Информационный фонд сапр

Разработка ТП связана с обработкой информации пользователем и прикладными программами. Поэтому САПР должна обладать информационным фондом и средствами управления данными [1].

Информационный фонд САПР ТП включает следующие данные:

- нормативы времени на основные и вспомогательные работы;

- нормативы режимов резания;

- оборудование и его размещение по цехам, участкам;

- виды заготовок, сортовой прокат;

- приспособления, режущий, вспомогательный и контрольно-измерительный инструмент;

- унифицированные ТП, типовые операции и переходы;

- освоенные изделия;

- созданные единичные ТП;

- шаблоны для оформления документов.

Известны три подхода к организации информационного фонда:

1) размещение данных в теле прикладной программы;

2) создание файлов данных вне тела прикладной программы;

3) создание баз данных (БД), управляемых специализированной системой (СУБД).

В теле прикладной программы расположены данные, которые потребуются ей для выполнения возложенных на нее задач (рис. 6), потому что изменение их содержания или способа представления потребует изменения программы. Обмен результатами между прикладными программами выполняется посредством программ общесистемного обеспечения САПР. При этом возникает сложность обмена данными разного вида. Допустим, одна программа работает с геометрической информацией, а другая с текстовой, тогда для одной из программ потребуется предусмотреть возможность преобразования данных, что связано с увеличением ее размера. Использование программ системного обеспечения САПР для преобразования данных между прикладными программами усложняет решение задачи обмена, так как требует разработки разных программ для всех возможных вариантов обмена информацией между всеми имеющимися прикладными программами. Поэтому преобразование данных легче возложить на пользователя, но использование таких прикладных программ не дает высокого эффекта. Кроме того, для такого способа организации данных характерное увеличение размера прикладной программы не позволяет выполнять параллельно разработку программы и ее наполнение необходимыми данными.

Рис. 6. Схема для пояснения способа размещения данных в теле прикладной программы

Такое размещение данных применимо для автономно используемых программ узкого назначения, которое предположительно не будет расширяться (программы расчета специального инструмента, режимов резания, размерных цепей). Примерами данных, организуемых таким образом, являются справочные и нормативные данные режимов резания, времени, свойств материалов, для проектирования специальных иструментов. Для прикладных программ любой САПР такой подход к организации данных не приемлем.

Запись данных в файлы отдельно от прикладной программы исключает необходимость изменения программы в случае обновления данных и обеспечивает независимость прикладной программы от данных (рис. 7). Если данные используются только конкретной прикладной программой, то такой подход вполне приемлем. Примером таких данных являются геометрические элементы, шаблоны технической документации, нормативная и справочная информация.

Рис. 7. Схема для пояснения способа размещения данных в отдельных файлах

Если одни и те же данные потребуются различным прикладным программам, для которых они должны иметь различную структуру и форму представления, то это приведет к необоснованному дублированию данных и увеличению занимаемого ими пространства на жестком диске.

К данным, рассредоточенным по нескольким файлам и организованным так, чтобы удовлетворять только запросам конкретных прикладных программ, нельзя обращаться пользователю, например, в диалоговом режиме. Редактировать сложно, так как при изменении в одной программе должно происходить изменение этого данного в другой.

Такой подход лишь устраняет основные недостатки первого и не обеспечивает информационного единства прикладных программ, поэтому используется для программ, автономно действующих вне САПР.

Все указанные недостатки устраняет организация информационного фонда с использованием баз данных (БД) и системы управления данными (СУБД) (рис. 8).

БД ‒ это совокупность структурированных данных, используемых многими прикладными программами. Для управления потоками данных используется СУБД, которая выделяется в отдельную программу или комплекс, обеспечивающий создание структуры, ввод, модификацию, удаление и поиск данных. Совокупность баз различных по назначению данных образует банк данных. Примерами используемых в настоящее время СУБД являются Microsoft Access, Oracle, InterBase.

Рис. 8.Схема к пояснению организации базы данных, управляемой отдельной системой СУБД

СУБД выполняет следующие задачи:

1. СУБД отслеживает дублирование вводимых данных. Каждый элемент данных вводится в БД один раз и хранится в единственном экземпляре. При вводе данных СУБД выполняет проверку на дублирование. Этим достигается экономия памяти и однозначность информации.

2. СУБД контролирует неизменность структуры представления данных в БД. Этим обеспечивается быстрота реакции на запросы пользователей и экономия ресурсов ПЭВМ.

3. СУБД определяет форму представления вводимых, хранящихся, запрашиваемых и передаваемых данных. В зависимости от запроса происходит изменение формы согласно требованиям прикладной программы.

4. СУБД защищает БД от некорректных действий пользователей путем восстановления состояния БД на момент, предшествующий ошибочной операции.

5. СУБД регулирует доступ к БД. Пользователи должны работать только с теми данными, к которым разрешен их доступ.

БД представляет собой один или несколько связанных между собой файлов, состоящих из массивов.

Данные имеют числовую, текстовую или графическую формы. Числовые и текстовые данные удобнее представлять табличной структурой (табл. 2), состоящей из объектов, указываемых в строках, и атрибутов, указываемых в столбцах.

Объекту посвящена информация в одной или нескольких связанных между собой таблицах. Примерами объектов являются сверла, резцы, фрезы и т.д. Атрибутами называются имеющиеся данные об объекте. Например, для объекта «сверло» атрибутами являются «обозначение», «диаметр», «длина рабочая» и т.д. Совокупность атрибутов (строка таблицы) объекта называют экземпляром, который полностью описывает объект.
У объектов есть атрибуты одинакового значения, по которым нельзя определить один экземпляр. Для однозначного определения экземпляра используется ключ – атрибут, имеющий уникальное значение. Ключом может служить атрибут «обозначение», так как значение этого атрибута не дублируется ни в одной строке (экземпляре). Другие атрибуты не могут быть ключом, потому что могут принимать одинаковые значения для разных экземпляров. Например, вполне возможны два сверла с одинаковой длиной, хотя и разного диаметра.

Таблица 2