Hyrje
Në shkollë, për të konsoliduar njohuritë, na jepnin shumë shembuj të njëjtë për të zgjidhur. Ne gjithmonë ankoheshim: çfarë vlere ka këtu? Të futësh dy ose tre vlera në formulë dhe të marrësh një përgjigje. Ku është këtu fluturimi i mendjes? Realiteti u tregua më i ashpër se shkolla.
Tani punoj si analist në IT. Para se të hynja në fushën e IT-së, kam punuar si inxhinier termoteknik, programues CNC, dhe kam marrë pjesë në projekte kërkimore.
Nga përvoja ime, kam kuptuar se 95% e kohës së punës, inxhinierët dhe shkencëtarët e kalojnë në këto veprime 'të njëjta'. Llogaritjet e ekuacioneve, verifikimet, regjistrimi i rezultateve, kopjimi i specifikimeve. Projekt pas projekti, eksperiment pas eksperimenti, ditë pas dite.
Ja disa shembuj nga puna ime e mëparshme.
Para vitit 2019, unë përgatita modele për formimin vakum-termik. Nëse një model i tillë mbështjellët me plastik të ngrohur, do të kemi një produkt që do të përsërisë saktësisht gjeometrinë e këtij modeli. Përshkrimi i teknologjisë .
Në ciklin e përgatitjes së modelit nevojitet një set i tërë aplikacionesh të specializuara:
- Autodesk Inventor për modelim 3D;
- Excel për nxjerrjen e dimensioneve të materialit;
- Excel për llogaritjen e kostos së modelit;
- moduli HSM për të krijuar programin e kontrollit CNC;
- Sistemi i skedarëve të kompjuterit për menaxhimin e skedarëve të programeve;
- Mjedisi Mach3 për të menaxhuar makinën CNC.
Nga një mjedis në tjetrin, të dhënat duhej të transferoheshin manualisht, dhe kjo nënkuptonte tabela të tëra dhe grupe vlerash. Procesi ishte i ngadaltë dhe shpesh ndodhnin gabime.
Para kësaj, kam marrë pjesë në zhvillimin dhe prodhimin e fibra optike (). Ka pasur shumë kërkime, projektim e llogaritur: mjedise speciale për llogaritje termodinamike dhe ndriçimi (Ansys, Dialux), plus llogaritje të efikasitetit ekonomik, plus Autocad dhe Inventor për modelet dhe skicat. Dhe këtu janë të njëjtat vështirësi: rezultati i llogaritjes nga një aplikacion duhet të transferohet në një aplikacion tjetër për llogaritjen e ardhshme. Dhe kështu disa here në kërkim të zgjidhjes optimale.
Koha e inxhinierit dhe koha e shkencëtarit është një kohë shumë e vlefshme. Këtu nuk po flasim për pagën. Pas llogaritjeve të inxhinierit fshihet një projekt i madh me një ekip. Pas kërkimeve të shkencëtarit, qëndron perspektiva e një industrie të tërë. Por shpesh, specialisti me kualifikim të lartë 'thjesht' kalon vlerat nga një program në tjetrin në vend që të zhvillojë koncepte, modelet, interpretimin e rezultateve, debatet dhe brainstorm-et me kolegët.
Karakteristika e mjedisit tĂ« biznesit modern Ă«shtĂ« shpejtĂ«sia. Tregu gjithmonĂ« shtyn. NĂ« vitin 2014, pĂ«r pĂ«rgatitjen e njĂ« modeli merrnim 2-3 javĂ«. NĂ« vitin 2018 â tre ditĂ«, dhe kjo dukej tashmĂ« shumĂ« e gjatĂ«. Tani projektuesi duhet tĂ« ofrojĂ« disa variante zgjidhjeje pĂ«r tĂ« njĂ«jtĂ«n kohĂ« qĂ« mĂ« parĂ« ishte parashikuar vetĂ«m pĂ«r njĂ« variant.
Dhe njĂ« moment tjetĂ«r â investimet dhe rreziqet. PĂ«r tĂ« 'kapur' njĂ« projekt, kompani duhet tĂ« investojĂ« rreth 6% tĂ« kostos sĂ« kĂ«tij projekti nĂ« zhvillimin konceptual para se tĂ« nĂ«nshkruajĂ« kontratĂ«n me klientin. KĂ«to mjete shpenzohen:
- për kërkimin;
- projektimin konceptual;
- vlerësimin e kosto-ve të punës;
- përgatitjen e skicave etj.
Kompania i merr këto nga xhepi i saj, ky është një rrezik vetjak. Vëmendja ndaj konceptit kërkon kohë të specialistëve, dhe ata janë të zënë me rutinën.
Pas njohjes me instrumentet e punës në një kompani IT, më interesoi se cilat praktika nga automatizimi i proceseve të biznesit mund të ishin të dobishme për inxhinierët. Kështu, biznesi ka përdorur prej kohësh robotizimin e proceseve (RPA) për të luftuar rutinën.
Prodhuesit e RPA-s shpallin këto të mira të këtij instrumenti automatizimi:
- universialiteti (robot mund të punoj me çdo aplikacion, me çdo burim të dhënash);
- thjeshtësia e përdorimit (nuk kërkohen njohuri të thella në programim dhe administrim);
- shpejtësia e zhvillimit (për një algoritëm të gatshëm merr më pak kohë se sa me programimin tradicional);
- shkarkimi real i punonjësit nga operacionet rutinore.
Sipas këtyre kritereve ne do të verifikojmë efektin e përdorimit të RPA në llogaritjet inxhinierike/shkencore.
PĂ«rshkrimi i shembullit
Do të shqyrtojmë një shembull të thjeshtë. Ka një grimcë të mbështetur në konsolë me ngarkesë.
Le të shikojmë këtë problem nga perspektiva e inxhinierit dhe nga perspektiva e shkencëtarit.
Rasti 'inxhinier': ka një grimcë të mbështetur në konsolë me gjatësi 2 m. Ajo duhet të mbajë një ngarkesë me masë 500 kg me një rezervë të tretë të qëndrueshmërisë. Grimca është bërë nga një tub drejtkëndësh. Duhet të zgjidhet seksioni i grimcës sipas katalogut GOST.
Rasti 'shkencëtar': të zbulohet se si ndikon masa e ngarkesës, seksioni dhe gjatësia e grimcës në kapacitetin mbajtës të këtij grimce. Të nxirren ekuacionet regresionale.
Në të dy rastet merret parasysh forca e gravitetit që vepron mbi grimcën në përpjesëtim me masën e grimcës.
Do të studiojmë në detaje rastin e parë - 'inxhier'. Rasti 'shkencëtari' realizohet në një mënyrë të ngjashme.
Teknikisht, shembulli ynë është shumë i thjeshtë. Dhe specialisti përkatës mund ta kalkullojë lehtësisht atë me një kalkulator. Qëllimi ynë është ndryshe: të tregojmë se si do të ndihmojë zgjidhja RPA kur detyra bëhet e madhe.
Në thjeshtim, gjithashtu do të theksojmë: pjesa e tubit është një drejtkëndësh ideal, pa skaj të rrumbullakosur, pa marrë parasysh lidhjen e saldimit.
Detyra e inxhierit
Skema e përgjithshme e rastit 'inxhier' është si vijon:
- Në një fletë Excel kemi një tabelë me sortimentin e tubave sipas GOST.
- Për çdo regjistrim në këtë tabelë, ne duhet të ndërtojmë një model 3D në Autodesk Inventor.
- Pastaj, në mjedisin e Inventor Stress Analyses, kryejmë llogaritjen e forcës dhe eksportojmë rezultatin e llogaritjes në html.
- Gjejmë në skedarin e marrë vlerën 'Tensioni maksimal sipas Mises'.
- Ndalojmë llogaritjen nëse rezerveja e forcës (raporti i kufijve të fluksit të materialit me tensionin maksimal sipas Mises) është më e vogël se 3.
Mendojmë se një beam me seksion përkatës do të sigurojë një rezervë force tri herë më të madhe dhe do të jetë minimale në masë mes varianteve të tjera.
Kështu, në detyrën tonë, specialisti punon me 3 aplikacione (shih skemën më lart). Në kushte reale, numri i aplikacioneve mund të jetë më shumë.
GOST 8645-68 'Tubat çelikë drejtkëndëshe' përmban 300 regjistrime. Në detyrën tonë demonstrative ne do ta shkurtëzojmë listën: do të marrim një pozite nga çdo familje madhësish. Në total 19 regjistrime, nga të cilat duhet të zgjidhet një.
Mjedisi i modelimit të Inventor, në të cilin do të ndërtosh modelin dhe të bësh llogaritjen e forcës, përmban një bibliotekë materialesh të gatshme. Ne do të marrim materialin e beam nga kjo bibliotekë:
Materiali - Ăelik
Densiteti 7,85 g/kub. cm;
Kufiri i fluksit 207 MPa;
Kufiri në shpërbërje 345 MPa;
Moduli i Young 210 GPa;
Moduli i shpërndarjes 80,7692 GPa.
Kështu duket modeli tre-dimensional i beam-it të ngarkuar:
Dhe këtu është rezultati i llogaritjes së forcës. Sistemi ngjyros në të kuqe zonat e dobëta të beam-it. Në këto vende tensioni është më i lartë. Shkalla në të majtë tregon vlerën e tensionit maksimal në materialin e beam-it.
â
Tani do t'ua kalojmë një pjesë të punës robotit
Skema e punës ndryshohet si vijon:
Do ta krijojmĂ« robotin nĂ« mjedisin Automation Anywhere Community Edition (mĂ« pas AĐ). Do tĂ« kalojmĂ« pĂ«rmes kritereve tĂ« vlerĂ«simit dhe do tĂ« pĂ«rshkruajmĂ« pĂ«rshtypjet tona subjektive.
Universialiteti
Zgjidhjet RPA (veçanërisht ato komerciale) pozicionohen me insistim si një mjet për automatizimin e proceseve të biznesit, automatizimin e punës së punonjësve të zyrës. Në shembuj dhe kurse trajnimi shqyrtohet ndërveprimi me ERP, ECM, Web. Gjithçka është shumë 'zyrake'.
Në fillim kishim dyshime, nëse AA do të përballonte ndërfaqen dhe të dhënat e Autodesk Inventor tonë. Por gjithçka vërtet funksionoi: çdo element, çdo kontroll u identifikua dhe u regjistrua. Edhe në formatet shërbyese me tabela parametrash, roboti mori qasje në qelizën e nevojshme nëpërmjet tregimit me miun.
Më pas ishte një provim me fillimin e studionit të llogaritjes së forcës. Po ashtu pa probleme. Në këtë fazë, duhej të punonim me vëmendje me pauzat midis veprimeve, kur sistemi pret përfundimin e llogaritjes.
Me marrjen e të dhënave përfundimtare nga Web dhe futjen e tyre në Excel kaloi pa ndërlikime.
NĂ« kuadĂ«r tĂ« kĂ«saj detyre, universialiteti u konfirmua. Sipas pĂ«rshkrimeve tĂ« ofruesve tĂ« tjerĂ« RPA, universialiteti â vĂ«rtet Ă«shtĂ« njĂ« pronĂ« e pĂ«rbashkĂ«t e kĂ«saj kategorie softueri.
Thjeshtësia e mësimit
MĂ«simi mori disa mbrĂ«mje: kurset, shembujt mĂ«simorĂ« â tĂ« gjitha kĂ«to janĂ« tĂ« pranueshme. Shumica e ofruesve tĂ« RPA ofrojnĂ« trajnim falas. BarrierĂ«n e vetme: ndĂ«rfaqja e mjedisit dhe kursit tĂ« AA Ă«shtĂ« vetĂ«m nĂ« anglisht.
Shpejtësia e zhvillimit
Algoritmi pĂ«r 'detyrĂ«n e inxhierit' ne e zhvilluam dhe e pĂ«rmirĂ«suam brenda njĂ« mbrĂ«mjeje. Rendi i veprimeve pĂ«rmbante vetĂ«m 44 instrukcione. MĂ« poshtĂ« nĂ« figurĂ« Ă«shtĂ« njĂ« fragment i ndĂ«rfaqes Automation Anywhere me robotin e gatshĂ«m. Koncepti Low code/No code â nuk u nevojit tĂ« programohej: pĂ«rdorĂ«m regjistrues tĂ« operacioneve, ose dragânâdrop nga biblioteka e komandave. Pastaj konfigurimi i parametrave nĂ« dritaren e pronave.
Shkarkimi nga rutina
Robotit i duhen 1 minutë 20 sekonda për të procesuar një regjistrim. Afërsisht aq kohë na merrte ne për të procesuar një regjistrim pa robot.
NĂ«se flasim pĂ«r dhjetĂ«ra e qindra regjistrimesh, njeriu patjetĂ«r do tĂ« lodhet, do tĂ« fillojĂ« tĂ« shpĂ«rqendrohet. SpecialistĂ«t mund tĂ« angazhohen papritur me ndonjĂ« detyrĂ« tjetĂ«r. Me njeriun, pĂ«rpjesĂ«timi nĂ« formatin 'nĂ«se detyra zgjat A minuta, atĂ«herĂ« N tĂ« tilla detyra mund tĂ« pĂ«rfundojnĂ« pĂ«r A*N minuta' nuk funksionon â gjithmonĂ« merret mĂ« shumĂ« kohĂ«.
Në shembullin tonë, roboti do të kalojë regjistrimet një pas një, duke filluar nga seksionet më të mëdha. Në grupe të mëdha nuk është një metodë e shpejtë. Për të acceleruar, mund të realizojnë afrisime të rendit, për shembull, metodën e Newtonit ose ndarjen e mesme.
Rezultati i llogaritjes:
Tabela 1. Rezultati i përcaktimit të seksionit të shtrirë
Detyra e shkencëtarit
Detyra e shkencëtarit është të kryejë disa eksperimente numerike për të përcaktuar ligjin sipas të cilit ndryshon kapaciteti mbajtës i shtrirës në varësi të seksionit të saj, gjatë dhe masës së ngarkesës. Ligji i gjetur formulohet në formën e një ekuacioni regresioni.
Për të pasur saktësi, ekuacioni regresionit duhet të trajtojë një sasi të madhe të dhënash.
Për shembullin tonë, identifikohet një grup variablash hyrës:
- lartësia e profilit të tubit;
- gjerësia;
- trashësia e murit;
- gjatësia e shtrirës;
- masa e ngarkesës.
NĂ«se duhet tĂ« bĂ«jmĂ« llogaritjen pĂ«r tĂ« paktĂ«n 3 vlera tĂ« secilit variabĂ«l, atĂ«herĂ« gjithsej do tĂ« kemi 243 pĂ«rsĂ«ritje. Me njĂ« kohĂ«zgjatje prej dy minutash pĂ«r çdo iteracion, koha totale do tĂ« arrijĂ« tashmĂ« nĂ« 8 orĂ« â njĂ« ditĂ« tĂ« plotĂ« pune! PĂ«r njĂ« studim mĂ« tĂ« plotĂ«, duhet tĂ« marrim jo vetĂ«m 3 vlera, por 10 apo mĂ« shumĂ«.
Në procesin e kërkimeve, do të zbulohet patjetër se modeli duhet të përfshijë faktorë shtesë. Për shembull, "të testojmë" lloje të ndryshme çeliku. Vëllimi i kalkulimeve rritet dhjetëra dhe qindra herë.
Në një detyrë të vërtetë, roboti do të jetë në gjendje të lirojë disa ditë për shkencëtarin, të cilat specialisti do t'i përdorë për të përgatitur publikimin, dhe ky është treguesi kryesor i aktivitetit të shkencëtarit.
Curriculum Vitae
"Produkti" i inxhinierit është një pajisje funksionale, një konstrukcion. Robotizimi i llogaritjeve do të zvogëlojë rreziqet përmes një përpunimi më të thellë të projektit (më shumë llogaritje, më shumë mënyra, më shumë variante).
"Produkti" i shkencëtarit është një ekuacion, një rregull ose një përshkrim tjetër kompakt. Dhe sa më saktë, aq më shumë të dhëna janë përfshirë në analizë. Zgjidhja RPA do të ndihmojë në krijimin e "ushqimit" informativ për modelet.
Le të përmbledhim shembujnë tonë.
Një model llogaritës mund të jetë çdo model: modeli i një ure, modeli i një motori, modeli i një sistemi ngrohjeje. Nga specialisti pritet që të gjitha komponentët e modelit të jenë në bashkëveprim të duhur me njëri-tjetrin dhe që modeli të ofrojë "jashtë" një grup parametrash-këmbimi kyç.
Roli i ambientit llogaritës luhet nga çdo aplikacion që specialisti përdor në punën e tij. Ansys, Autocad, Solidworks, FlowVision, Dialux, PowerMill, Archicad. Ose diçka e krijuar vetë, për shembull, një program për përcaktimin e ventilatorëve në fabrikën prodhuese (shih. Programet për përcaktimin e pajisjeve Systemair).
Si burim të dhënash konsiderojmë gjithashtu ueb-faqen, bazën e të dhënave, një fletë Excel dhe një skedar txt.
Rezultati pĂ«rfundimtar i punĂ«s â raporti â Ă«shtĂ« njĂ« dokument Word me tekst tĂ« formuar automatikisht, njĂ« diagram Excel, njĂ« grup skrinshotĂ«sh ose dĂ«rgimi i email-eve.
RPA është e aplikueshme kudo ku aplikohet analiza inxhinierike. Ja disa fusha:
- llogaritjet e qëndrueshmërisë dhe deformimi;
- hidrodinamika dhe gazdinamika;
- këmbimi i nxehtësisë;
- elektromagnetizmi;
- analiza ndërdisiplinore;
- projektimi gjenerues;
- programet udhëzuese për CNC (për shembull, ndatja);
- hulumtime mjekësore dhe biologjike;
- në llogaritjet e sistemeve me lidhje të prapme ose sistemeve transitor (kur rezultati përfundimtar duhet të kthehet në të dhënat hyrëse dhe të përsëritet llogaritja).
Sot, zgjidhjet RPA po përdoren aktysh në biznes për automatizimin e proceseve dhe punën me të dhënat. Në rutinën e një punonjësi zyre, inxhinierit dhe shkencëtarit ka shumë gjëra të përbashkëta. Ne kemi treguar se robotët janë të përshtatshëm në aktivitetet inxhinierike dhe shkencore.
Le të përmbledhim përshtypjet tona.
- Universaliteti â po, RPA Ă«shtĂ« njĂ« mjet universal.
- ThjeshtĂ«sia nĂ« mĂ«sim â po, Ă«shtĂ« e thjeshtĂ« dhe e arritshme, por kĂ«rkon njohuri tĂ« njĂ« gjuhe.
- ShpejtĂ«sia e zhvillimit â po, algoritmi mblidhet shpejt, veçanĂ«risht kur "blihet dora" me pĂ«rdorimin e regjistruesve.
- ShkĂ«putja nga rutina â po, me tĂ« vĂ«rtetĂ« Ă«shtĂ« nĂ« gjendje tĂ« sjellĂ« pĂ«rfitime nĂ« detyrat e mĂ«dha.
Burimi: habr.com
