eniro
En la lernejo, por plifirmigi niajn sciojn, oni petis nin solvi multajn similajn ekzemplojn. Ni ĝenis la tutan tempon: kio estas valora ĉi tie? Anstataŭigu du aŭ tri valorojn en la formulon kaj ricevu la respondon. Kie estas la pensflugo ĉi tie? Realo montriĝis pli severa ol lernejo.
Nun mi laboras kiel IT-analizisto. Antaŭ ol aliĝi al la IT-kampo, mi laboris kiel varmigisto, CNC-programisto, kaj partoprenis en esplorprojektoj.
Laŭ mia propra sperto, mi estas konvinkita, ke inĝenieroj kaj sciencistoj pasigas 95% de sia labortempo por tiaj "samspecaj" agoj. Kalkuli ekvaciojn, kontrolu, registri rezultojn, kopii specifojn. Projekto post projekto, eksperimento post eksperimento, tago post tago.
Jen kelkaj ekzemploj el mia antaŭa laboro.
Ĝis 2019, mi faris aranĝojn por termika vakuomuldado. Se tia modelo estas kovrita per varmigita plasto, ni ricevos produkton, kiu ekzakte ripetas la geometrion de ĉi tiu modelo. Priskribo de teknologio .
La simula produktado-ciklo postulas tutan aron da tre specialigitaj aplikoj:
- Autodesk Inventor por 3D-modelado;
- Excel por alŝuti laborpecdimensiojn;
- Excel por kalkuli la koston de la aranĝo;
- HSM-modulo por krei CNC-kontrolprogramon;
- Komputila dosiersistemo por administri programdosierojn;
- Mach3-medio por kontroli CNC-maŝinon.
Datenoj devis esti transdonitaj permane de medio al medio, kaj tiuj inkludis tutajn tabelojn kaj arojn de valoroj. La procezo estas malrapida, kaj ofte okazas eraroj.
Antaŭ tio, mi partoprenis en la disvolviĝo kaj produktado de lumaj gvidiloj (). Estis multe da esploro, dezajno kaj kalkuloj tie: specialaj medioj por termikaj kaj lumaj kalkuloj (Ansys, Dialux), plus kostefikeckalkuloj, plus Autocad kaj Inventor por modeloj kaj desegnaĵoj. Kaj ĉi tie la samaj malfacilaĵoj: la kalkulrezulto de unu aplikaĵo devas esti trenita en alian aplikaĵon por la sekva kalkulo. Kaj do plurfoje serĉante la optimuman solvon.
Tempo de inĝeniero kaj tempo de sciencisto estas tre valora tempo. Ni ne parolas pri salajro ĉi tie. Malantaŭ la kalkuloj de la inĝeniero estas granda projekto kun teamo. Malantaŭ la esploro de la sciencisto kuŝas la perspektivo de tuta industrio. Sed ofte tre kvalifikita specialisto "stulte" transdonas valorojn de unu programo al alia anstataŭ evoluigi konceptojn, modeligi, interpreti rezultojn, diskuti kaj cerbumi kun kolegoj.
La markostampo de la moderna komerca medio estas rapideco. La merkato konstante premas. En 2014, ni prenis 2-3 semajnojn por fari modelon. En 2018, estis tri tagoj, kaj tio jam ŝajnis tro longa. Nun la dezajnisto devas produkti plurajn solvopciojn en la sama tempo, kiu antaŭe estis asignita al nur unu opcio.
Kaj unu plia punkto - investoj kaj riskoj. Por "kapti" projekton, entrepreno devas investi ~6% de la kosto de ĉi tiu projekto en koncipa evoluo antaŭ ol fini interkonsenton kun la kliento. Ĉi tiuj financoj iras:
- por esploro;
- koncepta dezajno;
- taksado de laborkosto;
- preparado de skizoj ktp.
La firmao prenas ilin el sia propra poŝo, ĉi tio estas sia propra risko. Atento al la koncepto postulas la tempon de specialistoj, kaj ili estas okupataj de rutino.
Post konatiĝo kun la iloj de laboro en IT-kompanio, mi interesiĝis pri kiaj komercaj procezaj aŭtomatigaj praktikoj povus esti utilaj al inĝenieroj. Tiel, entreprenoj longe uzas robotan procezaŭtomatigon (RPA) por kontraŭbatali rutinon.
RPA-produktantoj asertas la sekvajn avantaĝojn de tia aŭtomatiga ilo:
- versatileco (la roboto kapablas labori kun iu ajn aplikaĵo, kun iu ajn datumfonto);
- facileco de lernado (ne necesas profundaj kompetentecoj pri programado kaj administrado);
- rapideco de evoluo (la preta algoritmo prenas malpli da tempo ol tradicia programado);
- vera krizhelpo de la dungito de rutinaj operacioj.
Surbaze de ĉi tiuj kriterioj, ni kontrolos, kia estas la efiko de uzado de RPA en inĝenieristiko/sciencaj kalkuloj.
Priskribo de la ekzemplo
Ni rigardu simplan ekzemplon. Estas kantilevra trabo kun ŝarĝo.
Ni rigardu ĉi tiun problemon el la pozicio de inĝeniero kaj el la pozicio de sciencisto.
Kazo "Inĝeniero": estas kantilevra trabo longa 2 m. Ĝi devas teni ŝarĝon pezan 500 kg kun 3-obla sekureca rando. La trabo estas farita el rektangula tubo. Estas necese elekti la sekcion de la trabo laŭ la katalogo GOST.
Kazo "sciencisto": eksciu kiel la maso de la ŝarĝo, la sekco kaj longo de la trabo influas la ŝarĝan kapaciton de ĉi tiu trabo. Derivu la regresan ekvacion.
En ambaŭ kazoj oni konsideras la forton de gravito, kiu agas sur la trabo proporcie al la maso de la trabo.
Ni studu detale la unuan kazon - "inĝeniero". La kazo de "sciencisto" estas efektivigita en simila maniero.
Teknike, nia ekzemplo estas tre simpla. Kaj faka specialisto povos kalkuli ĝin simple per kalkulilo. Ni havas alian celon: montri kiel RPA-solvo povas helpi kiam la tasko fariĝas grandskala.
En simpligoj, ni ankaŭ rimarkas: la sekco de la tubo estas ideala rektangulo, sen rondigi la angulojn, sen konsideri la veldon.
Tasko de inĝeniero
La ĝenerala skemo de la "inĝeniero" kazo estas kiel sekvas:
- Sur Excel-folio ni havas tablon kun la gamo de tuboj laŭ GOST.
- Por ĉiu eniro en ĉi tiu tabelo, ni devas konstrui 3D-modelon en Autodesk Inventor.
- Poste, en la medio de Inventor Stress Analyzes, ni faras fortikan kalkulon kaj alŝutas la kalkulrezulton al html.
- Ni trovas la valoron "Maksimuma von Mises-streso" en la rezulta dosiero.
- Ni ĉesas la kalkulon se la sekureca faktoro (la rilatumo de la cedebleco de la materialo al la maksimuma streso de von Mises) estas malpli ol 3.
Ni kredas, ke trabo de taŭga sekco provizos 3-oblan sekurecan marĝenon kaj estos minimuma en pezo inter aliaj opcioj.
Entute, en nia tasko la specialisto laboras kun 3 aplikaĵoj (vidu diagramon supre). En reala situacio, la nombro da aplikoj povas esti eĉ pli granda.
GOST 8645-68 "Rektangulaj ŝtalaj tuboj" enhavas 300 enskribojn. En nia demo-problemo, ni mallongigos la liston: ni prenos unu eron el ĉiu grandeco familio. Estas 19 diskoj entute, el kiuj vi devas elekti unu.
La modela medio de Inventor, en kiu ni konstruos la modelon kaj faros fortkalkulojn, enhavas bibliotekon de pretaj materialoj. Ni prenos la trabo-materialon el ĉi tiu biblioteko:
Materialo - Ŝtalo
Denso 7,85 g/ku. cm;
Rendimento-forto 207 MPa;
Tirezo-rezisto 345 MPa;
Modulo de Young 210 GPa;
Tonda modulo 80,7692 GPa.
Jen kiel aspektas tridimensia modelo de ŝarĝita trabo:
Kaj jen la rezulto de la fortokalkulo. La sistemo ruĝe ruĝigas vundeblajn areojn de la trabo. Ĉi tiuj estas la lokoj kie la streĉiĝo estas plej granda. La skalo maldekstre montras la valoron de la maksimuma streĉo en la trabo-materialo.
Nun ni transdonu iom da laboro al la roboto
La laborskemo ŝanĝiĝas jene:
Ni kunvenos la roboton en la Automation Anywhere Community Edition (ĉi-poste nomata AA) medio. Ni transiru la taksajn kriteriojn kaj priskribu subjektivajn impresojn.
Versatilidad
RPA-solvoj (precipe komercaj) estas persiste poziciigitaj kiel rimedo por aŭtomatigi komercajn procezojn kaj aŭtomatigi la laboron de oficejaj dungitoj. Ekzemploj kaj trejnaj kursoj kovras interagadon kun ERP, ECM kaj Retejo. Ĉio estas tre "oficejsimila".
Komence ni dubis ĉu AA povos preni la interfacon kaj datumojn de nia Autodesk Inventor. Sed ĉio vere funkciis: ĉiu elemento, ĉiu kontrolo estis difinita kaj registrita. Eĉ en servformoj kun parametrotabeloj, la roboto akiris aliron al la dezirata ĉelo simple indikante la muson.
Sekva estis testo kun la lanĉo de fortkalkulstudio. Kaj ankaŭ neniu problemo. En ĉi tiu etapo, ni devis zorge labori kun paŭzoj inter agoj kiam la sistemo atendas ke la kalkulo finiĝos.
Repreni la rezultajn datumojn de la TTT kaj enmeti ĝin en Excel iris glate.
Ene de ĉi tiu tasko, ĉiuflankeco estis konfirmita. Juĝante laŭ la priskriboj de aliaj RPA-vendistoj, ĉiuflankeco estas vere komuna trajto de ĉi tiu kategorio de programaro.
Facile lernebla
Necesis pluraj vesperoj por majstri: kursoj, ekzemploj de trejnado - ĉio estas tie. Multaj RPA-vendistoj ofertas senpagan trejnadon. La sola baro: la medio-interfaco kaj AA-kursoj estas nur en la angla.
Rapido de disvolviĝo
Ni evoluigis kaj sencimigis la algoritmon por la "problemo de inĝeniero" vespere. La sekvenco de agoj estis kompletigita en nur 44 instrukcioj. Malsupre estas fragmento de la interfaco Automation Anywhere kun finita roboto. Malalta kodo/Neniu koda koncepto - ne necesis programi: ni uzis operaciajn registrilojn aŭ drug'n'drop el la komandbiblioteko. Poste agordu la parametrojn en la fenestro de proprietoj.
Reliefo de rutino
La roboto pasigas 1 minuton 20 sekundojn prilaborante unu rekordon. Ni pasigis proksimume la saman tempon prilaborante unu diskon sen roboto.
Se ni parolas pri dekoj kaj centoj da diskoj, tiam homo neeviteble laciĝos kaj komencos distriĝi. Specialisto povas subite okupiĝi pri iu alia tasko. Ĉe persono, proporcio de la formo "Se tasko daŭras A minutojn, tiam N tiaj taskoj povas esti plenumitaj en A * N minutoj" ne funkcias - ĝi ĉiam bezonas pli da tempo.
En nia ekzemplo, la roboto ordigos la rekordojn sinsekve, komencante per la plej grandaj sekcioj. Sur grandaj tabeloj ĉi tio estas malrapida metodo. Por akceli, vi povas efektivigi sinsekvajn proksimumojn, ekzemple, la metodon de Neŭtono aŭ duondividon.
Kalkula rezulto:
Tabelo 1. Rezulto de elekto de la trabo-sekcio
Tasko de sciencisto
La tasko de la sciencisto estas fari plurajn nombrajn eksperimentojn por determini la leĝon, laŭ kiu la ŝarĝokapacito de trabo ŝanĝiĝas depende de ĝia sekco, longo kaj maso de la ŝarĝo. La trovita leĝo estas formulita en formo de regresa ekvacio.
Por ke regresekvacio estu preciza, sciencisto devas prilabori grandan kvanton da datenoj.
Por nia ekzemplo, tabelo de eniga variabloj estas asignita:
- tubo profilo alteco;
- larĝo;
- Mura dikeco;
- trabo longo;
- pezo de la ŝarĝo.
Se ni devas fari la kalkulon por almenaŭ 3 valoroj de ĉiu variablo, tiam entute ĉi tio estas 243 ripetoj. Kun duminuta daŭro de unu ripeto, la tuta tempo estos 8 horoj - tuta labortago! Por pli kompleta studo, ni devas preni ne 3 valorojn, sed 10 aŭ pli.
Dum la kurso de la studo, certe evidentiĝos, ke pliaj faktoroj devas esti inkluzivitaj en la modelon. Ekzemple, "veturigu" malsamajn gradojn de ŝtalo. La volumo de kalkuloj pliiĝas dekojn kaj centojn da fojoj.
En reala tasko, la roboto povos liberigi la scienciston dum pluraj tagoj, kiujn la specialisto uzos por prepari la publikigon, kaj ĉi tio estas la ĉefa indikilo de la agado de la sciencisto.
Resumo
La "produkto" de inĝeniero estas vere funkcianta aparato, dezajno. Robotigo de kalkuloj reduktos riskojn pro pli profunda evoluo de la projekto (pli da kalkuloj, pli da reĝimoj, pli da ebloj).
La "produkto" de sciencisto estas ekvacio, ŝablono aŭ alia kompakta priskribo. Kaj ju pli preciza ĝi estas, des pli da datumoj estas implikitaj en la analizo. RPA-solvo helpos generi informojn "manĝaĵon" por modeloj.
Ni ĝeneraligu nian ekzemplon.
La rolo de la kalkulmodelo povas esti ajna modelo: pontomodelo, motormodelo, hejtsistemo modelo. La specialisto devas certigi, ke ĉiuj komponentoj de la modelo estas en ĝusta interagado inter si kaj ke la modelo provizas "ekstere" aron de ŝlosilaj parametroj-variabloj.
La rolon de la komputika medio ludas iu ajn aplikaĵo, kiun specialisto uzas en sia laboro. Ansys, Autocad, Solidworks, FlowVision, Dialux, PowerMill, Archicad. Aŭ io evoluigita interne, ekzemple, programo por elektado de adorantoj ĉe fabriko (vidu Systemair-ekipaĵ-elektoprogramojn).
Ni konsideras retejon, datumbazon, Excel-folion kaj txt-dosieron kiel datumfonton.
La fina rezulto de la laboro - raporto - estas Word-dokumento kun aŭtomate generita teksto, Excel-diagramo, aro da ekrankopioj aŭ retpoŝta informilo.
RPA estas uzebla kie ajn inĝenieristika analizo estas uzebla. Jen kelkaj areoj:
- fortaj kalkuloj kaj deformado;
- hidro- kaj gas-dinamiko;
- varmo interŝanĝo;
- elektromagnetismo;
- interfaka analizo;
- genera dezajno;
- kontrolprogramoj por CNC (ekzemple, nestado);
- medicina kaj biologia esplorado;
- en kalkuloj de sistemoj kun reagoj aŭ nesenmovaj sistemoj (kiam la fina rezulto devas esti transdonita al la fontodatenoj kaj la kalkulo ripetita).
Hodiaŭ, RPA-solvoj estas aktive uzataj en komerco por aŭtomatigi procezojn kaj labori kun datumoj. La rutino de oficejisto, inĝeniero kaj sciencisto havas multon komunan. Ni montris, ke robotoj estas utilaj en inĝenieristiko kaj scienco.
Ni resumu niajn impresojn.
- Verstileco - jes, RPA estas universala ilo.
- Facile lernebla - jes, simpla kaj alirebla, sed vi bezonas lingvon.
- Rapido de evoluo - jes, la algoritmo estas kunvenita rapide, precipe kiam vi ekkomprenas labori kun registriloj.
- Malpezigi vin de rutino - jes, ĝi vere povas alporti avantaĝojn en grandskalaj taskoj.
fonto: www.habr.com