PVS-Studio и ГОСТы. Как появилось приложение КОМПАС-Эксперт для проверки чертежей
Недавно мы выпустили новое приложение КОМПАС-Эксперт для поиска ошибок в чертежах и моделях, разработанных в КОМПАС-3D. Идеей для него послужил анализатор кода PVS-Studio. Что общего в продуктах для программистов и инженеров и как классифицируются ошибки проектирования, рассказывает Олег Волков.
В свое время меня вдохновил Viva64 для проверки кода C++ (сейчас этот прекрасный продукт называется PVS-Studio). Он выполняет анализ кода на различные правила: логические/нелогические, конструктор/деструктор, сравнение переменных и другие. Возникла мысль применить похожую идеологию в КОМПАС-3D: на выходе проверять результат — чертеж или 3D-модель — некими правилами. Тем более, что в других САПР подобные проверки реализованы.
Вообще в IT инфраструктура разработки налажена гораздо лучше, чем в инженерном проектировании. Подробно описано, как сдавать код, как его верифицировать, как версионировать, в какие моменты какие проверки проводить (SWEBOOK вам в помощь). Почему бы не применить этот подход к работе конструктора в САПР?
В свое время, когда компьютеры были большими и рабочее время за ними дорогим, среди программистов было принято не допускать ошибки на этапе написания кода, чтобы он проходил с первого раза. Сейчас мы лишний раз проведем компиляцию, она выдаст кучу ошибок, исправим, еще раз проведем. Так и в работе конструктора — не надо пытаться с первого раза получить идеальный чертеж. Перед тем как идти получать подпись, проверь, исправь, еще раз проверь. Думать надо над своим изделием, а не над оформлением чертежа, «Эксперт» поможет.
Все возможные ошибки (дефекты документа) мы разбили на области знаний и стали под них «подкладывать» конкретные проверки. На данный момент в проекте сделано более 140 проверок.
Стандарты оформления конструкторской документации (ГОСТ/ЕСКД)
Первыми для реализации были выбраны проверки оформления. Начиная работать над «Экспертом», мы естественно посмотрели какие решения на данный момент есть у конкурентов. В основном аналогичные системы выполняют стандартные проверки по стилям оформления: стиль линии, названия и цвета слоев, вид стрелки, стиль шрифта и т.д. В нашем приложении мы решили пойти дальше и проверять действительно по стандартам, поскольку КОМПАС-3D всегда отличался близостью к ним. Разработчиками приложения решено было эту традицию поддержать и сделать полноценные проверки исходя из стандартов ЕСКД.
В проверке на соответствие тому или иному стандарту прописываются нормы этого стандарта. Если в документе есть элементы, относящиеся к стандарту, то они проверяются на соответствие — допустим, оформление размеров, стилистика оформления, простановка предельных отклонений, квалитетов, простановка шероховатостей, сварных обозначений. В качестве справочных материалов в проверках приведены ссылки на стандарты. Мы работаем с сайтом «ТехЭксперт» (http://www.cntd.ru/), на котором выложена фундаментальная база стандартов ГОСТ. Если пользователь хочет убедиться в ошибке, которую показал КОМПАС-Эксперт, он может перейти на конкретный стандарт, конкретный его пункт, по которому выполнялась проверка.
В проверках оформления проделана большая работа по интеллектуализации анализа текстов. В любом конструкторском документе обязательно должны присутствовать технические требования. ГОСТ рекомендует определенную последовательность при их перечислении: сначала данные по материалу, затем размеры, качество поверхности и покрытие, настройка изделия и далее до особых условий эксплуатации. Мы сделали проверку на правильность составления техтребований. Есть набор ключевых слов, которые ищутся в техтребованиях. Если оказывается, что ключевое слово по покрытию находится раньше, чем по материалу, то выдается предупреждение об ошибке.
Корпоративные стандарты оформления документации
Предприятия могут выдвигать собственные стандарты оформления документации: шаблоны слоев, единые корпоративные стили (кто работал со строительными чертежами в AuotCAD, поймет).
Также пользователь может сужать рекомендуемые ГОСТом требования исходя из располагаемого инструмента и оборудования. Это касается как размеров и их допусков, резьб, параметров шероховатостей (если не позволяет станочный парк), так и форматов листов для вывода документов на печать (если банально нет большого плоттера). Такие внутренние «сужения» стандартов могут быть заданы в КОМПАС-Эксперте самими пользователями.
Правила использования КОМПАС-3D
Это тот класс ошибок, который никогда не увидит нормоконтроль, проверяющий «бумагу». Даже если документ внешне соответствует стандартам, неправильное применение инструмента усложняет работу самого конструктора и тех специалистов, которые получают от него документы.
Одно из таких правил — объект «Осевая линия» вместо отрезков со стилем «Осевая линия». При использовании параметризации объект сразу правильно параметризуется, правильно укладывается в модель. Отрезок этими свойствами не обладает и будет нагружать параметрическую модель в эскизе, затрудняя работу пользователя.
Кстати в старых версиях КОМПАС-3D объекта «Осевая линия» еще не было. Поэтому имеет смысл проверять чертежи, взятые в работу из архива, во избежание тиражирования таких вынужденных ошибок.
Другие подобные правила — использование ассоциативности в аннотационных объектах, включение текстовой автосортировки, использование, где надо, текстовых гиперссылок.
Уж если вы считаете себя профессионалами, то и инструмент используйте профессионально.
Защита информации
Практически на всех предприятиях есть специально обученные люди, главной задачей которых является «Бдить» (кое где они даже собраны в «Специальные Отделы» и являются представителями «Органов»). Так вот, держаться подальше от таковых в сфере их профессионального интереса поможет КОМПАС-Эксперт.
Чтобы предотвратить непредумышленные утечки информации, предусмотрены проверки на неудаленные «черновики», скрытые объекты, ссылки на закрытые ресурсы предприятия.
Например, потенциальная ошибка — вставить вид с документа с именем файла C:\\Отдел ААА\Проект БББ\чертеж изделия №ХХХХ.cdw и отправить «на сторону» (а у вас разве по другому организована «структура проекта»?).
Обнаружен скрытый компонент
Небрежность и проектирование в режиме «давай побыстрей»
Тут все как у программистов: основная беда — использование «копипастинга». Еще хуже — «копипастинг» с чертежа, содержащего ошибки. Как правило, его автор «Великий Гуру» и его компетентность во всех вопросах не подлежит сомнению, а выпущенная Им документация «по умолчанию» не проверяется на ошибки.
Еще проблема — чертят чуть-ли не «от руки»: не по размерам, без привязок и т.д, а затем сдают этот «эскиз» как чертеж. Однако, контура не собираются, размеры не перестраиваются, линии выноски отваливаются. Зато «сдали» вовремя.
Технологический контроль
В этом направлении мы только начинаем двигаться. Особенно хотелось бы сделать технологические проверки в 3D-моделях, чтобы на этапе создания конструкции выявлять потенциальные сложности с ее изготовлением. А для этого нужно знать технологию производства. Например, если деталь будет изготавливаться литьем, нужно анализировать толщину ее стенок.
Как это работает
И собственно, как выглядит и работает продукт. Для пользователя «Эксперт» реализован в виде web-приложения. Работает независимо от КОМПАС-3D, но его наличие на рабочем месте необходимо. После запуска загружается страница, содержащая панель инструментов и окно результатов.
Документ можно проверять прямо в процессе работы над ним в КОМПАС-3D, в режиме «двух окон» (а лучше — двух мониторов). Либо указать перечень файлов или рабочую папку своего проекта и запустить проверку. На 8-ядерном процессоре проверка 200 документов занимает 3-5 минут.
Результаты проверки
Результат выдается в виде списка ошибок, разделенных на группы. Если выбрать конкретную ошибку, то проверенный документ откроется в КОМПАС-3D с указанием места/объекта, где эта ошибка обнаружена. Согласившись с рекомендацией «Эксперта», пользователь может сразу перейти к внесению исправлений.
1. Сразу после выхода приложения нам стали поступать запросы: «Хотим получать статистику — сколько документов проверено, сколько ошибок выявлено». Теоретически «Эксперт» мог бы давать такую оценку, но мы намеренно отказываемся делать его карательным инструментом и не рекомендуем использовать в нормоконтроле. Пусть конструктор сам проверит, исправит и отдаст документ без ошибок.
2. Использование КОМПАС-Эксперта никоим образом не отменяет других техник/методик проверки технической документации? существующих (или планируемых) на предприятии. Тем более, что есть в основной надписи загадочная графа с надписью «Проверил». Но об этом в следующий раз.
Олег Волков, начальник отдела программирования, дивизион Приложения Аскон.
Компас эксперт что это
KOMPAS-3D is intended for creating three-dimensional associative models for individual parts and assembly units containing both original and standardized structural elements. A key feature of KOMPAS-3D is the use of its own mathematical core and parametric technologies developed by ASCON specialists.
The system has a powerful functional for the project management including thousand sub-assemblies, parts and standard products. It supports all the capabilities of three-dimensional solid-state modeling that have become a standard for CAD/CAM designs.
Pilot-ICE is a system for managing organizational, administrative and technical (engineering) document flow.
It represents a single data source which ensures sharing information by all participants of the investment and construction project. Arrange collaboration within the company, as well as with customers and contractors, with the ability to verify, discuss, and store data.
As the first Russian developer of BIM solutions, Renga Software creates 3D design products with user-friendly features, intuitive interface, and affordable cost. All the documents created in the program comply with the regulatory framework used in Russia.
The products of Renga Software are intended for integrated design: the information model of a construction object created in the Renga system can be used in other stages of its life cycle.
C3D Toolkit is a software development kit (SDK) responsible for constructing, editing, visualizing, and converting geometric models.
C3D Toolkit constructs geometric models, performs geometric calculations, and creates connections between the elements of geometric models. C3D Toolkit handles geometric models made in third-party applications and exports geometry to other 3D systems.
Компас эксперт что это
КОМПАС-Эксперт проверяет модели, чертежи и спецификации, оформленные в КОМПАС-3D, давая конструктору возможность исправить их до того, как документация попадет в производство.
Запустив приложение, нужно выбрать документы для проверки. Результатом проверки является список ошибок, разделенных на группы и ранжированных по значимости. Пользователь может указать ошибку в списке, и приложение автоматически откроет проверенный документ в КОМПАС. Красной рамкой будет выделено то место или объект, где эта ошибка обнаружена. Согласившись с оценкой КОМПАС-Эксперта, можно тут же ее исправить.
Всего в приложении реализовано более 200 проверок, которые можно разделить на три основные группы:
- стандарты оформления ЕСКД: расстояние между размерными линиями, размещение текста, наличие пересечений у размерной линии, стили линий и засечек и пр.;
- технологические ограничения предприятия: разрешенные значения шероховатости, квалитета, резьб, положение и форма отверстий;
- правила работы в КОМПАС-3D: ручной ввод размеров, привязка обозначения позиции к спецификации, использование объекта осевая, а не линии со стилем осевая и т. п.
Любой тест можно настроить, выбрав для него критерии правильности и значимость. Группы тестов можно объединять в наборы для проверки разных типов документов.
Приложение работает независимо от КОМПАС, но его наличие на рабочем месте необходимо. Потратив несколько минут на проверку документа в приложении, вы сэкономите на исправлении ошибок на стадии производства.
Требует для работы: КОМПАС-3D
Производитель: ООО «АСКОН-Системы проектирования»
Запись в едином реестре российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных № 5057
* Не является публичной офертой. Для уточнения стоимости, сроков и условий приобретения программного обеспечения обращайтесь в офисы АСКОН, партнерам АСКОН или оформите приобретение через Интернет-магазины.
Обзор нового приложения для поиска ошибок в документах КОМПАС
КОМПАС-Эксперт: думай над конструкцией, а не над оформлением чертежа. Обзор нового приложения для поиска ошибок в документах КОМПАС
Вячеслав Каширский
Каждый, даже самый опытный конструктор совершает ошибки — и это хорошая новость! Инженерный труд пока не доступен роботам, и от конструктора ждут грамотного решения задачи, а не идеально оформленного с первого раза чертежа. Подготовить документацию на изделие — в этом пользователям КОМПАС-3D поможет приложение КОМПАС-Эксперт, которое проверит документы, когда это удобно, и даст возможность исправить ошибки, до того как они попадут к нормоконтролеру или на производство.
Какие ошибки ищет КОМПАС-Эксперт?
Оформление «не по ЕСКД»
КОМПАС-3D по своему замыслу ориентирован на поддержку ГОСТ, но он не блокирует действия пользователя при каждом отклонении от стандарта. Иначе сообщения о потенциальной ошибке появлялись бы постоянно и мешали работе. Гораздо быстрее и спокойнее проверить документ постфактум силами КОМПАС-Эксперта. В его проверках прописаны нормы стандартов: оформление размеров, стилистика оформления, простановка предельных отклонений, квалитетов, шероховатостей, сварных обозначений и т. д. Для обоснования выявленной ошибки дается ссылка на соответствующий ГОСТ.
Несоответствие стандартам предприятия
Помимо ГОСТ конструктор руководствуется внутренними стандартами предприятия, которые могут изменять рекомендуемые требования исходя из располагаемого инструмента или станочного парка. Это касается размеров, резьб, шероховатостей. Такие внутренние стандарты тоже могут быть заданы в КОМПАС-Эксперте.
Пример: в базовом варианте КОМПАС-Эксперта ограничен рекомендуемый набор шероховатостей. По ЕСКД в него не попадает Ra10, который многие привыкли ставить вместо ближайшего рекомендуемого Ra12,5. Пользователь может внести изменение и работать так, как установлено на его предприятии.
Несоблюдение правил работы в КОМПАС-3D
Как любой инженерный инструмент КОМПАС-3D предполагает определенные правила работы. Чем грозит их нарушение? На бумаге чертеж может выглядеть безупречно, и нормоконтроль его примет. Но скрытая ошибка в дальнейшем усложнит работу самого конструктора и его коллег, получивших от него модель или чертеж.
Пример: неверно применять отрезки со стилем «Осевая линия» вместо объекта «Осевая линия». В случае использования параметризации объект сразу правильно параметризуется, правильно укладывается в модель. Отрезок этими свойствами не обладает и будет нагружать параметрическую модель в эскизе, затрудняя работу пользователя.
В старых версиях КОМПАС-3D объекта «Осевая линия» не было. Поэтому имеет смысл проверять документы, взятые в работу из архива, чтобы не тиражировать унаследованные «непредумышленные» ошибки.
Нарушение требований информационной безопасности
В КОМПАС-Эксперте предусмотрены проверки, которые напомнят о существовании забытых ссылок на закрытые ресурсы предприятия (имя файлов в виде: C:\\Отдел ААА\Проект БББ\ЗаказчикДДД\чертеж изделия №ХХХХ.cdw), неудаленных «черновиков», закрытых макрообъектов и прочих объектов, представляющих интерес для сотрудников отдела безопасности.
Как проверить документ в КОМПАС-Эксперте
Приложение работает независимо от КОМПАС-3D, но его наличие на рабочем месте необходимо. После запуска КОМПАС-Эксперта в окне браузера загружается страница, содержащая панель инструментов и окно результатов.
Для добавления документов на проверку выбираем команду «Добавить файлы» на панели инструментов. КОМПАС-Эксперт автоматически запускает режим проверки указанных документов на существующие типы проверок. Результат выдается в виде списка ошибок, разделенных на группы и ранжированных по своей значимости.
Чтобы посмотреть результат проверки в КОМПАС-3D, нажимаем ссылку, указывающую данное место в документе.
После этого запустится КОМПАС-3D с указанием места или объекта, где обнаружена ошибка. Согласившись с оценкой «Эксперта», можем тут же внести исправление.
Работа с КОМПАС-Экспертом происходит фактически «на лету», в два окна: в одном проектируем в КОМПАС-3D, в другом — в фоновом режиме проверяем документ.
Возможен и другой вариант — указываем перечень файлов или рабочую папку своего проекта и запускаем проверку. «Эксперт» хорошо справляется с большим объемом данных. К примеру, на 8-ядерном процессоре проверка 200 документов занимает 3-5 минут.
Всего на данный момент в приложении реализовано более 140 различных проверок, а в следующих релизах их количество будет только расти.
Оценить способности КОМПАС-Эксперта на своих чертежах пользователи могут в бесплатной пробной версии КОМПАС-3D.