kirish
Maktabda bilimlarimizni mustahkamlash uchun bizdan shunga o'xshash ko'plab misollarni echish so'ralgan. Biz doimo bezovta bo'ldik: bu erda nima qimmatli? Formulaga ikki yoki uchta qiymatni almashtiring va javobni oling. Bu erda fikrning parvozi qayerda? Haqiqat maktabdan ko'ra qattiqroq bo'lib chiqdi.
Hozir men IT-tahlilchi sifatida ishlayman. IT sohasiga qo'shilishdan oldin men issiqlik muhandisi, CNC dasturchisi bo'lib ishladim va tadqiqot loyihalarida qatnashdim.
O'z tajribamdan ishonchim komilki, muhandislar va olimlar ish vaqtining 95 foizini shunday "bir xil" harakatlarga sarflashadi. Tenglamalarni hisoblang, tekshiring, natijalarni yozing, texnik xususiyatlarni ko'chiring. Loyihadan keyin loyiha, tajribadan keyin tajriba, kundan-kunga.
Oldingi ishimdan bir nechta misollar keltiraman.
2019 yilgacha men termal vakuumli kalıplama uchun maketlarni yaratdim. Agar bunday model isitiladigan plastmassa bilan qoplangan bo'lsa, biz ushbu modelning geometriyasini aniq takrorlaydigan mahsulotni olamiz. Texnologiyaning tavsifi .
Maket ishlab chiqarish tsikli yuqori ixtisoslashgan dasturlarning butun to'plamini talab qiladi:
- 3D modellashtirish uchun Autodesk Inventor;
- Ish qismi o'lchamlarini yuklash uchun Excel;
- Chizma narxini hisoblash uchun Excel;
- CNC boshqaruv dasturini yaratish uchun HSM moduli;
- Dastur fayllarini boshqarish uchun kompyuter fayl tizimi;
- CNC mashinasini boshqarish uchun Mach3 muhiti.
Ma'lumotlar atrof-muhitdan atrof-muhitga qo'lda o'tkazilishi kerak edi va ular butun jadvallar va qiymatlar massivlarini o'z ichiga oladi. Jarayon sekin va ko'pincha xatolar yuzaga keladi.
Bundan oldin men yorug'lik qo'llanmalarini ishlab chiqish va ishlab chiqarishda qatnashganman (). U erda juda ko'p tadqiqotlar, dizayn va hisob-kitoblar bor edi: issiqlik va yorug'lik hisoblari uchun ixtisoslashtirilgan muhitlar (Ansys, Dialux), shuningdek, iqtisodiy samaradorlik hisoblari, shuningdek, modellar va chizmalar uchun Autocad va Inventor. Va bu erda bir xil qiyinchiliklar: bitta dasturdan olingan hisob-kitob natijasi keyingi hisob-kitob uchun boshqa dasturga tortilishi kerak. Va shuning uchun optimal echimni izlashda bir necha marta.
Muhandisning vaqti va olimning vaqti juda qimmatli vaqt. Bu erda biz ish haqi haqida gapirmayapmiz. Muhandisning hisob-kitoblari ortida jamoa bilan katta loyiha turibdi. Olimning izlanishlari ortida butun bir sanoat istiqboli yotadi. Ammo ko'pincha yuqori malakali mutaxassis kontseptsiyalarni ishlab chiqish, modellashtirish, natijalarni sharhlash, hamkasblar bilan muhokama qilish va miya hujumi o'rniga qadriyatlarni bir dasturdan boshqasiga "ahmoqona" o'tkazadi.
Zamonaviy ishbilarmonlik muhitining o'ziga xos xususiyati - bu tezkorlik. Bozor doimiy ravishda turtki bo'ladi. 2014-yilda model yaratish uchun 2-3 hafta vaqt sarfladik. 2018 yilda bu uch kun edi va bu juda uzoq tuyuldi. Endi dizayner ilgari faqat bitta variantga ajratilgan bir vaqtning o'zida bir nechta echim variantlarini ishlab chiqishi kerak.
Va yana bir nuqta - investitsiyalar va xavflar. Loyihani "qo'lga olish" uchun korxona mijoz bilan shartnoma tuzishdan oldin ushbu loyiha qiymatining ~6% ni kontseptual ishlab chiqishga sarmoya qilishi kerak. Ushbu mablag'lar:
- tadqiqot uchun;
- kontseptual dizayn;
- mehnat xarajatlarini baholash;
- eskizlarni tayyorlash va boshqalar.
Kompaniya ularni o'z cho'ntagidan chiqaradi, bu o'z xavfi. Kontseptsiyaga e'tibor berish mutaxassislarning vaqtini talab qiladi va ular muntazam ish bilan band.
IT-kompaniyadagi ish vositalari bilan tanishganimdan so'ng, men muhandislar uchun qanday biznes jarayonlarini avtomatlashtirish amaliyoti foydali bo'lishi mumkinligi bilan qiziqdim. Shunday qilib, korxonalar uzoq vaqtdan beri robotlashtirilgan jarayonlarni avtomatlashtirishdan (RPA) muntazam ravishda kurashish uchun foydalanmoqda.
RPA ishlab chiqaruvchilari bunday avtomatlashtirish vositasining quyidagi afzalliklarini da'vo qilishadi:
- ko'p qirrali (robot har qanday dastur bilan, har qanday ma'lumot manbai bilan ishlashga qodir);
- o'rganish qulayligi (dasturlash va boshqaruv bo'yicha chuqur kompetensiyalar talab qilinmaydi);
- rivojlanish tezligi (tugagan algoritm an'anaviy dasturlashdan kamroq vaqt oladi);
- xodimning odatiy operatsiyalardan haqiqiy yengilligi.
Ushbu mezonlarga asoslanib, biz RPA dan foydalanishning muhandislik/ilmiy hisob-kitoblarda qanday ta'siri borligini tekshiramiz.
Misol tavsifi
Keling, oddiy misolni ko'rib chiqaylik. Yuk ko'tarilgan konsolli nur bor.
Keling, bu muammoni muhandis pozitsiyasidan va olim pozitsiyasidan ko'rib chiqaylik.
"Muhandis" korpusi: uzunligi 2 m bo'lgan konsolli to'sin mavjud.U 500 barobar xavfsizlik chegarasi bilan 3 kg og'irlikdagi yukni ushlab turishi kerak. Nur to'rtburchaklar trubadan qilingan. GOST katalogiga muvofiq nurning qismini tanlash kerak.
"Olim" ishi: yukning massasi, nurning ko'ndalang kesimi va uzunligi ushbu nurning yuk ko'tarish qobiliyatiga qanday ta'sir qilishini bilib oling. Regressiya tenglamasini chiqaring.
Ikkala holatda ham tortishish kuchi hisobga olinadi, bu nurning massasiga mutanosib ravishda nurga ta'sir qiladi.
Keling, birinchi ishni - "muhandis" ni batafsil o'rganamiz. "Olim" ishi xuddi shunday tarzda amalga oshiriladi.
Texnik jihatdan bizning misolimiz juda oddiy. Va fan bo'yicha mutaxassis uni oddiygina kalkulyatorda hisoblashi mumkin. Bizning yana bir maqsadimiz bor: vazifa keng ko'lamli bo'lganda RPA yechimi qanday yordam berishi mumkinligini ko'rsatish.
Soddalashtirishda biz ham ta'kidlaymiz: trubaning kesimi burchaklarni yaxlitlashsiz, payvandni hisobga olmasdan, ideal to'rtburchaklardir.
Muhandisning vazifasi
"Muhandis" ishining umumiy sxemasi quyidagicha:
- Excel varag'ida bizda GOST bo'yicha quvurlar diapazoni bo'lgan jadval mavjud.
- Ushbu jadvaldagi har bir yozuv uchun Autodesk Inventor-da 3D modelni yaratishimiz kerak.
- Keyin, Inventor Stress Analyzes muhitida biz kuch hisobini amalga oshiramiz va hisoblash natijasini html ga yuklaymiz.
- Olingan faylda "Maksimum fon Mises stressi" qiymatini topamiz.
- Xavfsizlik koeffitsienti (materialning oquvchanligining maksimal von Mises kuchlanishiga nisbati) 3 dan kam bo'lsa, hisobni to'xtatamiz.
Biz ishonamizki, mos keladigan kesmaning nuri 3 baravar xavfsizlik chegarasini ta'minlaydi va boshqa variantlar orasida minimal og'irlikda bo'ladi.
Hammasi bo'lib, bizning vazifamizda mutaxassis 3 ta dastur bilan ishlaydi (yuqoridagi diagrammaga qarang). Haqiqiy vaziyatda ilovalar soni yanada ko'proq bo'lishi mumkin.
GOST 8645-68 "To'rtburchaklar po'lat quvurlar" 300 ta yozuvni o'z ichiga oladi. Namoyish muammomizda biz ro'yxatni qisqartiramiz: biz har bir o'lchamdagi oiladan bitta narsani olamiz. Hammasi bo'lib 19 ta yozuv mavjud bo'lib, ulardan birini tanlashingiz kerak.
Inventor modellashtirish muhiti, unda biz model tuzamiz va quvvat hisoblarini qilamiz, unda tayyor materiallar kutubxonasi mavjud. Biz ushbu kutubxonadan nurli materialni olamiz:
Material - Chelik
Zichlik 7,85 g / kub. sm;
Chiqish kuchi 207 MPa;
Kuchlanish kuchi 345 MPa;
Young moduli 210 GPa;
Kesish moduli 80,7692 GPa.
Yuklangan nurning uch o'lchovli modeli shunday ko'rinadi:
Va bu erda quvvatni hisoblash natijasi. Tizim nurning zaif joylarini qizil rangga bo'yadi. Bu keskinlik eng katta bo'lgan joylar. Chapdagi shkala nur materialidagi maksimal kuchlanish qiymatini ko'rsatadi.
Endi ishning bir qismini robotga o'tkazamiz
Ish sxemasi quyidagicha o'zgaradi:
Biz robotni Automation Anywhere Community Edition (keyingi o‘rinlarda AA deb yuritiladi) muhitida yig‘amiz. Keling, baholash mezonlarini ko'rib chiqaylik va sub'ektiv taassurotlarni tavsiflaymiz.
Ko'pchilik
RPA echimlari (ayniqsa, tijorat) biznes jarayonlarini avtomatlashtirish va ofis xodimlarining ishini avtomatlashtirish vositasi sifatida doimiy ravishda joylashtirilgan. Misollar va o'quv kurslari ERP, ECM va Web bilan o'zaro aloqani o'z ichiga oladi. Hamma narsa juda "ofisga o'xshaydi".
Avvaliga biz AA bizning Autodesk Inventor interfeysi va ma'lumotlarini topa oladimi yoki yo'qmi degan shubhamiz bor edi. Ammo hamma narsa haqiqatan ham ishladi: har bir element, har bir boshqaruv aniqlandi va qayd etildi. Hatto parametrlar jadvallari bo'lgan xizmat ko'rsatish shakllarida ham robot sichqonchani ko'rsatish orqali kerakli katakka kirish huquqiga ega bo'ldi.
Keyinchalik kuchni hisoblash studiyasini ishga tushirish bilan sinov bo'ldi. Va muammo ham yo'q. Ushbu bosqichda, tizim hisob-kitob tugashini kutayotganda, harakatlar orasidagi pauza bilan ehtiyotkorlik bilan ishlashimiz kerak edi.
Olingan ma'lumotlarni Internetdan olish va uni Excelga kiritish muammosiz o'tdi.
Ushbu vazifa doirasida ko'p qirralilik tasdiqlandi. Boshqa RPA sotuvchilari tavsifiga ko'ra, ko'p qirralilik haqiqatan ham ushbu toifadagi dasturiy ta'minotning umumiy xususiyatidir.
O'rganish oson
O'zlashtirish uchun bir necha oqshom kerak bo'ldi: kurslar, o'qitish misollari - hammasi bor. Ko'pgina RPA sotuvchilari bepul treningni taklif qilishadi. Yagona to'siq: atrof-muhit interfeysi va AA kurslari faqat ingliz tilida.
Rivojlanish tezligi
Biz kechqurun "muhandisning muammosi" algoritmini ishlab chiqdik va tuzatdik. Harakatlar ketma-ketligi faqat 44 ta ko'rsatmalarda bajarilgan. Quyida tayyor robot bilan Automation Anywhere interfeysining bir qismi keltirilgan. Past kod/Kod tushunchasi yo'q - dasturlashning hojati yo'q edi: biz buyruqlar kutubxonasidan operatsiya yozuvchisi yoki dori-darmondan foydalandik. Keyin xususiyatlar oynasida parametrlarni sozlang.
Muntazam ishlardan xalos bo'lish
Robot bitta yozuvni qayta ishlash uchun 1 daqiqa 20 soniya vaqt sarflaydi. Biz robotsiz bitta yozuvni qayta ishlashga taxminan bir xil vaqt sarfladik.
Agar biz o'nlab va yuzlab yozuvlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda odam muqarrar ravishda charchaydi va chalg'itishni boshlaydi. Mutaxassis to'satdan boshqa ish bilan band bo'lishi mumkin. Biror kishi bilan "Agar vazifa bir daqiqa davom etsa, unda N ta vazifani A * N daqiqada bajarish mumkin" shakli ishlamaydi - bu har doim ko'proq vaqtni oladi.
Bizning misolimizda robot eng katta bo'limlardan boshlab yozuvlarni ketma-ket saralaydi. Katta massivlarda bu sekin usul. Tezlashtirish uchun siz ketma-ket yaqinlashishni amalga oshirishingiz mumkin, masalan, Nyuton usuli yoki yarim bo'linish.
Hisoblash natijasi:
Jadval 1. Nur qismini tanlash natijasi
Olimning vazifasi
Olimning vazifasi - bu qonunni aniqlash uchun bir nechta raqamli tajribalar o'tkazish, unga ko'ra nurning yuk ko'tarish qobiliyati uning kesimi, uzunligi va yukning massasiga qarab o'zgaradi. Topilgan qonun regressiya tenglamasi shaklida tuzilgan.
Regressiya tenglamasi aniq bo'lishi uchun olim katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlashi kerak.
Bizning misolimiz uchun kirish o'zgaruvchilari qatori ajratilgan:
- quvur profilining balandligi;
- kenglik;
- devor qalinligi;
- nur uzunligi;
- yukning og'irligi.
Agar biz har bir o'zgaruvchining kamida 3 ta qiymati uchun hisob-kitob qilishimiz kerak bo'lsa, unda jami bu 243 ta takroriydir. Bir iteratsiyaning ikki daqiqali davomiyligi bilan umumiy vaqt 8 soatni tashkil qiladi - butun ish kuni! To'liqroq o'rganish uchun biz 3 ta qiymatni emas, balki 10 yoki undan ko'p qiymatni olishimiz kerak.
Tadqiqot davomida, albatta, modelga qo'shimcha omillarni kiritish kerakligi aniq bo'ladi. Misol uchun, po'latning turli markalarini "haydash". Hisob-kitoblar hajmi o'nlab va yuzlab marta ortadi.
Haqiqiy vazifada robot olimni bir necha kunga bo'shatishi mumkin, bu mutaxassis nashrni tayyorlash uchun foydalanadi va bu olim faoliyatining asosiy ko'rsatkichidir.
Xulosa
Muhandisning "mahsuloti" - bu haqiqatan ham ishlaydigan qurilma, dizayn. Hisob-kitoblarni robotlashtirish loyihani chuqurroq rivojlantirish (ko'proq hisob-kitoblar, ko'proq rejimlar, ko'proq variantlar) tufayli xavflarni kamaytiradi.
Olimning "mahsuloti" - bu tenglama, naqsh yoki boshqa ixcham tavsif. Va qanchalik aniq bo'lsa, tahlilga shunchalik ko'p ma'lumot kiradi. RPA yechimi modellar uchun ma'lumot "oziq-ovqat" yaratishga yordam beradi.
Keling, misolimizni umumlashtiraylik.
Hisoblash modelining roli har qanday model bo'lishi mumkin: ko'prik modeli, dvigatel modeli, isitish tizimining modeli. Mutaxassisdan modelning barcha komponentlari bir-biri bilan to'g'ri o'zaro ta'sir qilishini va model asosiy parametrlar-o'zgaruvchilar to'plamini "tashqarida" taqdim etishini ta'minlashi kerak.
Hisoblash muhitining rolini mutaxassis o'z ishida foydalanadigan har qanday dastur o'ynaydi. Ansys, Autocad, Solidworks, FlowVision, Dialux, PowerMill, Archicad. Yoki uyda ishlab chiqilgan narsa, masalan, ishlab chiqarish zavodida muxlislarni tanlash dasturi (qarang: Systemair uskunalarini tanlash dasturlari).
Biz veb-sayt, ma'lumotlar bazasi, Excel varag'i va txt faylini ma'lumotlar manbai sifatida ko'rib chiqamiz.
Ishning yakuniy natijasi - hisobot - avtomatik ravishda yaratilgan matnli Word hujjati, Excel diagrammasi, skrinshotlar to'plami yoki elektron pochta xabarnomasi.
RPA muhandislik tahlili qo'llaniladigan joyda qo'llaniladi. Mana ba'zi hududlar:
- mustahkamlik va deformatsiyani hisoblash;
- gidro- va gaz dinamikasi;
- issiqlik almashinuvi;
- elektromagnetizm;
- fanlararo tahlil;
- generativ dizayn;
- CNC uchun boshqaruv dasturlari (masalan, joylashtirish);
- tibbiy va biologik tadqiqotlar;
- teskari aloqa yoki statsionar bo'lmagan tizimlarga ega tizimlarning hisob-kitoblarida (yakuniy natija manba ma'lumotlariga o'tkazilishi va hisob-kitobni takrorlash kerak bo'lganda).
Bugungi kunda RPA yechimlari jarayonlarni avtomatlashtirish va ma'lumotlar bilan ishlash uchun biznesda faol foydalanilmoqda. Ofis xodimi, muhandis va olimning kundalik ishlarida umumiy jihatlar ko'p. Biz robotlar muhandislik va fan sohasida foydali ekanligini ko'rsatdik.
Keling, taassurotlarimizni umumlashtiraylik.
- Ko'p qirrali - ha, RPA universal vositadir.
- O'rganish oson - ha, sodda va tushunarli, lekin sizga til kerak.
- Rivojlanish tezligi - ha, algoritm tezda yig'iladi, ayniqsa magnitafonlar bilan ishlashga oshiq bo'lsangiz.
- O'zingizni odatdagidan xalos qilish - ha, bu haqiqatan ham keng ko'lamli vazifalarda foyda keltirishi mumkin.
Manba: www.habr.com