубопроводов. Технология работы, предлагаемая CADMECH Inventor PRO, позволяет автоматически получать спецификации (единичные и групповые) на разработанные изделия или узлы с последующим выпуском различных ведомостей.

Безусловно эффективным и полезным дополнением на рабочем месте конструктора-проектировщика является мощный программный пакет инженерного анализа ANSYS Design Simulation. Моделирование с помощью этого программного пакета позволяет понять поведение детали или сборки при эксплуатации, а также получить ответы на вопросы, возникающие при проектировании:

• выдержит ли изделие заданные эксплуатационные нагрузки;

• не превысят ли деформации при нагружении допустимые значения;

• каким будет значение собственных колебаний;

• каким будет распределение температур и термических напряжений;

• какая форма является оптимальной для данной детали.

ANSYS Design Simulation имеет ассоциативную связь со сборкой, проектируемой в CAD-системе Autodesk Inventor, позволяет проанализировать различные варианты проектируемой сборки и в конечном счете, основываясь на обратной ассоциативной связи, оптимизировать конструкцию, избежать ошибок при производстве, исключить отказы и повторное конструирование.

Для того чтобы конструкторы-проектировщики в процессе работы могли получить полное представление о составе комплекта конструкторской документации на разрабатываемое изделие, в ходе проектирования можно использовать возможность интеграции систем CADMECH Inventor PRO (на базе Autodesk Inventor) и системы ведения архива технической документации, информации о составе изделия и документооборота Search. Шестая версия системы ведения архивов технической документации и информации о составе изделия Search со встроенной двунаправленной ассоциативной связью с моделями Autodesk Inventor позволяет логически замкнуть цикл разработки конструкторской документации в едином информационном пространстве.

Система Search 6.3 предназначена для создания архива технической документации предприятия и служит для решения следующих задач:

• хранение документов различных типов;

• управление доступом к документам;

• быстрый поиск документов и документов-прототипов;

• согласование и утверждение документов;

• проведение изменений документов и управление версиями документов;

• поддержка групповой работы над проектом.

На основании информации, получаемой из занесенных в архив конструкторских документов, Search ведет базу данных изделий, выпускаемых и используемых на предприятии, а также взаимосвязей между этими изделиями. Эта база данных лежит в основе обеспечиваемых системой средств для просмотра структуры и применяемости изделий и для получения различных отчетов по изделиям.

Search хранит все конструкторские документы по проектам, а также информацию, необходимую для их идентификации и поиска (обозначение, наименование, формат и т.д.). В архиве могут храниться любые типы документов (чертежи, спецификации, текстовые документы и т.д.), и для каждого из них можно назначать программы просмотра и редактирования. Поддерживаются документы, состоящие из нескольких файлов (например, чертежи на нескольких листах, гибридные чертежи TIFF+DWG и др.), а также документы, включающие ссылки на другие документы (например, XREF в AutoCAD и т.д.). Имеется возможность регистрации в архиве информации о документах, выполненных на бумажных носителях.

В состав системы CADMECH Inventor PRO входит специальный модуль AVS, обеспечивающий просмотр и редактирование конструкторских спецификаций. Поддерживаются обычные (единичные) и групповые спецификации форм А и Б по ГОСТ 2.113, а также спецификации на парные изделия (например, левое и правое исполнения). Конструкторские спецификации, занесенные в архив, служат источником информации, которую Search использует для ведения базы данных изделий, выпускаемых и используемых на предприятии, и взаимосвязей между этими изделиями.

Кроме того, в систему включен визуализатор структуры изделий, позволяющий просматривать структуру изделия и его применяемость в виде дерева связей. Обеспечивается возможность привязки к изделию произвольного набора относящихся к изделию документов — конструкторских, технологических, административных и т.п.

Каждый документ в архиве имеет электронную карточку подписей, в которой Search фиксирует имя, дату и должность того, кто подписал данную версию документа. Система обеспечивает автоматизацию процедуры согласования и утверждения документов путем их рассылки пользователям для сбора подписей. Процедуры согласования и утверждения определяются администратором системы, причем таких процедур может быть несколько — для согласования на разных уровнях. Система обеспечивает проведение изменений утвержденных документов вместе с выпуском извещения об изменении (ИИ), утверждением данного ИИ со сбором необходимых подписей и сохранением старых (до изменения или аннулированных) версий документов.

Search понимает внутренний формат файлов чертежей системы AutoCAD и позволяет автоматически считывать информацию из основной надписи чертежа (обозначение, наименование и т.д.) непосредственно из файлов DWG и записывать эту информацию в архив, избавляя пользователей от необходимости ручного ввода такой информации при регистрации чертежей в архиве.

В этой статье была рассмотрена технологическая линия программных продуктов, обеспечивающих автоматизацию рабочего места конструктора-проектировщика. Использование вышеописанных программных пакетов на базе концепций трехмерного моделирования в проектировании предоставляет их пользователям следующие преимущества:

• обеспечение мирового уровня качества проектной документации, высокой точности в решении задач оптимизации. Виртуальное моделирование производственных объектов позволяет исключить из проекта ссылки на различные уточнения, необходимые при производстве работ, что дает реальную экономию средств и снижает затраты труда при выполнении монтажа;

• повышение производительности труда проектировщика. Построив трехмерную модель объекта, можно автоматически получать чертежи различных видов и любых разрезов, а также деталировку всей конструкции. Создавая и расширяя библиотеки трехмерных деталей и сборок, разработчик может использовать их в дальнейшем. Заданные свойства деталей автоматически включаются в спецификацию, приводимую на чертеже, а само проектирование становится наглядным и понятным (из отдельных элементов, узлов, блоков можно построить рабочий орган, механизм и даже целый технологический участок);

• получаемая проектно-конструкторская документация соответствует требованиям технической эстетики и обладает наглядностью, что в конечном счете приводит к повышению качества строительно-монтажных работ.

Валерий Самойлов,
К. т. н., ведущий инженер-программист НТЦ «Гектор»
Виктор Алтунджи,
К. ф.-м. н., генеральный директор НТЦ «Гектор»
Александр Бурцев,
Заместитель генерального директора НТЦ «Гектор»
Эдуард Дитятовский
Руководитель группы НТЦ «Гектор»

Проектные решения по организации строительства объекта и технологии выполнения строительно­монтажных работ содержатся в проекте организации строительства (ПОС), проекте производства работ (ППР) и технологических картах (ТК) на выполнение отдельных работ. Указанные документы разрабатываются для конкретного объекта, их состав и содержание определяются условиями застройки, возможностями организации­подрядчика, видами и спецификой строительных работ. Указанные обстоятельства, а также невозможность в большинстве случаев применять типовые решения, осложняют автоматизацию даже отдельных задач организационно­технологического проектирования. Разработка ПОС, ППР и ТК — процесс небыстрый и трудоемкий, требующий высокой квалификации специалистов, которые над ним работают. В настоящее время все более остро ощущается нехватка кадров: опытные строители­проектировщики уходят, а передать накопленный ими опыт некому — у молодежи иные приоритеты. Облегчить разработку документации, повысить ее качество и сократить сроки ее выпуска можно только на основе применения самых современных информационных технологий. Над решением данной проблемы Научно­технический центр «Гектор» работает со времени своего создания — с 1993 года. В результате совместных усилий коллектива проектировщиков и программистов был создан программный комплекс «Гектор: Проектировщик­строитель». Комплекс предназначен для автоматизации разработки организационно­технологической документации, проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ППР). Программный комплекс хорошо известен в России и ведет свою историю с 1994 года, когда вышла его первая версия под названием «Автоматизированное рабочее место для разработки проектов производства работ» (АРМ ППР), с помощью которого удалось успешно автоматизировать целый ряд строительных задач. Но прогресс неумолимо движется вперед, уже давно назрел вопрос о переходе с программ, частично облегчающих труд проектировщика, к комплексным решениям, обеспечивающим поддержку на всех этапах проектирования. Ответом на вызовы времени стал выход в июне 2013 года программного комплекса принципиально нового поколения «Гектор: Проектировщик­строитель» Версия ЭКСПЕРТ (рис. 1).

Рис. 1. Программный комплекс «Гектор: Проектировщик-строитель» Версия ЭКСПЕРТ

Прежде чем рассматривать возможности программного комплекса, обратимся к проблемам автоматизации разработки ПОС и ППР, которые и стали причиной появления новой версии.

Как уже говорилось, разработка организационно­технологической документации — трудоемкий процесс с высо­кими требо­ваниями к квалификации специалистов. Причем сроки предпроектной и проектной подготовки строительства все время сокращаются, и в таких условиях совершенно необходимым элементом становится программа автоматизации разработки проектной документации.

Разумеется, до полной автоматизации (так называемой «волшебной красной кнопки») еще далеко, поскольку процесс строительства и реконструкции зданий (сооружений) слишком сложен и многовариантен. Задача автоматизации разработки ПОС и ППР на современном этапе состоит в том, чтобы дать в руки специалисту все необходимые данные и удобные инструменты для решения отдельных задач проектирования, а также инструменты систематизации разработки и накопления знаний.

Важнейшими элементами проекта организации строительства или производства работ являются календарный план и стройгенплан, на основании которых составляются различные ведомости и графики потребления ресурсов. Для составления данных документов проектировщику необходимо выполнить большое количество расчетов и при этом учесть требования множества нормативных документов, которые постоянно изменяются и дополняются. Строительные организации для подготовки стройгенплана в настоящее время используют универсальные графические редакторы, наибольшее распространение среди них получил AutoCAD. Но графический редактор обеспечивает автоматизацию только базовых операций с чертежом, а для полноценной и эффективной работы проектировщику нужно специализированное решение, учитывающее его профессиональные потребности и специфику строительной отрасли.

Таким образом, для подготовки полноценного ПОС или ППР необходим целый набор программ:

• специализированная программа автоматизации подготовки стройгенплана на базе универсального графического редактора (такого как AutoCAD);
• программа для управления проектами;
• регулярно обновляемая база нормативно­технологических и справочных документов.

Попытки автоматизации отдельных разделов ПОС и ППР предпринимались и ранее, но только с выходом в свет программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» Версия ЭКСПЕРТ на рынке появился комплексный продукт для разработки ПОС и ППР, совмещающий в себе все вышеперечисленные функции.

Ядром нового поколения программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» является полный структурированный перечень задач ПОС и ППР с привязанной к ним системой электронно­технического архива. Электронно­технический архив объединяет в единое целое базу нормативно­методической литературы, комплект документов­примеров, а также расчетные и графические программные модули автоматизации наиболее важных разделов ПОС и ППР. Программный комплекс позволяет пользователям создать иерархическую структуру проекта для хранения всех необходимых документов, при этом разделы иерархической структуры можно создавать самостоятельно или с использованием предлагаемых разработчиком разделов ПОС и ППР, включая необходимый набор нормативно­методических и справочных документов и модулей авто­матизации. В комплект поставки входит более 300 настроенных типовых разделов ПОС и ППР для объектов строительства производственного и непроизводственного назначения (рис. 2).

Рис. 2. Типовые разделы и задачи ПОС и ППР для объектов строительства производственного и непроизводственного назначения

К каждому разделу или задаче прикреплены необходимые нормативные материалы, методики и примеры. В состав поставки включено более 500 различных документов, в том числе около 200 примеров решения важнейших задач, стоящих перед проектировщиком (технологические карты, чертежи и т.п.). Что касается рабочих документов проекта, то они легко могут быть добавлены в электронно­технический архив в любом формате. Благодаря возможности простого и быстрого обмена документами и информацией между объектами, систему электронного архива можно использовать не только для хранения документации, но и для продуктивной разработки проектов (рис. 3).

Рис. 3. Работа с электронно-техническим архивом

Из электронно­технического архива возможен запуск программных модулей автоматизации, обеспечивающих решение наиболее сложных и трудоемких задач организационно­технологического проектирования. Все модули автоматизации условно делятся на две группы: расчетные и графические. Расчетные программные модули не требуют дополнительно установленных программ и запускаются из электронно­технического архива. А для работы с чертежами необходима установленная программа AutoCAD версий 2007­2014. Важно отметить, что большинство графических программных модулей предназначено также для проведения расчетов, результаты которых могут быть вставлены непосредственно в чертеж либо выведены в текстовый редактор в готовом виде для переноса в пояснительную записку.

Календарный план, безусловно, является ключевым документом разработки ППР и ПОС, поскольку от качества его разработки в значительной мере зависит успех реализации проекта. Поэтому одними из наиболее важных программных модулей являются две программы календарного планирования: «Календарный план строительства объектов» и «Календарное планирование производства работ».

На ранних (предпроектных) стадиях инвестиционно­строительного цикла составляется календарный план строительства объектов с распределением капитальных вложений и объемов строительно­монтажных работ. Календарный план ПОС определяет очередность возведения объектов, то есть сроки начала и окончания каждого объекта, продолжительность подготовительного периода и всего строительства в целом. Данный вид плана относится в первую очередь к финансированию строительства и решает вопросы планирования в обобщенном виде. Для составления таких планов используется программный модуль «Календарный план строительства объектов» (рис. 4).

Рис. 4. Работа с программным модулем «Календарный план строительства объектов»

Основой проводимых расчетов в программном модуле «Календарный план строительства объектов» служат объекты­аналоги, для которых нормы продолжительности строительства определяются следующими нормативными документами:

• «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений» (СНиП 1.04.03­85*);
• «Региональные нормы продолжительности строительства зданий и сооружений в городе Москве» (2007 г.);
• «Нормирование продолжительности строительства зданий и сооружений» (МДС 12­43.2008).

Кроме того, возможно создание и ведение собственной базы данных объектов, содержащей нормы продолжительности строительства и распределения инвестиций и объемов СМР по периодам строительства.

При составлении календарного плана ПОС учитываются природно­климатические, технологические и организационные условия строительства. Для сложных случаев, когда объекта­аналога подобрать не удалось, в программном модуле реализован расчетный метод определения общей продолжительности строительства объектов различного отраслевого назначения, приведенный в Пособии к СНиП 1.04.03­85* и приложенях 1­5 этого же СНиП.

Календарный план производства работ является неотъ­емлемой частью ППР, ведь нормальный ход строительства возможен только тогда, когда заблаговременно продумано, в какой последовательности будут вестись работы, какое количество рабочих, машин, механизмов и прочих ресурсов потребуется для каждой работы. Между тем, в строительной практике часто применяются упрощенные методы планирования, когда, например, составляется лишь перечень работ со сроками их выполнения без должной оптимизации. Такое планирование допустимо лишь при решении небольших текущих задач в ходе строительства. При планировании же больших объектов нужна тщательная работа по выбору наиболее целесообразной последовательности строительно­монтажных работ, их продолжительности, числа участников, а также необходим учет множества факторов. Программный модуль «Календарное планирование производства работ» позволяет учитывать все эти параметры и формировать линейные и сетевые календарные графики производства работ (рис. 5). Предусмотрена возможность ввода сроков фактического выполнения работ, что позволяет с одинаковым успехом использовать программный модуль для составления как объектных (обобщенных), так и рабочих календарных планов.

Рис. 5. Визуализация хода выполнения работ на диаграмме Ганта

Конечно, календарный план ППР можно составить и вручную. Однако даже с использованием сметно­нормативных баз это является весьма трудоемкой задачей. Поэтому в программном модуле предусмотрен импорт информации из сметных программ в формате единого блока обмена АРПС. Одновременно предусмот­рена возможность подключения любой сметно­нормативной базы данных и/или создание собственной.

В программном модуле реализованы простые и эффективные способы взаимоувязки работ, позволяющие легко и быстро построить сетевую модель. Кроме того, обеспечивается построение многоуровневых календарных планов производства работ, что дает необходимую степень детализации и возможность объединения календарных планов для управления ресурсами на уровне строительной организации.

Выходными документами программного модуля, помимо самого календарного плана, являются графики: потребности в материалах, машинах и механизмах, движения рабочих по объекту и финансирования.

Строительный генеральный план — вторая неотъемлемая часть в ходе разработки ПОС и ППР. Программный комплекс «Гектор: Проектировщик­строитель» предоставляет весьма развитые средства автоматизации чертежных работ, представленные 16 графическими программными модулями.

Рис. 6. Вкладка «Гектор: Проектировщик» в ленте AutoCAD 2013

Графические модули можно запускать не только из электронно­технического архива, но и непосредственно из AutoCAD (рис. 6), при этом в последнем случае работать можно и с документами, не включенными в электронно­технический архив.

Практически на любом строительном объекте применяются подъемные краны. База данных программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» содержит более 100 кранов различных типов (башенных, автомобильных, гусеничных, пневмоколесных и железнодорожных). Для каждого крана могут быть построены виды в разрезе и в плане с обозначением вылета, опасных и рабочих зон, а также график грузоподъемности (рис. 7).

Рис. 7. Пример построения на чертеже крана КБ-408 в разрезе

В помощь разработчику ППР кранами предусмотрено также два расчетных модуля, позволяющих рассчитать фундаментную плиту, а также параметры и количество материалов для устройства подкрановых путей.

Помимо кранов, на реальной стройплощадке применяется и другое грузоподъемное оборудование, задачу правильного выбора и уместного расположения которого также необходимо решить проектировщику. В программном комплексе предусмотрена возможность выбора и построения на чертеже трубоукладчиков, строительных люлек и мачтовых подъемников (рис. 8).

Рис. 8. Выбор мачтовых подъемников по грузоподъемности и высоте подъема груза

В случае производства работ кранами, как правило, должны составляться схемы строповки грузов. С помощью программного модуля «Схемы строповки грузов», в базу данных которого включено около 200 типовых схем строповки, данная задача решается весьма просто и эффективно. Буквально за несколько минут можно сформировать и вставить в чертеж набор схем, а также таблицу грузов и типовой текст примечаний (рис. 9).

Рис. 9. Формирование набора схем строповки

Другим важным разделом автоматизации являются земляные работы. В программном комплексе предусмотрены инструменты для построения котлованов и траншей на чертеже с автоматическим определением объема вынимаемого грунта и последующим расчетом потребности в землеройной технике (рис. 10).

Рис.10. Котлован и отчетные документы на чертеже

Еще одной задачей, которую приходится решать практически для каждой строительной площадки, является нанесение на чертеж условных изображений временных ограждений. Для решения этой задачи в рамках программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель» предусмотрен программный модуль «Временные ограждения» (рис. 11).

Рис. 11. Программный модуль «Временные ограждения»

Рис. 12. Временные ограждения на чертеже

Модуль «Временные ограждения» позволяет не только построить на чертеже временные ограждения, но и автоматически рассчитать количество материалов для его устройства (рис. 12). Для всех типов временных ограждений в базе данных программного комплекса предусмотрена схема устройства.

В данной статье освещена только малая часть возможностей программного комплекса «Гектор: Проектировщик­строитель». Кроме рассмотренных вопросов программный комплекс позволяет автоматизировать расчет потребности в инвентарных зданиях и построение на чертеже «бытового городка», нанесение линейных и точечных обозначений, построение временных дорог, расчет временного водо­ и электроснабжения, а также другие важные задачи, встающие перед проектировщиком ПОС и ППР. Разработчики программного комплекса планируют не останавливаться на достигнутом. Уже в ближайшее время ожидается расширение базы нормативно­методических и справочных материалов, функция автоматизированного формирования пояснительной записки, улучшение взаимодействия программных модулей с электронным архивом и другие усовершенствования. Приоритеты развития функционала программного комплекса всегда основывались на пожеланиях и предложениях пользователей. Разработчики не собираются изменять этой хорошей традиции и впредь. Можно с уверенностью утверждать, что программный комплекс «Гектор: Проектировщик­строитель» Версия ЭКСПЕРТ по совокупности предоставляемых возможностей является лидером на рынке автоматизации ПОС и ППР.

Трехмерное и информационное проектирование является наиболее эффективным направлением автоматизации проектных работ. Программных средств, позволяющих автоматизировать рабочее место проектировщика, много, но инсталляция подобных средств способна решить лишь частные задачи инженера, никак не помогая ни в организации процессов коллективной работы и комплексного проектирования, ни в управлении такими процессами.

Процессы, связанные с коллективной работой и комплексным проектированием, всегда сложны: затрагиваются интересы каждого проектировщика, требуется решать такие задачи, как организация системного хранения модели, регулируемое и контролируемое взаимодействие специалистов, организация контроля и обеспечение качества модели и принимаемых инженерных решений, реорганизация процессов выпуска проектно­сметной и рабочей документации, согласований, обмена заданиями, взаимодействия с заказчиком и многое­многое другое.

Сегодня оптимальный вариант автоматизации обеспечивается сочетанием Model Studio CS и AutoCAD — это наиболее выгодное решение, во многом превосходящее альтернативы на базе программ Bentley Systems и Autodesk. В первую очередь превосходство Model Studio CS обусловлено тем, что все продукты этой программной линейки созданы с учетом отечественной школы проектирования и соответствуют требованиям российских норм и правил.

Если подходить к комплексной автоматизации капитально, то как систему управления инженерными данными и электронного технического документооборота рекомендуется использовать TDMS. Это серьезная и качественная система, которая требует соответствующего к себе отношения и не допускает никаких вольностей во внедрении. Если же трехмерное проектирование предстоит организовывать быстро, можно ограничиться «подручными» средствами (такими как организация системы папок в файловой системе) или воспользоваться программой Autodesk Vault.

Autodesk Vault — это простейшая система управления инженерными данными, которая в значительной степени облегчает коллективную работу над трехмерным проектом и представляет собой хорошую альтернативу сетевому хранению фрагментов модели в папках. Цена лицензии относительно высока, зато функционал «заточен» под AutoCAD и Model Studio CS, поэтому базовое внедрение происходит быстро.

Model Studio CS

Проектирование промышленных объектов, сложных общественных и гражданских зданий и сооружений немыслимо без надежных и современных средств автоматизации проектирования.

Специально для российской инженерной школы создана линейка продуктов Model Studio CS, которая включает лучшие мировые достижения в области информационных технологий и САПР, учитывает российскую технологию проектирования и зарубежный опыт, предлагает русско­язычную среду проектирования и базы данных оборудования, техническую поддержку, многоступенчатую проверку качества.

Каждое рабочее место Model Studio CS оснащено всем необходимым для инженера: средствами двумерного и трехмерного проектирования, проверки коллизий, автоматической подготовки расчетной модели, инструментами выполнения расчетов, генератором чертежей, спецификаций, протоколов расчетов, документов с результатами расчетов и т.п., а также средствами автоматического образмеривания, простановки позиций и надписывания.

В распоряжении пользователя Model­
Studio CS — большая и при этом открытая для самостоятельного пополнения база данных изделий и материалов, применяемых в России и за рубежом. База, используемая для создания моделей, централизована и располагается на выделенном SQL­сервере. Пользователям обеспечен доступ к ее элементам непосредственно из рабочего пространства Model Studio CS.

Model Studio CS работает на основе
AutoCAD — следовательно, создаваемые файлы имеют расширение *.dwg. Особенностью Model Studio CS является тот факт, что файлы модели содержат всю информацию о ней: полную графическую и атрибутивную информацию по объекту проектирования. Другие программы и системы хранят в *.dwg только часть информации и потому значительно хуже интегрируются с системами управления инженерными данными и системами технического документооборота.

Размерность моделей, реализуемых средствами Model Studio CS, варьируется в самых широких пределах: это может быть и небольшой объект, и масштабный комплексный проект. Примеры проектов приведены на рис. 1­3.

Рис. 1. Трехмерная модель, выполненная средствами Model Studio CS
в институте «НижневартовскНИПИнефть»

Рис. 2. Фрагмент трехмерной модели, выполненной средствами Model Studio CS
в институте «ВНИПИгаздобыча»

Рис. 3. Металлоконструкции здания насосной, выполненные средствами Model Studio CS

Autodesk Vault

Autodesk Vault — это программный продукт, позволяющий просто и быстро управлять хранением и поиском отдельных фрагментов трехмерного проекта и объединить различные фрагменты трехмерной модели в одной информационной системе.

Благодаря возможности организовать централизованную работу над проектами с распределением ролей, зон ответственности и прав доступа каждого пользователя, применение Autodesk Vault помогает решить ряд задач управления трехмерным проектированием.

Информационная среда Autodesk Vault позволяет без сложного внедрения наладить процесс простейшего согласования и утверждения вносимых в проект изменений, управлять вариантами как всего проекта, так и отдельных его частей, а также существенно упростить поиск необходимой информации.

К интересным особенностям
Autodesk Vault относится возможность организации как внутрисетевой работы с трехмерной моделью, так и географически распределенного проектирования, которое дает возможность объединить в одном информационном пространстве фрагменты моделей, разрабатываемые в разных офисах и разных городах.

В целом Autodesk Vault, несмотря на скромные масштабы распространения, является хорошим решением для начальной автоматизации и дальнейшего развития системы или в качестве начального этапа перед переходом на более мощную систему (рис. 4).

Рис. 4. Общий вид интерфейса пользователя Autodesk Vault Professional

Коллективная работа в Model Studio CS под управлением Autodesk Vault

Рассмотрим основные действия при совместном использовании Model Studio CS и Autodesk Vault.

Прежде всего необходимо установить и настроить серверные части и клиентские рабочие места Autodesk Vault и Model Studio CS, после чего можно приступать к работе.

Первым этапом любого проекта являются административно­организационные мероприятия — при использовании среды Autodesk Vault требуется создать в системе новый проект, определиться с его структурой и составом участников. Всю эту работу выполняет ответственное лицо — менеджер проекта или ГИП. Самостоятельно или с помощью системного администратора, используя инструменты Autodesk Vault, он создает хранилище проекта, где структура проекта представляется в виде дерева папок с вложенными в них рабочими файлами. Пример такой организации проекта представлен на рис. 5.

Рис. 5. Пример организации проекта в среде Autodesk Vault

Не составит большого труда и перенести структуру папок и файлов в информационную среду
Autodesk Vault — когда такая структура уже существует в локальной сети или на рабочем месте. При этом импортируемые в информационную среду файлы и папки будут проверены на целостность. Проверяется и корректность использования внешних ссылок, если таковые имеются.

Созданное хранилище не только хранит информацию о модели, но и требует указать список пользователей и разграничения ответственности. Для разграничения в системе существует возможность управлять доступом к файлам: например, одному пользователю можно предоставить право редактирования, а другому ограничить доступ и позволить получать модель только для ознакомления, без возможности вносить изменения. Права доступа к файлам назначаются каждому участнику проекта. Распределение ролей в проектной группе позволяет организовать эффективное взаимодействие специалистов и избежать возможных конфликтов при работе в общей информационной среде.

Установленные на каждом рабочем месте Model Studio CS и клиентская часть Autodesk Vault интегрируются в AutoCAD, позволяют использовать мощные инструменты трехмерного и информационного проектирования Model Studio CS для каждой специальности проекта, обеспечивают возможность забирать и возвращать файлы проекта из центрального хранилища (рис. 6).

Рис. 6. Внешний вид рабочего места, оснащенного Model Studio CS и Autodesk Vault

Находясь на своем рабочем месте, проектировщик запускает одну из программ линейки Model Studio CS, после чего загружаются прикладные инженерные инструменты и происходит автоматическое подключение к базам данных оборудования, изделий и материалов Model Studio CS. Далее из среды AutoCAD выполняется подключение к Vault и загружается необходимый рабочий фрагмент модели (файл *.dwg). При открытии фрагмента модели из базы система загружает из центрального хранилища соответствующий файл и создает рабочую копию файла на локальном компьютере пользователя.

При проектировании в среде Model Studio CS под управлением Vault основной технологией, обеспечивающей комплексную работу над проектом, является технология внешних ссылок — она позволяет подгружать файлы, содержащие другие фрагменты моделей, в используемый dwg­файл. Autodesk Vault предоставляет возможность подгружать в качестве внешних ссылок рабочие чертежи из хранилища (рис. 7).

Рис. 7. Выбор файлов и ссылок на рабочем месте инженера в среде комплексного проектирования

Таким образом, проектировщик получает возможность разрабатывать свою часть с учетом результатов, полученных другими участниками проекта. Например, можно начинать трассирование трубопровода от штуцера оборудования, находящегося в другом файле хранилища Vault и вставленного как внешняя ссылка (рис. 8).

Технологии, реализованные в Model Studio CS, позволяют значительно расширить функционал AutoCAD, а именно — не только просматривать графику других пользователей, но и обращаться к информационной части созданных ими 3D­моделей. В простейшем случае при использовании внешней ссылки достаточно навести курсор мыши на нужный объект, содержащийся в файле этой ссылки: появится специальная всплывающая подсказка с кратким описанием объекта, находящегося в «чужом» файле. Это позволяет оперативно получать доступ к информации смежников.

Рис. 8. Технология Model Studio CS обеспечивает качественную интеграцию фрагментов, соединенных внешними ссылками

Помимо краткой подсказки пользователь Model Studio CS может с помощью специальной команды просматривать весь набор свойств выбранного объекта (рис. 9).

На основе создаваемых трехмерных информационных моделей в программах линейки Model Studio CS создаются и оформляются разрезы, планы, сечения, генерируются спецификации и экспликации. При этом объекты, подгруженные с помощью внешних ссылок, также попадают на соответствующие разрезы, генерируемые программой. Кроме того, есть возможность учитывать эти объекты при формировании табличных документов.

Рис. 9. Технология Model Studio CS для просмотра атрибутивной информации объектов, которые находятся на фрагментах, подключенных как внешняя ссылка

Выпускать табличные документы можно не только в формате таблиц AutoCAD, но и в форматах сторонних приложений: MS Word, MS Excel, в форматах rtf и xml. Документы, полученные таким образом, тоже можно сохранять в папках хранилища Vault и использовать в совместной работе.

Важно отметить, что система контролирует актуальность файлов, благодаря чему специалисты, занятые в одном проекте, всегда работают с актуальной версией файла. После работы с файлом проектировщик сохраняет изменения и возвращает его в хранилище. Каждый раз при возвращении документа в хранилище создается версия этого документа.

Рис. 10. Диалоговое окно, отображающее реестр версий файлов и позволяющее выбрать нужную версию

Пользователь может просмот­реть список версий файла, а в случае необходимости загрузить одну из предыдущих версий и работать с ней, сделав ее актуальной (рис. 10).

Рис. 11. Общая схема согласования изменений

Рис. 12. Интерфейс пользователя для отправки запросов на изменения

По каждому созданному запросу отслеживается его состояние, позволяющее определить стадию решения. Список запросов и их состояние доступны к просмотру в специальном диалоговом окне (рис. 12) на каждом рабочем месте, что делает процесс внесения изменений простым и прозрачным.

Коллективная работа над проектом помогает повысить общую производительность, не нарушая привычных процессов проектирования в комплексной системе автоматизированного проектирования, построенной на основе Model Studio CS и AutoCAD. Система позволяет участникам рабочих групп гармонично сочетать ресурсы и быстрее выполнять проекты.

Объединив Model Studio CS и Autodesk Vault в единую информационную систему, проектная организация получает хорошее современное решение, обеспечивающее реализацию проектов любой сложности и организацию качественного производства работ внутри офиса в короткий срок и за разумные деньги.

Деятельность специалистов в настоящее время ориентирована на использование развитых информационных технологий. Организация и реализация функций специалистов на предприятиях и в организациях требует радикального изменения как самой технологии, так и технических средств обработки информации. Информационные технологии все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений. В этих условиях наиболее важно ориентировать современные информационные технологии на конечного пользователя-специалиста. Разработать рациональные организационные формы использования средств вычислительной техники на рабочих местах в организациях, учреждениях и на предприятиях.

При этом любая форма организации технических и программных средств должна строиться в соответствии с принципами, представленными на рис. 4.1.

1. Принцип системности предполагает, что организационная форма использования вычислительной техники является системой, структура которой определяется ее функциональным назначением.
2. Принцип гибкости (открытости) означает приспосабливаемость системы к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации всех элементов.
3. Принцип устойчивости заключается в том, что система организации вычислительной техники должна выполнять основные функции независимо от воздействия на нее внутренних и внешних факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должны быть легко устранимы, а работоспособность системы - быстро восстанавливаема.
4. Принцип эффективности организационной формы использования вычислительной техники на предприятиях предполагает улучшение экономических показателей управляемого объекта, которое достигается за счет повышения качества управления.

Тенденция к усилению децентрализации управления и решения функциональных задач на местах специалистов влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией применения средств вычислительной техники и совершенствования автоматизированных рабочих мест ( АРМ ) специалистов с использованием соответствующего пользовательского интерфейса. При этом кроме автоматизации конкретных функций специалиста важна и организация электронного офиса, который позволяет автоматизировать офисную деятельность и организовать информационную связь между специалистами.

4.1. Автоматизированное рабочее место

В современных информационных технологиях широко используются автоматизированные рабочие места ( АРМ ). Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, специалист же выполняет определенную часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Вычислительная техника при этом работает в тесном взаимодействии с пользователем, который контролирует ее действия, меняет значения отдельных параметров в ходе решения задачи, а также вводит исходные данные для решения задач и функций управления. На практике для каждой группы работников управления такие функции регламентируются должностными инструкциями, положениями, законодательными актами и др.

Создание АРМ обеспечивает:

• доступ к современной электронной технике небольших предприятий, что было невозможно в условиях централизованной обработки информации;
• простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;
• компактность размещения, высокую надежность, сравнительно простое техническое обслуживание и невысокие требования к условиям эксплуатации;
• информационно-справочное обслуживание пользователя;
• развитый диалог с пользователем и предоставление ему сервисных услуг;
• максимальное использование ресурсов системы;
• возможность ведения локальных и распределенных баз данных;
• наличие документации по эксплуатации и сопровождению;
• совместимость с другими системами.

Автоматизированные рабочие места можно классифицировать по нескольким признакам, представленным на рис. 4.2.

По технической базе, на основе которой строится АРМ , выделяют следующие виды автоматизированных рабочих мест:

АРМ, построенные на базе больших универсальных ЭВМ. Они обеспечивают специалистам организационно-экономического управления возможность работать с большими базами данных при технической и программной поддержке, осуществляемой силами профессионалов в области вычислительной техники - работников собственного информационно-вычислительного средства.

• необходимость иметь в организации специальное подразделение по техническому и программному обеспечению вычислительных средств;
• недостаточная гибкость программных средств;
• жесткие требования технических средств к операционной системе;
• высокая стоимость машинных ресурсов;

слабая ориентация вычислительной системы на пользователя-непрограммиста и др.

АРМ, построенные на базе малых ЭВМ. Они несколько снижают стоимостные затраты на организацию и эксплуатацию АРМ, но сохраняют большинство недостатков, присущих АРМ, построенным на базе больших ЭВМ.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров. Это наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места в современных информационных технологиях. В этом случае АРМ рассматривается как система, в которой пользователь сам непосредственно выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

• сравнительно низкая стоимость;
• невысокая потребляемая мощность;
• относительная простота обслуживания;
• использование простых языков общения с ПК;
• возможность подключения к ЛВС (локальной вычислительной сети) и к широкомасштабной вычислительной сети;
• возможность пользования информационными ресурсами из АБД;
• повышение оперативности и качества информации;
• освобождение персонала от рутинных работ;
• сокращение численности служащих и т. д.

По специализации можно выделить следующие виды автоматизированных рабочих мест:

• АРМ руководителя предназначено для выполнения функций оперативного управления и функций принятия решений. Автоматизированное рабочее место руководителя позволяет:
  • принимать решения с максимальной адаптацией к конкретным ситуациям;
  • получать отчеты требуемой формы по всей информации, находящейся в автоматизированной корпоративной базе;
  • обеспечить руководителю или его непосредственным помощникам оперативность и скорость поиска нужной информации;

  обеспечить оперативную связь с другими источниками информации в пределах организационной структуры и с внешней средой и т. д.

  • работа с персональными базами данных и базами данных организации;
  • обеспечение коммуникационного диалога с дополнительными источниками информации;
  • моделирование анализируемых процессов с учетом накопленного опыта;

  многофункциональность и гибкость системы.

  • ввод информации;
  • ведение картотек и архивов;
  • обработка входящей и исходящей документации;
  • контроль ежедневного личного плана руководителя и т. д.

  Функционирование любого типа АРМ требует различных видов обеспечения, представленных на рис. 4.3.

  1. Техническое обеспечение АРМ - это обоснованный выбор комплекса технических средств для оснащения рабочего места специалиста.

  Основу технического обеспечения АРМ составляют персональные компьютеры различных мощностей и типов с широким набором периферийных устройств.

  Если ПК используется в качестве АРМ небольшой ЛВС , на котором централизованно хранится вся информация , необходимая для работы специалиста, объем обрабатываемой информации невелик. Скорость работы при этом определяется не быстродействием ПК, а скоростью диалога пользователя и компьютера. В данном случае вполне приемлемо использование ПК с относительно невысоким быстродействием и необходимым объемом оперативной памяти.

  В случае, если ПК используется для регулярной подготовки объемных документов, решения сложных функциональных задач, требующих большой информационной поддержки, необходима установка мощных ПК с высоким быстродействием и большим объемом памяти.

  2. Информационное обеспечение АРМ - это информационные базы данных , используемые на рабочем месте пользователя.

  Информационная база АРМ должна удовлетворять следующим требованиям:

  • представлять полную, достоверную и своевременную информацию для решения профессиональных задач пользователя с минимальными затратами на ее получение, накопление, поиск, обработку и передачу;
  • способствовать осуществлению диалога пользователя с ПК, предусмотрев для этого необходимые средства и методы;
  • сохранять адекватность содержания внешней (документной) и внутренней (на магнитных носителях прямого доступа) форм хранения информации в разрезе тех объектов, с которыми работает исполнитель;
  • обеспечивать простоту доступа к любой информации, защиту от несанкционированного доступа к тем или иным данным и высокую производительность в работе с данными;
  • информационная база должна быть минимально избыточна и одновременно удобна для архивирования данных.

  АРМ для разных категорий работников отличаются видами предоставления данных (для руководителей, управленцев среднего звена, специалистов нижнего звена):

  Пользователи АРМ могут быть разделены на две группы в зависимости от периода получения данных:

  В связи с этим для пользователей АРМ первой группы обеспечивается интерактивный режим работы с информационными базами, для пользователей второй группы он необязателен.

  3. Математическое обеспечение АРМ представляет собой совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы и средства решения типовых задач управления, методы оптимизации исследуемых управленческих и производственных процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т. д.). Техническая документация по математическому обеспечению содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические модели задач, текстовые и контрольные примеры их решения.

  Математическое обеспечение служит основой для разработки комплекса программных средств, в связи с чем его качество должно быть высоким и оно непременно должно согласовываться с потенциальным пользователем АРМ .

  4. Программное обеспечение АРМ определяет его интеллектуальные возможности, профессиональную направленность, широту и полноту осуществления функций, возможности применения различных технических устройств (блоков). Программное обеспечение АРМ должно выполнять следующие функции, представленные на рис. 4.4.

  Программное обеспечение АРМ делится на два вида:

  Основные элементы общего программного обеспечения обычно поставляются вместе с персональной ЭВМ. К ним относятся:

  • операционные системы и операционные оболочки;
  • программные средства ведения баз данных;
  • программные средства организации диалога;
  • программы, расширяющие возможности операционных систем.

  Главное предназначение этой части программного обеспечения - управление работой процессора, организация интерфейса между пользователем и ПЭВМ, организация доступа к памяти, периферийным устройствам и сети, управление файлами, запуск прикладных программ и управление процессом их выполнения, трансляция и выполнение программ, подготовленных на алгоритмических языках.

  Специальное программное обеспечение АРМ обычно состоит из уникальных программ и функциональных пакетов прикладных программ и определяет вид, содержание и конкретную специализацию АРМ . Специальное программное обеспечение создается на основе инструментальных программных средств диалоговых систем, ориентированных на решение конкретного класса задач со схожими функционально-технологическими особенностями обработки информации. Основными приложениями пакетов прикладных программ, входящих в состав специального программного обеспечения АРМ , являются обработка текстов, табличная обработка данных, управление базами данных, машинная и деловая графика , организация человекомашинного диалога, поддержка коммуникаций и работа в сетях.

  Эффективными в АРМ являются многофункциональные интегрированные пакеты, реализующие несколько функций переработки информации, например, табличную, графическую, управление базами данных, текстовую обработку в рамках одной программной среды.

  Классификация программного обеспечения АРМ представлена на рис. 4.5.

  5. Лингвистическое обеспечение АРМ включает языки общения с пользователем, языки запросов, информационно-поисковые языки, языки-посредники в сетях. Языковые средства АРМ необходимы для однозначного смыслового соответствия действий пользователя и аппаратной части ПК.

  Основу языков лингвистического обеспечения АРМ составляют заранее определяемые термины, а также описания способов, с помощью которых могут устанавливаться новые термины, заменяться или дополняться существующие. Возможности языка во многом определяют также списки правил, на основе которых пользователь может строить формальные конструкции, соответствующие реализации информационной потребности. Например, в одних АРМ данные и конструкции представляются в виде таблиц, в других - в виде операторов специального вида.

  6. Технологическое обеспечение АРМ представляет собой некоторую четко установленную совокупность проектных решений, определяющих последовательность операций, процедур, этапов в соответствующей сфере деятельности пользователя.

  Технологическое обеспечение АРМ должно предусматривать выполнение следующих операций:

  7. Организационное обеспечение включает комплекс документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании ПЭВМ или терминала на их рабочем месте. При этом возникает необходимость:

  • определить функции и задачи каждого специалиста;
  • регламентировать взаимодействие работников;
  • обеспечить персонал инструктивными материалами на всех технологических операциях автоматизированной обработки информации.

  8. Методическое обеспечение АРМ состоит из методических указаний, рекомендаций и положений по внедрению, эксплуатации и оценке эффективности их функционирования. Оно включает в себя также организованную машинным способом справочную информацию об АРМ в целом и отдельных его функциях, средства обучения работе на АРМ , демонстрационные и рекламные примеры.

  9. Эргономическое обеспечение АРМ представляет собой комплекс мероприятий, выполнение которых должно создавать максимально комфортные условия для использования АРМ специалистами, быстрейшего освоения технологии и качественной работы на АРМ . Комфортные условия предполагают выбор специальной мебели для размещения технической базы АРМ , организацию картотек для хранения документации и магнитных носителей.

  10. Правовое обеспечение АРМ включает систему нормативно-правовых документов, которые должны четко определять права и обязанности специалистов в условиях функционирования АРМ , а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правила ревизии данных, обеспечение юридической подлинности совершаемых на АРМ операций и т. д.

  Читайте также:

    
  • Как сделать из лего ferrari
    
  • Как сделать лампу из конструктора
    
  • Мангал из лего кирпича своими руками
    
  • Королев конструктор основоположник практической космонавтики
    
  • Лего звездные войны обзор на игру