• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Cicerone laurentiu popa  teza doctorat
 

Cicerone laurentiu popa teza doctorat

on

  • 2,339 views

 

Statistics

Views

Total Views
2,339
Views on SlideShare
2,339
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
38
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Cicerone laurentiu popa  teza doctorat Cicerone laurentiu popa teza doctorat Document Transcript

    • UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREŞTIFACULTATEA INGINERIA ŞI MANAGEMENTUL SISTEMELOR TEHNOLOGICE CATEDRA MAŞINI ŞI SISTEME DE PRODUCŢIE Ing. Cicerone Laurenţiu POPA CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE -TEZĂ DE DOCTORAT- Conducător Ştiinţific Prof. Dr. Ing. Traian AURITE BUCUREŞTI 2007
    • CUPRINSCap. 1. INTRODUCERE ........................................................................................................4Cap. 2. STADIUL ACTUAL AL SISTEMELOR COOPERATIVE DE DEZVOLTAREA PRODUSELOR INDUSTRIALE.......................................................................................7 2.1. Scurt istoric. Concept. Evoluţia sistemelor cooperative. ........................................................ 7 2.1.1. Definiţie....................................................................................................................7 2.1.2. Apariţia conceptului de sistem cooperativ. ..............................................................8 2.2. Tipuri de sisteme cooperative şi clasificarea lor................................................................... 13 2.3. Sistemele cooperative, origine a constituirii întreprinderilor virtuale.................................. 15 2.4. Domenii de utilizare şi aplicaţii............................................................................................. 20 2.4.1. Domenii de utilizare ...............................................................................................20 2.4.2. Tipuri de relaţii în cadrul întreprinderii virtuale.....................................................22 2.4.3. Managementul datelor de produs ...........................................................................26 2.4.4. Planificarea resurselor întreprinderii ......................................................................30 2.4.5. Managementul ciclului de viaţă al produsului........................................................34 2.5. Descrierea tehnicilor CAD – CAM – CAE utilizate în cadrul sistemelor cooperative. ...... 37 2.5.1. Proiectarea asistată de calculator............................................................................37 2.5.2. Fabricaţia asistată de calculator..............................................................................40 2.5.3. Ingineria asistată de calculator ...............................................................................41 2.5.4. Produse CAD – CAM – CAE.................................................................................42 2.5.4.1. Sisteme integrate .............................................................................................42 2.5.4.2. Programe CAD ................................................................................................50 2.5.4.3. Programe CAM ...............................................................................................53 2.5.4.4. Programe CAE.................................................................................................58 2.7. Concluzii ................................................................................................................................ 66Cap. 3. CERCETĂRI PRIVIND TEHNICILE MULTIAGENT ÎN IMPLEMENTAREASISTEMELOR COOPERATIVE ........................................................................................68 3.1. Inteligenţa artificială distribuită............................................................................................. 68 3.2. Agenţii.................................................................................................................................... 69 3.2.1. Definiţie..................................................................................................................69 3.2.2. Clasificări ...............................................................................................................71 3.2.2.1. Taxonomia generală a agenţilor ...................................................................... 71 3.2.2.2. Clasificarea lui Nwana .................................................................................... 71
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 3.2.2.3. Agenţii inteligenţi ............................................................................................ 72 3.2.2.4. Caracteristicile agenţilor.................................................................................. 73 3.2.2.5. Tipuri de agenţi................................................................................................ 75 3.2.3. Agenţi mobili..........................................................................................................77 3.2.4. Mediului de execuţie al agenţilor ...........................................................................79 3.2.4.1 Acţiunile agenţilor asupra mediului ................................................................. 81 3.2.4.2 Activităţile unui agent ...................................................................................... 82 3.2.4.3 Obiectivele agenţilor ........................................................................................ 84 3.2.4.4. Convingerilor agenţilor.................................................................................... 85 3.3. Sisteme multiagent................................................................................................................. 86 3.3.1. Caracteristici...........................................................................................................90 3.4. Protocoale de comunicare. Negocierea................................................................................. 91 3.4.1. Knowledge Query and Manipulation Language (KQML) .....................................94 3.4.2. Knowledge Interchange Format (KIF) ...................................................................96 3.4.3. COOrdination Language (COOL) ..........................................................................96 3.4.4. Sisteme blackboard.................................................................................................97 3.5. Abordări ale tehnologiei orientate agent în cadrul sistemelor cooperative.......................... 97 3.6. Concluzii .............................................................................................................................. 101Cap. 4. REZULTATE PRELIMINARE PRIVIND IMPLEMENTAREA SISTEMELORCOOPERATIVE PENTRU DEZVOLTAREA PRODUSELOR INDUSTRIALE PE BAZATEHNICILOR CAD – CAM – CAE......................................................................................104 4.1. Proiectarea sistemelor cooperative. Metodologia de realizare şi dezvoltare a produselor pe baza tehnicilor CAD – CAM – CAE. ........................................................................................ 104 4.1.1. Proiectarea sistemelor cooperative .......................................................................105 4.1.2. Proiectarea şi dezvoltarea produsului pe baza tehnicilor CAD – CAM – CAE ...109 4.2. Studiu privind sisteme cooperative capabile să susţină colaborarea în realizarea şi dezvoltarea produselor industriale prin integrarea principalelor aplicaţii necesare cooperării.111 4.2.1. Integrarea principalelor aplicaţii necesare cooperării cu ajutorul tehnologiei orientate agent. Studii de caz..........................................................................................111 4.3. Studiu privind folosirea sistemelor cooperative pentru susţinerea întregului ciclul de viata al produsului................................................................................................................................ 142 4.4. Algoritm de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţie asupra ciclului de viaţă al produsului.................................................................................................................................... 147 4.4. Concluzii .............................................................................................................................. 169 2
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAECap. 5. CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DEDEZVOLTARE A PRODUSELOR INDUSTRIALE .........................................................171 5.1. Contribuţii privind studiul sistemelor cooperative ............................................................. 171 5.2. Realizarea unei clasificări a agenţilor şi studiul influenţei lor luând în calcul mediul în care aceştia acţionează........................................................................................................................ 173 5.3. Realizarea unei arhitecturi distribuite bazată pe tehnologia agent prin integrarea principalelor instrumente necesare cooperării ........................................................................... 175 5.3.1. Algoritm de rezolvare a unei probleme apărute în departamentul de fabricaţie .. 175 5.3.2. Studii de caz referitoare la folosirea agenţilor în cadrul sistemului cooperativ ...176 5.4. Studiu privind folosirea sistemelor cooperative pentru susţinerea întregului ciclul de viaţă al produsului................................................................................................................................ 177 5.5. Algoritm de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţie asupra ciclului de viaţă al produsului.................................................................................................................................... 178Cap. 6. CONCLUZII FINALE ŞI DIRECŢII DE DEZVOLTARE....................................180 6.1. Concluzii finale.................................................................................................................... 180 6.2. Direcţii de dezvoltare........................................................................................................... 181BIBLIOGRAFIE........................................................................................................................... 183LISTĂ DE FIGURI .............................................................................................................189GLOSAR DE TERMENI ŞI ABREVIERI .......................................................................192 3
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Cap. 1. INTRODUCERE Întreprinderile din ziua de astăzi nu pot supravieţui competiţiei pe plan mondial dacănu vor introduce produse noi de o mai bună calitate, la un preţ mai mic şi un timp mai mic delivrare. În concordanţă cu aceasta se încearcă utilizarea capacităţii mare de memorie acalculatoarelor, viteza mare de procesare a lor şi utilizarea unor interfeţe prietenoase cuutilizatorii de soft-uri specifice, acestea reducând timpul şi costul de producţie. Întreprinderileau în acest context tendinţa să-şi modifice arhitectura, externalizând o serie de funcţii cătrealte întreprinderi cu costuri de producţie mai mici, asociindu-se cu acestea în arhitecturi de tipîntreprindere virtuală. Într-o astfel de întreprindere virtuală, proiectele sunt modularizate,fiecare participant la proiect lucrând la un modul şi comunicând cu ceilalţi prin reţele de tipInternet / Intranet / Extranet (proiecte multipolare). Proiectarea asistată de calculator (CAD), fabricaţia asistată de calculator (CAM) şiingineria asistată de calculator (CAE) sunt tehnologii folosite pentru acest scop în timpulciclului de producţie. Pentru a înţelege rolul CAD, CAM şi CAE trebuiesc examinatediferitele activităţi şi funcţii ce trebuie realizate în proiectarea şi fabricarea produsului,problema principală în acest mediu integrat constă în managementul legăturilor şi schimbul dedate între parteneri precum şi găsirea rapidă a soluţiilor necesare rezolvării diferitelorconflicte. Obiectivul tezei este acela de a prezenta metode de proiectare a sistemelorcooperative şi de a realiza un astfel de sistem cooperativ capabil să susţină întreaga activitatea unei astfel de organizaţii virtuale, sistem având la bază tehnologia orientată agent. Sistemeledistribuite şi cooperative reprezintă o noua paradigmă în informatică, în general, şi în ceaeconomică în special, fiind un domeniu interdisciplinar situat între ştiinţele economice,informatică, cibernetică, ştiinţe cognitive, psihologie şi management. Prin prezenta teză mi-ampropus studiul principalelor tipuri de sisteme cooperative şi modul lor de implementareutilizând tehnologia orientată agent. De asemenea, am imaginat diverse situaţii şi studii de cazce pot apare în cadrul unui astfel de sistem şi am prezentat algoritmii de rezolvare aproblemelor şi de realizare a obiectivelor cerute. Un astfel de sistem trebuie sa aibă capacitatea de a actualiza instantaneu datelemodificate de unul dintre utilizatori pentru toţi ceilalţi utilizatori conectaţi la proiect; deasemenea, în cadrul tezei au fost prezentate metode de realizare a unor algoritmi specifici deutilizare a tehnicilor multiagent în sistemele cooperative CAD/CAM/CAE asociatearhitecturilor de tip întreprindere virtuală. Capitolul 2 intitulat - „Stadiul actual al sistemelor cooperative de dezvoltare aproduselor industriale” - cuprinde un scurt istoric al sistemelor cooperative, conceptul desistem cooperativ şi evoluţia sa. De asemenea, studiind literatura de specialitate, a fostrealizată o clasificare a acestor sisteme pornind de la apariţia conceptului şi până la folosireadiverselor tehnologii pentru implementarea acestuia. Am fost considerat ca fiind necesară 4
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEprezenţa unui subcapitol care să evidenţieze legătura strânsă între conceptul de sistemcooperativ şi cel de întreprindere virtuală; am prezentat principalele tipuri de relaţii prezenteîn cadrul unei organizaţii de acest fel şi am descris tehnicile CAD – CAM – CAE ca parteintegrantă a sistemului. Este prezentată şi o scurtă descriere a principalelor soft-uri CAD –CAM – CAE . În capitolul 3 - „Cercetări privind tehnicile multiagent în implementarea sistemelorcooperative” – s-a considerat necesară studierea tehnicilor orientate agent ca instrument deultimă generaţie folosit în dezvoltarea şi implementarea diverselor tipuri de sisteme. Capitolulprezintă principalele categorii şi tipuri de agenţi existenţi, arhitectura acestora şi modul lor deacţiune. Din studiul literaturii de specialitate a rezultat necesitatea unei clasificări suplimentarea agenţilor utilizaţi în dezvoltarea sistemelor cooperative din perspectiva influenţei mediuluilor de execuţie, astfel am clasificat agenţii în: agent influenţabil, agent de influenţă şi agentmixt. Având în vedere această clasificare am prezentat principalele acţiuni posibile aleagenţilor şi algoritmul de realizare al obiectivelor stabilite. De asemenea, am consideratnecesară prezentarea principalelor protocoale de comunicare şi tipuri de negociere între agenţi. În încheierea capitolului au fost prezentate câteva abordări ale tehnologiei orientateagent în cadrul sistemelor cooperative prin prezentarea unei astfel de arhitecturi şi a unorstudii de caz. În capitolul 4 - „Rezultate preliminare privind implementarea sistemelor cooperativepentru dezvoltarea produselor industriale pe baza tehnicilor CAD – CAM – CAE” - seregăsesc metode de proiectare a sistemelor cooperative şi metodologia de realizare şidezvoltare a produselor pe baza tehnicilor CAD – CAM – CAE. În continuare, au fostrealizate diverse studii de caz cu referire la capabilitatea sistemelor cooperative de a susţinecolaborarea în realizarea şi dezvoltarea produselor industriale prin integrarea principaleloraplicaţii necesare cooperării. Printre aceste studii de caz pot fi amintite: algoritm de rezolvarea unor probleme apărute în departamentul de fabricaţie, studiu privind controlul versiunilor desoftware şi alegerea sistemului de operare, studiu privind ierarhizarea agenţilor din cadrulsistemului prezentat, gestionarea bazei de date a sistemului, studiu privind comunicarea etc. În încheiere am realizat un algoritm de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţieasupra ciclului de viaţă al produsului. Validarea algoritmului a fost făcută pe baza unui studiude caz de simulare multipolară distribuită a fluxului material din sistem, utilizând soft-ulWitness. Capitolul 5 - „Contribuţii privind realizarea unui sistem cooperativ de dezvoltare aproduselor industriale” – prezintă principalele contribuţii şi soluţii de realizare a unui sistemcooperativ pentru dezvoltarea produselor industriale folosind tehnicile orientate agent. În capitolul 6 – „Concluzii finale şi direcţii de dezvoltare” – se regăsesc principaleleconcluzii ale tezei şi totodată propuneri de continuare a cercetărilor efectuate. 5
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE * * * Din antichitate până în prezent, şi cu siguranţă şi în viitor, ceea ce a pus omenirea înmişcare a fost setea de cunoaştere. După cum spunea şi Benjamin Franklin: “Investiţia încunoaştere aduce cea mai bună dobândă.”, iar în prezent noi construim pe baza informaţiiloracumulate de predecesorii noştri. În spiritul acestei idei, avansarea ştiinţei depinde direct deefortul individual al fiecărui cercetător, care indiferent de cât de infim ar părea, reprezintă însine un aport considerabil, deoarece succesul continuei dezvoltări în ştiinţă stă în sumacolectivă a contribuţiilor individuale. Sper ca lucrarea de faţă să reprezinte un mic aport laaceastă dezvoltare. “Nimeni nu începe cu propria sa gândire. Fiecare găseşte prezentă în vremea sa oanumită stare de fapt a cunoaşterii şi a punerii problemelor, în care el se integrează şi de lacare începe să cerceteze.” Cuvintele lui N. Hartmann mă îndeamnă să mulţumesc pe aceastăcale celor care mi-au deschis drumul către acest domeniu de cercetare: Domnului Prof.dr.ing. Traian Aurite, conducătorul ştiinţific al acestei teze, pentrusfaturile, sugestiile şi încurajările oferite de-a lungul celor patru ani de cercetare, cât şi pentrurăbdarea şi înţelegerea acordată. Domnului Şl.dr.ing. Costel Coteţ pentru oportunitatea oferită de a face parte dincolectivul centrului PREMINV şi implicarea mea continua în cadrul proiectelor de cercetare .De asemenea, apreciez informaţiile şi observaţiile primite pentru realizarea unei lucrărifundamentată ştiinţific, cât şi susţinerea permanentă în elaborarea tezei de doctorat. Domnului Prof.dr.ing. Marius Guran pentru încrederea acordată, susţinerea şiimplicarea mea în diversele activităţi de cercetare ale centrului. Doamnei Şl.dr.ing. Diana Popescu pentru ajutorul oferit în iniţierea mea în domeniulproiectării asistate de calculator şi şansa acordată de a colabora la desfăşurarea cursului deCatia, predat în cadrul Centrului PREMINV. Domnului Conf.dr.ing. George Drăgoi pentru aprinderea interesului într-un noudomeniu şi pentru îndrumarea iniţială în alegerea unei teme inovatoare de doctorat. Colectivului din centrul PREMINV: Asist.drd.ing. Nicoleta Căruţaşu, Conf.dr.ingGeorge Căruţaşu, drd. Beatrice Nica, drd.ing. Lidia Parpală, drd.ing. Radu Parpală, drd.ing.Gabriela Pătraşcu şi ing. Florina Anghel pentru atmosfera de colegialitate, dezbaterileconstructive şi colaborarea productivă. Familiei mele pentru sprijinul moral, răbdarea necondiţionată şi încurajărilepermanente. 6
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Cap. 2. STADIUL ACTUAL AL SISTEMELOR COOPERATIVE DE DEZVOLTARE A PRODUSELOR INDUSTRIALE 2.1. Scurt istoric. Concept. Evoluţia sistemelor cooperative. În contextul actual al economiei, al unei concurenţe acerbe, al diversificării gamei deproduse, al specializării, firmele trebuie să răspundă cât mai prompt cerinţelor pieţei pentru a-şiputea susţine activitatea. În aceste condiţii trebuie luată în vedere realizarea unor colaborări cualte firme în vederea realizării unui produs în cel mai scurt timp posibil, cu costuri cât maimici, un timp de livrare cât mai redus, produs care să satisfacă pe deplin cererea clientului. Tendinţa actuală constă în realizarea de sisteme cooperative, multidisciplinare,acestea implică dezvoltarea unui mediu capabil să asigure cooperarea în timp real între toateprofesiile care concură la realizarea unui produs sau serviciu la nivelul unei întreprinderi.Acest mediu de colaborare instituie în fapt un sistem cooperativ. 2.1.1. Definiţie. Un sistem cooperativ este un sistem în care mai mulţi utilizatori sau agenţi suntangajaţi într-o activitate comună, de obicei din locaţii diferite. În cadrul familiei mari aaplicaţiilor distribuite, sistemele cooperative se disting prin faptul că agenţii din cadrulsistemului lucrează împreună pentru realizarea unui scop comun pentru care este nevoie de ointeracţiune strânsă între toţi partenerii prin: accesul comun la informaţie, schimbul deinformaţii şi verificarea stadiului fiecărui partener în cadrul proiectului [30]. Pentru a completa definiţia trebuie explicaţi principalii termeni implicaţi în conceptulde sistem cooperativ [40], cei 4C: Cooperarea – reprezintă o formă de activitate ce presupune lucrul în echipă,folosind aceleaşi resurse, având aceleaşi sarcini. Pentru a realiza lucrul în echipă actoriiimplicaţi trebuie să îşi coordoneze activităţile, să împărtăşească aceleaşi scopuri, să aibăacelaşi planuri şi motivaţii, activităţile trebuie să fie sincronizate şi coordonate astfel încât săse evite eventualele conflicte [52]. Colaborarea - reprezintă activitatea ce presupune lucrul în echipă, dar ca osubdiviziune a cooperării, diferenţa constând în faptul că actorii au acelaşi scop în cadrulgrupului faţă de cooperare care presupune existenţa mai multor scopuri şi planuri de îndeplinitpentru atingerea ţintei finale [52]. 7
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Comunicarea – poate fi definită simplu ca un schimb de informaţii. Comunicareaeste procesul prin care indivizii îşi fac cunoscute nevoile, aspiraţiile către ceilalţi indiviziimplicaţi în proces. Comunicarea este liantul ce leagă organizaţiile şi face posibilăcolaborarea. Comunicarea presupune anumite resurse, atât fizice cât şi mentale. Coordonarea – este procesul care face posibilă colaborarea între indivizi şi o puneîn valoare, şi are ca bază comunicarea între aceştia. Malone şi Crowston definesc coordonareaca fiind „o acţiune de conducere a interdependenţelor dintre activităţi pentru realizarea unuiscop” [39]. Relaţia între aceste elemente este următoarea: comunicarea este mecanismul folositpentru a coordona lucrul cooperativ sau colaborativ. 2.1.2. Apariţia conceptului de sistem cooperativ. Conceptul de sistem cooperativ a apărut la începutul anilor 1980 în momentul în cares-a pus problema dezvoltării tehnologiei şi a soft-ului necesar cooperării asistate de calculator. O abordare anterioară acestui concept a fost „Office Automation”. La mijlocul anilor1960 probleme ca ocuparea locurilor dintr-un avion sau imprimarea unei note de plată au fosttransformate în cerinţele acestui sistem. La mijlocul anilor 1970 minicalculatoarele s-audovedit capabile să susţină lucrul în cadrul organizaţiilor într-un mod interactiv, astfel aapărut „Office Automation”. Aplicaţii pentru un singur utilizator, de exemplu editoare de textsau lucrul şi calcul cu tabele au reuşit, şi s-a încercat în continuare integrarea acestora încadrul lucrului în echipă şi între departamente. Realizarea şi dezvoltarea tehnologiei necesare nu a fost suficientă. Au fost necesarecercetări în legătură cu modul în care oamenii lucrează în echipă în cadrul organizaţiilor şimodul în care tehnologia afectează acest lucru. De asemenea, este necesar ca cei ce realizează astfel de sisteme să informeze asupraposibilităţilor tehnice şi a constrângerilor. Aplicaţiile pot include: sisteme de videoconferinţă,poşta electronică, grupuri de ştiri. Alte aplicaţii de tipul: Computer-Assisted Design /Computer – Assisted Manufacturing (CAD/CAM), Computer – Assisted SoftwareEngineering (CASE), inginerie concurentă, managementul fluxului de lucru, învăţământ ladistanţă, conferinţe în timp real etc. La mijlocul anilor 1960, au apărut circuitele integrate şi a treia generaţie de sistemede calcul, denumite DP – data processing, iar apoi au urmat: MIS – management informationsystems, IS – information systems şi IT – tehnologia informaţiei. IS s-a concentrat la începutpe suportul organizaţional, dar s-a studiat şi posibilitatea managementului marilor proiecte. Laînceputul anilor 1970 a apărut SE – software engineering şi OA – Office Automationconcentrate pe aplicaţii pentru proiecte şi grupuri mari. În cele din urmă OA nu a rezistat cadomeniu dar multe din caracteristici au fost preluate de alte discipline. S-a studiat, de asemenea, modul în care un soft comercial poate fi folosit cu succes încadrul unei organizaţii şi ce îmbunătăţiri sau module i se pot aduce pentru a satisface cerinţeleacesteia. S-a studiat şi impactul implementării unui soft specializat în cadrul unui organizaţii 8
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEasupra angajaţilor, a modului şi a procedurilor de lucru, a creşterii de productivitate, scădereatimpului de lucru etc. Aceste sisteme includ informaţii dintr-o arie mare de discipline şi de asemenea pot fifolosite şi adaptate pentru multe domenii. Este foarte important să se depăşească obstacoleleprivind percepţia şi priorităţile diferiţilor agenţi implicaţi, pentru a se ajunge la un limbajcomun. De exemplu termenul de ”user” în domeniul HCI (Human – Computer Interaction) sereferă la o persoană care utilizează un sistem de calcul, introduce informaţii şi comenzi învederea realizării unei sarcini. În domeniul sistemelor informaţionale „utilizatorul” poate fi opersoană care nu interacţionează cu calculatorul. Pentru rezolvarea problemelor de acest tip s-augăsit soluţii de compromis, de exemplu „end user” pentru a descrie o persoană de la unterminal sau care comandă prin intermediul tastaturii. Similar termenul „implementare” este sinonim cu dezvoltarea sau codarea îndomeniul HCI dar în domeniul MIS descrie introducerea unui nou sistem în cadrul uneiorganizaţii. În continuare a crescut interesul pentru aplicaţii destinate grupurilor mai mici. Avândîn vedere faptul că calculatoarele personale şi staţiile de lucru sunt conectate prin intermediuldiferitelor tipuri de reţele, aceste mici grupuri şi companii au devenit potenţiali clienţi. Au fostrealizate şi dezvoltate noi aplicaţii pentru a facilita comunicarea şi coordonarea. Simultancompaniile de telecomunicaţii au mărit benzile de transmitere de date pentru dezvoltarea şirăspândirea acestor tehnologii. Aplicaţiile pentru grupuri mici şi comunităţile IS au interese comune dar şi multediferenţe. Grupurile mici se formează în general din nevoia de a aduna împreună oameni cetrebuie să comunice. În schimb sistemele organizaţionale se concentrează mai mult pecoordonare, deoarece coordonarea unor grupuri disipate este o problemă majoră la nivelorganizaţional [38]. Membrii unui grup de obicei au acelaşi scopuri, ca rezultat, realizatorii produseloranticipează mici fricţiuni relative şi discordanţe între utilizatori şi preferă cooperarea pentrurealizarea acestor scopuri. Ce este un Groupware? „Groupware” este o tehnologie proiectată şi dezvoltată pentru a facilita lucrul dintrediferite grupuri de persoane ce fac sau nu parte din cadrul unor firme sau organizaţii [32].Această tehnologie poate fi folosită pentru a putea comunica, coopera, coordona, pentru arezolva diferite probleme, pentru a negocia. În timp ce tehnologiile tradiţionale, de exemplutelefonul, a fost clasificat ca „groupware”, în momentul de faţă termenul este folosit atuncicând ne referim la diferite tipuri de tehnologii legate de reţelele moderne de calculatoare, deexemplu e-mail, chat, videoconferinţe, newsgroup [78]. Există şi tendinţa concentrării „groupware”-ului pe tehnologii singulare, cu cerinţerelativ mai reduse de proiectare. „Groupware”-ul este situat la convergenţa funcţiilor amintiteşi a tehnologiilor pentru materializarea acestora, respectiv: • transmisia de mesaje, 9
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • baze de date partajate şi conferenţiere electronică, • flux de lucru. Fiecare model tehnologic nu rezistă prin folosire exclusivă. Din aceasta reiese căaplicaţiile de grup impun şi necesită o gamă largă de combinaţii de tehnologii. Forţa uneiplatforme „groupware” constă în capacitatea de a suporta o migrare dinamică între şi printoate modurile de lucru în grup: comunicaţie, cooperare şi coordonare.„Groupware”-ul reprezintă o „platformă” ce realizează în mod simplu şi elegant convergenţa.O platformă „groupware” este reprezentativă doar prin integrarea celor 3 tehnologii amintite.„Groupware”-ul trebuie să satisfacă următoarele funcţionalităţi: • colecţie de obiecte - în care să poată fi stocate şi gestionate cunoştinţe, mesaje, documente, forme, memorii, rapoarte etc. • model de acces şi distribuţie - să permită utilizatorilor să localizeze şi să disemineze informaţia; • cadru de lucru pentru dezvoltarea de aplicaţii ce manipulează serviciile existente, situate pe un nivel inferior de stocare de obiecte, distribuţie şi acces. Pentru a fi funcţionale într-un mediu şi cadru economico-organizaţional dat,sistemele şi platformele de dezvoltare a sistemelor cooperative trebuie să îndeplineascăurmătoarele cerinţe generale: • posibilitate de integrare cu resursele externe - originea informaţiei pentru colectivitatea ce cooperează este, în general, externă mediului „groupware” (exemple: instrumente pentru PC-uri, colecţii de informaţii din diverse baze de date relaţionate etc.); • independenţa de platformă - aplicaţiile „groupware” debutează deseori ca implementări departamentale, rezultatele ulterioare putând fi extinse pe o arie mult mai largă; independenţa de platforma este un element de bază pentru a asigura o utilizare extinsă şi protecţia investiţiei; • mobilitate - infrastructura „groupware” trebuie să poată suporta multe localizări dispersate geografic, incluzând o gamă eterogenă de echipamente; • coexistenţa unor aplicaţii comune mai multor unităţi - relaţiile economice leagă partenerii economici ca actori principali în automatizarea proceselor de afaceri, necesitând abilitatea de a extinde facil aplicaţia iniţială prin adăugări succesive. Proiectarea acestui tip de soft dedicat sistemelor cooperative implică înţelegereagrupurilor şi a modului în care se comportă oamenii în cadrul grupului. De asemenea, implicăo bună înţelegere a tehnologiei şi a unor aspecte ale acesteia, de exemplu, întârzierile în cadrulmodului sincron de lucru, cum afectează aceasta utilizatorul. Trebuie luat în consideraremodul de comportament al utilizatorilor în funcţie de numărul acestora, într-un fel secomportă şi interacţionează de exemplu 100 de utilizatori şi în alt mod un grup format din 5persoane, performanţa sistemului în funcţie de numărul de utilizatori. 10
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Acest tip de soft oferă foarte multe avantaje faţă de cele pentru un singur utilizator: • facilitează comunicarea, o face mai rapidă, mai uşoară şi mai convingătoare; • reduce costurile privind transportul; • pune în evidenţă multiple perspective; • permite realizarea unui grup de discuţie, pentru realizarea unui scop comun; • facilitează rezolvarea rapidă a problemelor; • permite folosirea unor noi căi de comunicare; • reduce timpul şi costul în coordonarea unui grup de lucru; Acest tip de soft este mult mai greu de realizat decât software-ul tradiţional, acest tipde sisteme îşi pot atinge scopul doar dacă sunt adoptate de toate grupurile ţintă. Aplicaţii de tip asincron: • Poşta electronică (E-mail) se referă la facilităţile de schimb electronic de mesaje între utilizatori. Poşta electronică este un mediu foarte flexibil, una din caracteristicile ei este de trimitere a unui mesaj simultan, mai multor destinatari. Această caracteristică stă la baza operării sistemelor de liste de poştă (liste de discuţii), care reprezintă punctul de pornire al înfiinţării comunităţilor electronice. Listele de discuţii permit întâlnirea virtuală a oamenilor cu interese comune, schimburile de idei, circulaţia anunţurilor, ştirilor şi documentelor, împărtăşirea expertizelor proprii în rezolvarea problemelor comune. Abonarea la astfel de liste de discuţii se poate face fie fără nici o restricţie, fie în urma aprobării abonatului de responsabilul de listă (acest lucru a fost necesar, datorită subiectelor de interes restrâns ale unor liste sau al înfiinţării unor liste de discuţii cu cerc închis) [8]. • Grupurile de ştiri reprezintă un forum universal de discuţii pe teme specifice. Oamenii interesaţi de acest subiect pot „subscrie” la un grup de ştiri. Cei care au subscris la un grup pot folosi un program de citire de ştiri (de ex. Netscape) pentru a citi toate articolele (mesajele) trimise într-un grup de ştiri. De asemenea, oamenii pot trimite articole unui grup de ştiri; fiecare articol este transmis automat tuturor celor ce aparţin grupului respectiv. De fapt, un grup de ştiri este asemănător cu o listă de poştă electronică, dar intern, implementarea este alta. Numărul grupurilor de ştiri este atât de mare (peste 10.000), încât au trebuit ierarhizate, pentru facilitarea gestionării lor . • Sisteme de tip „workflow”, permit ca documentele să fie repartizate în cadrul unei organizaţii printr-un proces specific. De exemplu, o astfel de aplicaţie permite unui angajat să transmită un raport de cheltuieli pentru a fi aprobat, raportul este primit de manager în format electronic, acesta îl aprobă, sistemul realizează o copie a documentului şi o arhivează, în timp ce documentul original este trimis la contabilitate. Acest tip de aplicaţie permite crearea şi repartizarea de formulare. 11
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • Grupuri de tip calendar, permit planificarea, administrarea unui proiect, coordonarea mai multor angajaţi şi poate oferi şi planificarea şi coordonarea diferitelor echipamente. De asemenea, pot ajuta la localizarea anumitor persoane. Aplicaţii în timp real: • Shared whiteboards (tablă de lucru comună), permite mai multor persoane să vadă şi să deseneze pe acelaşi suport virtual chiar dacă sunt în locaţii diferite. Domeniile de aplicare sunt numeroase, de exemplu aplicaţii inginereşti, schiţe, desene etc. Ceea ce desenează sau scrie fiecare utilizator poate fi diferenţiat prin folosirea unor culori distincte [5]. (figura 2.1) • Sisteme de comunicaţii video, oferă posibilitatea colaborării şi vizualizării partenerilor şi a proceselor vizate; • Sisteme de tip Chat, permit comunicarea prin scris în timp real între mai multe persoane. Grupurile chat sunt listate în funcţie de numele camerei virtuale, al locaţiei, al numărului de persoane, liste de discuţii etc. • Sisteme decizionale, proiectate pentru a facilita luarea unor decizii în cadrul grupului. Acestea oferă instrumente pentru discuţii în cadrul grupului, facilitează brainstormingul, oferă variante alternative, oferă un sistem de vot. Iniţial proiectate pentru a facilita întâlnirile, acum ele încurajează participarea directă şi egală a actorilor. Fig. 2.1. - Exemplu de utilizare a tablei de lucru comune Toate aceste sisteme de tip sincron şi asincron pot fi implementate în cadrul uneiaplicaţii mai complexe care să conţină şi soft-urile specializate pentru proiectarea, analiza şifabricaţia produselor facilitând astfel cooperarea dintre parteneri şi realizând astfel o parte dininfrastructura necesară creării unui sistem cooperativ. 12
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 2.2. Tipuri de sisteme cooperative şi clasificarea lor. Putem clasifica sistemele cooperative astfel: a. Din punct de vedere cronologic sistemele cooperative pot fi încadrate în maimulte generaţii. a.1. Originea lor se află în GDS – uri, care pot fi considerate ca o primă generaţie şise bazează pe informatica clasică, algoritmică. Aceste sisteme se caracterizează prin faptul cănecesită un suport informatic şi de comunicare deosebit atât din punct de vedere hard (sistemede videoconferinţe, comunicare prin diferite medii cum ar fi voce, hârtie, fax, telefon, reţelede calculatoare etc.), dar mai ales soft. În ultimii 10 – 15 ani s-au dezvoltat un numărînsemnat de produse soft specializate în acest domeniu, prezentate pe larg în literatura despecialitate. a.2. A doua generaţie bazată pe inteligenţa artificială. La început s-a insistat asupra reprezentării cunoştinţelor precum şi a sistemelorinformaţionale inteligente, generale. Ulterior s-a trecut la utilizarea pe scara largă ainteligenţei artificiale aplicate. Astăzi, alături de sisteme expert, care se consideră componentaclasică a inteligenţei artificiale aplicate, se utilizează extensiv reţelele neuronale, algoritmiigenetici, precum şi sistemele inteligente hibride . a.3. Generaţia actuală şi viitoare bazată pe inteligenţa artificială distribuitădenumită şi a agenţilor inteligenţi şi a holonilor. Datorită extinderii Internet-ului problemele s-au diversificat apărând alte noi direcţiiîn management şi afaceri. Dacă la început Internet – ul şi Web – ul se utilizau mai ales pentruprobleme academice şi de cercetare, din anul 1997 ponderea utilizării s-a mutat în problemede afaceri. Afacerile distribuite în reţea, precum şi comerţul electronic au dus la noi modele deafaceri care vor avea semnificaţii deosebite în viitor. Aceste modificări generează la rândul lormodificări în strategiile firmelor, a modurilor lor de organizare dar şi a sistemelorinformaţionale aferente [41]. Ca rezultat al acestui mod de afaceri, dar şi a facilităţilor oferite de Internet, au apărutfirmele distribuite şi virtuale. Managementul acestor firme cere o nouă generaţie de sistemeinformaţionale şi de asistare. La început, acest suport a apărut sub forma bazelor de datedistribuite, dar ulterior s-a pus problema distribuirii proceselor precum şi a managementuluiîntregului sistem informaţional. O altă etapă din domeniul managementului, care a impus şi impune încontinuare sistemele cooperative şi duce în mod inevitabil la schimbarea generaţiei desisteme suport este aceea a întreprinderilor inteligente. Apariţia unei noi generaţii esteimpusă de faptul că, după cum este cunoscut, rezolvarea acestor probleme în cadrulmediilor clasice de inteligenţă artificială este deosebit de dificilă. 13
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE b. Sistemele cooperative sunt în general, clasificate după următoarele criterii: b.1 din punctul de vedere al dimensiunii aplicaţiilor cuprinse: • aplicaţii pentru grupuri mari, ce lucrează în domeniul public, administrativ, economico-social şi întreprinderi presupunând: săli de conferinţe electronice; sisteme de automatizare a fluxurilor de producţie; • aplicaţii pentru grupuri mici (3-10 utilizatori), cu posibilităţi de: conferenţiere la postul de lucru (desktop conferencing); elaborarea aplicaţiilor în cooperare (elaborare cooperativă). b.2 în funcţie de timpul în care se desfăşoară activitatea de cooperare: • în timp real (sincron) - comunicaţia are loc în acelaşi timp (de exemplu videoconferinţe); • în timpi diferiţi (asincron) - comunicaţia are loc în timpi diferiţi (de exemplu e-mail). b.3 după amplasarea utilizatorilor de sisteme: • locaţii unice (face to face) - personalul cooperant coexista în cadrul aceluiaşi loc de muncă; • locaţii diferite (distribuite) - participanţii la cooperare sunt dispersaţi geografic. Din analiza comparativă a modurilor de abordare a dezvoltării sistemelorcooperative, respectiv pentru aplicaţii mici de grup sau pachete de programe dedicate(specifică SUA) şi dezvoltarea de proiecte mari cu implicaţii organizatorice (specificăEuropei) se pot observa următoarele: a. aplicaţiile sistemelor cooperative pentru grupuri mici presupun dezvoltarea cu prioritate a sistemelor de comunicaţie cu tehnologiile aferente, care creează o cerere crescută de benzi de lucru, video, multimedia etc. Proiectele mari de dezvoltare a sistemele cooperative au ca obiective prioritare coordonarea şi urmărirea principalelor grupuri care conlucrează la realizarea aceluiaşi obiectiv. Coordonarea eforturilor diferitelor grupuri reprezintă o problemă majoră la nivelul unei organizaţii economico- sociale sau administrative [41]. b. aplicaţiile mici de grup sunt mai mult dedicate interfeţei om-calculator, în timp ce sistemele informatice cooperative organizaţionale sunt axate, mai ales, pe funcţionalitate, unde apar probleme foarte dificile, impuse de cerinţele sistemului. c. utilizatorii de aplicaţii „single-user” îşi împart sarcinile, între scopurile utilizatorilor finali, diferenţele fiind minore. d. în privinţa destinaţiei şi a comercializării, diferenţele sunt evidente pentru cele două tipuri de aplicaţii. Pentru aplicaţiile mici de grup, cercetarea şi dezvoltarea sunt foarte dependente, cercetarea fiind influenţată direct de cerinţele imediate ale utilizatorilor. 14
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Pentru proiectele mari, organizaţionale, cercetarea este sponsorizată, în mare parte, de guvernele ţărilor respective şi de aceea sprijinul industriei şi al utilizatorului final este foarte important pentru a reuşi implementarea principalelor aplicaţii şi cerinţe. Sistemele cooperative includ, în prezent, în special, următoarele tipuri de aplicaţii cucaracter general: • transmisii de la şi între PC-uri; • poşta electronică şi extensii; • sisteme de teleconferinţă; • conferinţe în timp real; • camere de instruire electronică sau sisteme de grup; • sisteme de învăţare la distanţă; • sisteme de publicare de referinţe; • sisteme decizionale; • sisteme de proiectare, analiză şi fabricaţie a produselor; • baze de date distribuite; • sisteme de securitate; • sisteme de gestionare a resurselor; • sisteme de administrare a activităţilor. 2.3. Sistemele cooperative, origine a constituirii întreprinderilor virtuale În prezent sistemele cooperative cunosc o dezvoltare rapidă, în special datorită noilorprogrese tehnologice în sfera comunicaţiei, precum şi datorită posibilităţilor de acces,partajare şi gestiune interactivă a cunoştinţelor prin folosirea bazelor de date partajate [41]. Raţiunea principală în studiul sistemelor cooperative este descoperirea căilor deutilizare a tehnologiei de calcul, pentru a da posibilitatea lucrului în grup, într-un spaţiu şitimp definit. Practic, studiul sistemelor cooperative are ca obiective principale de investigaţieaspectele legate de modalităţile de lucru între persoane ce conlucrează la rezolvarea unorsarcini concrete, asistaţi de calculator, şi impactul social al activităţii de cooperare, susţinutăde tehnologia de calcul asupra utilizatorilor ce cooperează folosind această tehnologie. Sistemele cooperative reprezintă un domeniu în care cercetătorii şi proiectanţiiparticipanţi la cooperare pot partaja experienţele, informând alte persoane despre posibilităţitehnice, cerinţe şi restricţii etc. 15
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Utilizarea sistemelor cooperative permite folosirea unor surse mari de informaţie,precum şi găsirea unor căi de rezolvare a conflictelor între priorităţile diverselor persoaneparticipante la cooperare şi a unor moduri de lucru, avantajoase pentru fiecare din părţi. Direcţiile de dezvoltare a sistemelor cooperative se suprapun, în general, cu nucleelemari de cercetare-experimentare, dar prezintă diferenţe esenţiale privind destinaţia şicomercializarea. În SUA, domeniul s-a dezvoltat ca un subdomeniu al HCI (Human – ComputerInteraction), sprijinit de companiile de calculatoare şi realizare software, ce au dezvoltataplicaţiile „single-user” (utilizator unic), în sensul aplicaţiilor pentru grupuri mici de lucru,aparţinând aceleiaşi organizaţii, sau pachete de programe dedicate. Aceasta se datoreazăfaptului că, în SUA, cercetarea în laboratoarele industriei informatice şi în cele aleuniversităţilor este foarte influenţată de cerinţele imediate ale utilizatorilor. În Europa, dezvoltarea se îndreaptă către proiecte mari, cu implicaţii organizatorice.Aceasta deoarece cercetarea este sponsorizată, în mare parte, pe linie guvernamentală, iarcercetarea academica are ca scop final aplicaţii în industrie. În Europa, domeniul sistemelor cooperative este susţinut printr-o mare diversitate degranturi guvernamentale. Proiectele majore din Uniunea Europeană sunt finanţate prinintermediul Programelor ESPRIT (European Strategic Programs for Research andDevelopment in Information Technology) şi RACE (Research and Development in AdvanceCommunication Technology). Ele reunesc cercetători şi elaboratori din diverse ţări şiparteneri atât din sfera academică, cât şi din zona industrială. Anumite proiecte necesită un mod de lucru în echipă foarte bine închegat, altele potfi realizate cu eforturi independente de fiecare parte. Aceste proiecte reprezintă adevărateexerciţii de lucru cooperativ, al căror conţinut îl reprezintă cercetarea şi dezvoltarea sistemelorcooperative. Proiectul CO-TECH dezvoltat în cadrul COST (Cooperation in Science andTechnology) reprezintă un efort de a realiza cooperarea între cercetători şi elaboratori dinţările Uniunii Europene. Acesta propune o finanţare pentru organizarea şi desfăşurarea deîntâlniri, nu numai cu scopuri stricte de cercetare, şi a avut succes în constituirea unor serii decomunităţi. Multe guverne europene au instituţii şi laboratoare proprii în care se desfăşoarăactivităţi de cercetare având ca obiectiv activităţi administrativ – guvernamentale. În acestsens, trebuie menţionat efortul important al Germaniei pentru dezvoltarea unei infrastructuricare să permită o legătură informaţională între activităţile guvernamentale ce se vor desfăşuraîn viitor atât la Bonn, cât şi la Berlin. Diferenţele între Europa şi SUA sunt parţial estompate în Anglia. Datorită utilizăriiaceleiaşi limbi şi a unei culturi comune, anumite companii din SUA au laboratoare decercetare în Anglia (un exemplu concludent este Centrul de Cercetări din Cambridge: EuroPark, al Companiei Rank Xerox). În Japonia, dezvoltarea sistemelor cooperative este similară cu cea din SUA, pornindde la o dezvoltare adecvată de produse comerciale, prin includerea componentelor decomunicaţie, cu tendinţa însă de migrare către modul european de abordare. 16
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În prezent, dezvoltarea sistemelor cooperative capătă noi dimensiuni prin utilizareaWorld Wide Web (Web sau WWW) ca bază tehnologică pentru arhitectura acestora. WWW este caracterizat printr-un set de protocoale ce operează pe Internet sau peIntranet, respectiv pe reţele TCP/IP publice sau interne ale organizaţiilor. Avantajele utilizării Web-ului ca suport pentru sistemele cooperative, WWWreprezentând cel mai utilizat sistem hipermedia distribuit, precum şi sistemul de distribuţie ainformaţiei multimedia cu cea mai rapidă creştere din industria informatică, ce funcţioneazăpe infrastructura reţelelor deschise TCP / IP Internet / Intranet în arhitectura client server, facca Intranet-ul să reprezinte o paradigmă pentru infrastructura viitoarelor sistemeorganizaţionale. Deoarece Intranet-urile se bazează pe aceleaşi standarde de protocoale şi tehnologiiindependente Internet, ele sunt accesibile fiecărui membru din cadrul organizaţiei,independent de platforma hardware. Intranet-urile ce operează pe reţele deschise TCP / IP, permit societăţilor comercialesă utilizeze aceleaşi tipuri de servere şi browsere folosite pentru World Wide Web înaplicaţiile interne, distribuite prin intermediul reţelelor locale (LAN) ale societăţii. Pentru utilizarea şi dezvoltarea sistemelor de lucru în cooperare asistată de calculatortrebuie avute în vedere următoarele elemente cheie: • conştientizarea şi specificarea grupului; • spaţiul, colecţiile şi tipurile de informaţii partajate; • modalităţile şi tipurile de comunicaţie; • cunoaşterea facilităţilor mediului de dezvoltare; • interfeţele multiutilizator; • controlul lucrului concurent; • coordonarea în cadrul grupului;Cerinţele funcţionale, specifice pentru sistemele cooperative la nivel de grupe de lucru sunturmătoarele: • să permită conlucrarea sistemelor de operare la nivel de client, reţea şi server; • să permită lucrul în regim mobil şi la distanţă; • să asigure interactivitatea între unităţi economice diferite. O infrastructură completă pentru un sistem cooperativ trebuie să îmbine tehnologiilemodului de lucru în cooperare asistată de calculator (comunicaţie, colaborare, coordonare) şisă creeze o legătură între ele, realizând un întreg mult mai complex decât suma celor trei.Infrastructura sistemului cooperativ trebuie să fie destul de flexibilă pentru a permiteutilizatorilor extinderea cerinţelor specifice. Se observă astăzi o mare diversitate de căi de abordare, în special, datorită dinamiciitehnologiei şi a posibilităţilor nebănuite de utilizare în domenii diferite. 17
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAESistemele cooperative nu reprezintă un domeniu strict delimitat, în sensul unei realizăricomune, ci un mozaic de componente. 1. Considerând că un sistem de cooperare asistată de calculator reprezintă un suport pentru o asistare corespunzătoare a muncii individuale în cadrul unei colectivităţi, se ajunge la concluzia că sistemul cooperativ reprezintă o integrare a următoarelor funcţii şi tehnologii: • comunicaţie - prin schimb de mesaje; • cooperare - prin punerea la dispoziţie a unui spaţiu mare de lucru, partajat virtual; • coordonare - prin adăugare la structurile proceselor economice, a atributelor de comunicaţie şi de cooperare, în vederea posibilităţii implementării politicilor unor unităţi economice sau administrative. 2. Cerinţele la nivelul componentelor de comunicaţie, colaborare şi automatizare a fluxului de lucru a sistemului cooperativ pentru asigurarea cooperării în unităţi organizaţionale: • cerinţele pentru comunicaţie şi cooperare sunt distincte. Mesageria electronică de una singura nu prezintă suficiente facilităţi pentru procesul de cooperare. Tehnologia bazelor de date utilizează modelul „tragere” (pull) pentru distribuţia informaţiei, ceea ce implică utilizatorii în procesele de cooperare; • cooperarea necesită un sistem ce combina modelele „push” şi „pull” şi un cadru robust pentru exploatarea multiplelor căi pe care utilizatorii le necesită pentru a comunica şi coopera; • baza de date partajată este esenţială pentru lucrul în cooperare, vederi partajate şi pentru cristalizarea informaţiei existente în cunoaşterea organizaţională; o cale pentru realizarea integrării modelelor „push” şi „pull” este realizată prin instrumentele ce permit o utilizare coordonată a mesageriei şi a tehnologiei bazelor de date partajate. 3. Pentru procesele economice, în care apar atât activităţi structurate, cât şi nestructurate, se pot trage următoarele concluzii privind cerinţele funcţionale, legate de modalităţile de lucru: a. desfăşurarea reală a lucrului implică o mişcare dinamică între activităţi structurate - nestructurate, precum şi între activităţi predefinite şi ad-hoc. Aceasta necesită utilizarea unui model integrat push / pull pentru a permite persoanelor să se mute de la un tip de lucru la următorul, în cursul unei desfăşurări normale a procesului de lucru. b. activităţile structurate, predefinite în grup, pot fi utilizate prin programarea de aplicaţii de automatizare a fluxului de lucru. Acestea, în funcţie de tehnologia folosită, sunt de două tipuri de bază: prin „routare”, cele bazate pe tehnologia mesageriei electronice; prin „tragere”, cele bazate pe tehnologia bazelor de date partajate. 18
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Integrarea celor două moduri de abordare privind automatizarea fluxului de lucru, se realizează prin dezvoltarea unui cadru integrat de dezvoltare de aplicaţii ce exploatează atât serviciile oferite de mesageria electronică, cât şi cele prezentate de bazele de date partajate. c. mediul de dezvoltare de aplicaţii reprezintă componenta de bază a arhitecturii unui sistem cooperativ. Cheia pentru dezvoltarea unor aplicaţii puternice având ca obiectiv automatizarea fluxului de lucru constă în existenta unui mediu de dezvoltare de aplicaţii, integrat ca o componentă a sistemului de automatizare a fluxului de lucru. 4. În etapa actuală, utilizarea explozivă a sistemelor client / server la nivel organizaţional bazate pe tehnologia Internet – Intranet – Extranet conduce la o redefinire a arhitecturii sistemelor de cooperare asistată de calculator, pentru unităţi organizaţionale. Aplicaţiile pentru unităţi economico-administrative, bazate pe tehnologia Web, au revoluţionat comunicaţia şi cooperarea din cadrul acestora. Intranet-urile ce operează pe reţele deschise TCP / IP, permit societăţilor comerciale să utilizeze aceleaşi tipuri de servere şi „browsere” folosite pentru World Wide Web în aplicaţii interne distribuite prin intermediul reţelelor locale (LAN) ale societăţii. Deoarece Intranet-urile se bazează pe aceleaşi standarde de protocoale şi tehnologii independente Internet, ele sunt accesibile fiecărui membru din cadrul organizaţiei, fără a ţine seama de alegerea platformei hardware. Serverele Intranet permit o reală funcţionalitate economică şi o cooperare eficientă între colectivitatea unei unităţi organizaţionale. Astfel, ele fac posibilă: • publicarea / difuzarea de informaţii; • procesarea datelor; • execuţia aplicaţiilor având ca suport baze de date; • colaborarea eficientă între personalul societăţii; • colaborarea cu furnizorii şi clienţii societăţii.Noi tehnologii şi aplicaţii: • medii de proiectare virtuală, în care proiectanţii vor putea să configureze propriile seturi de instrumente adaptate la sarcinile de îndeplinit, acestea pot fi accesate prin intermediul Internetului de către toţi inginerii implicaţi în proiectul respectiv, sau pot fi accesate prin Intranetul organizaţiei. Acest mediu de proiectare virtuală va fi mult mai uşor de folosit, va permite accesul la multe documente de specialitate, se vor putea schimba date şi fişiere într-un nou mod, printr-un format neutru şi securizat, astfel se vor înlătura problemele existente în schimbul de fişiere dintre diferitele soft-uri de proiectare şi fabricaţie. Acest tip de sistem presupune existenţa unui puternic motor de căutare, sortare şi indexare. Un astfel de sistem este WELD (Web- based Electronic Systems Design). • Medii colaborative de prototipare virtuală, acestea presupun lucrul în echipe specializate, distribuite geografic, aceste medii asigură şi contactul vizual cu ceilalţi actori implicaţi, combinat cu instrumente de comunicaţie sofisticate. 19
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Aceste medii asigura colaborarea între mai mulţi utilizatori şi mai multe aplicaţii în mediu 3D. În acest model, obiectele 3D pot fi văzute simultan de mai mulţi utilizatori, aceştia pot interacţiona şi pot comunica în timp real, se poate modela, remodela şi evalua respectivul proiect [10]. • Digital engineering libraries (librării digitale în domeniul ingineriei), sunt foarte importante în cadrul sistemelor de inginerie colaborativă. Aceste biblioteci on-line vor stoca şi organiza informaţii în legătură cu tipul produselor, funcţii şi diverse specificaţii. Este necesară o clasificare şi sistematizare a cunoştinţelor inginereşti. Fiecare produs va fi reprezentat prin modele multiple în diferite faze de abstractizare şi acordat pentru diferite aplicaţii. Aceste modele pot fi scrise în diferite limbaje şi reprezentate în diferite forme. Instrumentele de vizualizare integrate cu motoarele de căutare vor ajuta proiectantul să parcurgă o paletă largă de informaţii. Pe lângă aceasta, un inginer va avea nevoie de un sistem inteligent de căutare şi explorare a bibliotecilor astfel încât modelul găsit să corespundă cerinţelor. 2.4. Domenii de utilizare şi aplicaţii 2.4.1. Domenii de utilizare Realizarea produsului conform cerinţelor pieţei şi aducerea acestuia pe piaţă lamomentul potrivit, la un preţ competitiv presupune o bună cooperare între organizaţiileimplicate (asociaţi, consumatori, furnizori, consultanţi, experţi în logistică etc.) şi folosireaunor sisteme de colaborare performante pentru realizarea acestor scopuri. Aceste sistemecooperative trebuie să fie capabile să asigure colaborarea între diferite discipline şi tehnologii,de preferat în timp real. Sistemele cooperative sunt folosite cu succes în domeniul ingineriei,economic, sănătate, transporturi etc.Soft-uri:AutoVue SolidModel Professional for Java permite: • vizualizarea rotirea, transformarea, măsurarea precisă a unor piese şi ansambluri modelate în CATIA, Pro/E, Unigraphics, SolidWorks, Solid Edge, Autodesk Inventor şi Mechanical Desktop, DirectModel JT, VDA-FS, STEP, STL şi alte formate 3D; • vizualizarea unor piese şi ansambluri din AutoCAD, MicroStation, Cadkey, ME10, HPGL, IGES, şi alte formate 2D sau vederi 2D preluate din modelele 3D ale unor soft-uri; • folosirea în cadrul sistemului a soft-urilor de tipul: MS Office, Visio, Adobe PDF, PostScript, WordPerfect; 20
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • clienţii sunt capabili să contacteze persoanele implicate în cadrul proiectului, pot programa întâlniri on-line fără a părăsi mediu propriu de lucru; Fig.2.2. – Interfaţa sistemului AutoVue SolidModel Professional Fig.2.3. – Exemplu de utilizare a sistemului AutoVue SolidModel Professional • se pot vedea, manipula, marca interactiv orice tip de document în mai mult de 200 de formate suportate de acest sistem; • se pot corecta, discuta anumite idei şi probleme, se pot coordona activităţi, toate în timp real, fiecare utilizator este identificat şi în cazul în care se doreşte marcarea anumitor parţi ale piesei acesta are o culoare predefinită de marcare.Colaborarea în timp real, în sistemul AutoVue SolidModel Professional presupune: întâlnireaactorilor implicaţi, posibilitatea de a vedea în timp real desenele sau schiţele, posibilitatea de amarca zonele din desen cu posibile probleme, posibilitatea de a comunica prin intermediulchat – ului [66].Tango • este un sistem cooperativ bazat pe Java; • permite atât colaborarea sincronă cât şi asincronă; • permite integrarea mai multor genuri de aplicaţii; • este focalizat pe www. 21
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEISAAC • permite atât colaborarea sincronă cât şi asincronă; • face colaborarea asistată de calculator mai naturală, mai puternică şi mai receptivă la mai multe moduri de comunicare necesare utilizatorilor;Workplace • permite colaborarea în timp real cât şi cea asincronă; • sistemul se bazează pe camere virtuale de colaborare; • camerele virtuale oferă instrumente de colaborare adecvate cu nevoile utilizatorilor; • permite integrarea mai multor tipuri de aplicaţii; • pune la dispoziţia utilizatorilor o bază de date cu acces în funcţie de nivelul de securitate al datelor;Mushroom • spaţiul de lucru este adaptat conceptului multimedia; • are la bază Java; • prezintă camere virtuale pentru lucrul pe echipe şi între echipe; • prezintă instrumente pentru managementul activităţilor; • camerele virtuale se pot personaliza în funcţie de utilizator şi de cerinţele acestuia; • sistemul este concentrat pe securitatea documentelor; • este un sistem dinamic, permite crearea, inserarea şi manipularea diferitelor obiecte în timp real [69]. Toate aceste aplicaţii sunt folosite cu preponderenţă în domeniul ingineriei, înparticular pe diferite specializări: mecanic, electric, transporturi, construcţii etc. Undezavantaj major al acestor aplicaţii este acela că asigură doar vizualizarea pieselor şiansamblurilor. De exemplu într-o colaborare între 2 echipe de cercetare dispersate geografic,dacă prima foloseşte pentru a proiecta anumite componente soft-ul CATIA, iar cea de-a douaUnigraphics, aceasta poate doar vizualiza realizările primei echipe fără a putea modifica,eventual poate face unele observaţii ce vor putea fi efectuate în sistemul iniţial. 2.4.2. Tipuri de relaţii în cadrul întreprinderii virtuale Marketingul relaţiilor este ansamblul de principii, modele, măsuri care au ca scopselectarea, iniţierea, managementul şi controlul pe termen lung al relaţiilor de afaceri şicuprinde în afară de relaţiile cu clienţii toate relaţiile externe ale firmei. Bineînţeles firmeletrebuie să acorde atenţie şi relaţiilor interne. Marketingul relaţiilor cuprinde următoarelecâmpuri: 22
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • Relaţii orizontale – se referă la diferitele componente ale societăţii – investitori, acţionari, concurenţi, instituţii; • Relaţii verticale – cu furnizori, intermediari, distribiutori, clienţi;precum şi: • Relaţii externe – care cuprind toate relaţiile externe ale firmei, sau în sens mai restrâns relaţiile cu clienţii sau consumatorii finali; • Relaţiile interne – relaţiile cu interiorul organizaţiei – marketingul intern vizând angajaţii. B2B este un acronim care se referă la comerţul electronic Business to Business.Comerţul electronic Business to Business ia forma proceselor automate între partenerii deafaceri şi se realizează într-un volum mult mai mare decât aplicaţiile Business to Customer. B2B descrie orice relaţie între o firmă care vinde produse sau oferă servicii unei altefirme şi firma care cumpără produsul sau serviciul. Software-ul B2B permite companiilor săadministreze integrarea şi automatizarea proceselor cu furnizori cheie, parteneri şi clienţi viaInternet. Aceasta se poate realiza permiţând sistemelor informaţionale noi şi celor dejaexistente să comunice între ele într-un limbaj comun.Principalele avantaje ale relaţiei B2B: • reducerea costurilor; • creşterea eficienţei şi a vânzărilor; • mai bună relaţie cu partenerii. B2C este o abreviere de la Business-to-Costumer electronic commerce. Poate firecunoscut prin formele de adresare publică ale comerţului electronic precum magazineleweb. Comerţul electronic este înţeles în general ca vânzarea unor bunuri şi servicii„consumatorilor finali”. Aceasta nu este însă cea mai importantă parte a afacerilor on-line.Este de asemenea, adesea considerat fără succes pentru simplul motiv că ţintele au fost fixateprea sus, se doreşte o realizare a acestora prea devreme şi pentru că nenumăratele încercări aufost prost planificate şi administrate. O astfel de relaţie nu este uşor de realizat deoarecevânzarea on-line nu funcţionează decât dacă este bine integrată cu logistică, cumpărare etc. B2E este un acronim care se referă la comerţul electronic business-to-employee, oreţea internă întreprinderii care permite companiei să furnizeze produse şi/sau serviciiangajaţilor. În mod curent, companiile folosesc reţelele B2E pentru automatizarea proceselorlegate de angajaţi [44].Exemple de aplicaţii ale B2E: • Managementul poliţelor de asigurare on-line; • Diseminarea anunţurilor care ţin de corporaţie; • Cereri de aprovizionare on-line; • Oferte speciale de angajare. 23
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEÎn cadrul relaţiilor de tipul IntraBusiness din cadrul comerţului electronic se regăsesc: • Activităţile IntraBusiness de e-Commerce din cadrul unei organizaţii sunt: între companie şi angajaţii săi; între compartimente din cadrul companiei; între angajaţii aceleiaşi companii. • Business-to-employees (B2E)—intrabusiness prin care o companie furnizează produse şi servicii angajaţilor ei: pregătire şi educaţie furnizată prin intermediul reţelelor intranet; comenzi electronice pentru aprovizionare şi materiale necesare desfăşurării activităţii; cumpărarea cu discount a asigurărilor, biletelor de călătorie etc., prin Intranet – ul companiei; magazinele corporaţiei vând produsele companiei cu discount; compania publică informaţii pe reţeaua internă; angajaţii obţin unele avantaje în plus, urmează cursuri etc.Aplicaţiile reprezentative ale B2E includ: • oferirea de unelte electronice de comunicare pentru reprezentanţii domeniului; • instruire şi educaţie prin reţeaua Intranet; • utilizarea cataloagelor electronice şi a formularelor de comandă de către posibilul client; • instrumente electronice pentru comunicare, colaborare şi informare; • sisteme pentru diseminarea informaţiilor sau care permit angajaţilor să-şi administreze avantajele via intranet. Activităţi între diferitele compartimente ale întreprinderii: companiile mari sunt alcătuite din compartimente independente care „vând” sau „cumpără” materiale, produse şi servicii unele de la altele. Aceste tranzacţii pot fi realizate cu uşurinţă prin Internet; • companiile deţin reţele construite pentru a face legătura între distribuitorii companiei; • suport pentru comunicaţii; • colaborare; • executarea tranzacţiilor; Activităţi care se desfăşoară între angajaţii întreprinderii: marile organizaţii au posibilitatea de a adăuga pe reţeaua intranet a unei aplicaţii de mică publicitate prin care angajaţii pot cumpăra şi vinde produse şi servicii unii de la alţii; • se poate realiza interconectarea Intranet – urilor pentru a creşte aria de expunere. 24
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • angajaţii colaborează şi comunică folosind tehnologiile comerţului electronic C2C (customer-to-customer) – acest tip de relaţie este mai vechi decât e-bussiness,se referă la relaţiile între clienţi. C2B (customer-to-business) - este un acronim care se referă la activitatea desfăşuratăde client: de a verifica, compara, analiza calităţii şi a preţurilor înainte de a cumpăra sau asemna o colaborare.Alte tipuri de relaţii: B2G este un acronim care se referă la reţelele de comerţ electronic business togovernment care permite companiilor să lanseze oferte la licitaţiile lansate de stat prin RFP. RFP este tot un acronim pentru Request For Proposal, un termen care se referă la ocerere de oferte pentru un anumit produs sau serviciu. Mai este cunoscut şi sub denumirea deRFQ (request for quotation). Un RFP cere de obicei mai mult decât un preţ, incluzând şiinformaţii generale despre corporaţie, informaţii şi documente financiare, şi istoriculcorporaţiei. B2X este un acronim care se referă la reţelele de comerţ electronic business toexchange care conectează companiile la site-urile şi serviciile B2B. Aceasta permite uneicompanii să evalueze multe alternative de servicii B2B pentru soluţia sau preţul optim. B2A este un acronim ce se referă la relaţiile organizaţiei cu administraţia locală şiguvernamentală. C2A este un acronim care se referă la relaţiile clientului cu administraţia. Fig.2.4. – Tipuri de relaţii În figura 4 am prezentat principalele tipuri de relaţii ce se desfăşoară în cadrul uneiorganizaţii şi între diferite organizaţii şi instituţii. Figura conţine arhitectura simplificată adouă organizaţii, clienţii acestora şi diferite instituţii. Astfel între aceste organizaţii se 25
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEformează o relaţie B2B, în cadrul acestora există relaţii de tip Intrabusiness: B2E, E2E etc.Relaţia cu clienţii este de tipul B2C , iar reversul acesteia C2B. Relaţiile între organizaţie şidiversele instituţii pot fi de tipul B2G sau B2A. De asemenea şi clientul are o relaţie directăcu administraţia, de tip C2A. 2.4.3. Managementul datelor de produs La sfârşitul anilor 1980 companiile de soft au introdus prima generaţie de sistemePDM (Product Data Management – Managementul datelor de produs). Acest tip de sisteme aapărut ca o necesitate a marilor companii care datorită dezvoltării continue nu-şi mai puteaucoordona şi conduce eficient activitatea. Unele firme de soft au avut tendinţa iniţial de a oferisoluţii PDM separat, dar majoritatea au preferat să le ofere împreună cu softul de tip CAD –CAM – CAE , datorită greutăţilor de integrare al acestui tip de soft cu cele deţinute deorganizaţia client. Astfel firmele de soft au preferat să integreze aceste sisteme cu cele de tipCAD – CAM – CAE şi să le ofere clienţilor mai vechi [73] [1]. La baza PDM stă o bază dedate de tip RDBMS (Relational Database Management System – Sistem de administrare abazelor de date relaţionate). Baza de date este folosită pentru a fi înregistrate piese şi relaţiiledintre fişierele acestor piese. Sistemele PDM oferă securitate sporită a datelor, stocareafişierelor, clasificare, notificare, control şi diverse aplicaţii pentru procese specific inginereşti.Un punct comun al primelor sisteme PDM a fost administrarea datelor de produs încă dinpunctul iniţial, până la fabricaţie şi apoi până la uzura morală a produsului. Astfel se poateobserva că primele sisteme PDM au avut ca obiectiv principal fabricaţia. În ultimii ani, momentul de apariţie pe piaţă cu un nou produs a devenit foarteimportant pentru majoritatea companiilor. Astfel s-a simţit nevoia de a reduce timpul dintrepunctul de pornire al proiectului şi livrarea produsului, prin diverse tehnici specifice inginerieiconcurente. A doua generaţie de sisteme PDM a reuşit să integreze aceste cerinţe oferindutilizatorilor un suport pentru întregul ciclu de realizare al produselor. Aceste sisteme permitfolosirea elementelor specifice ingineriei concurente, pot administra şi fazele intermediare aleproiectului: proiectarea prototipului, fabricarea şi testarea acestuia etc. [47]. Sistemele PDM realizează mai multe copii ale principalelor documente, acestea potfi accesate de către utilizatorii interesaţi. În momentul în care se face o modificare în cadrulunui fişier, modificarea este înregistrată (persoana, data, motivul), şi se realizează un noufişier cu aceste modificări , păstrându-se totodată şi varianta originală. Acesta este principalulprincipiu care stă la baza PDM. Conceptul de PDM pentru o mai bună înţelegere poate fi separat în „DataManagement”- administrarea datelor şi „Process Management” – administrarea proceselor.a. Administrarea datelor Sistemul de administrare a datelor controlează lucrul cu documentele firmei, oferindinformaţii complete cu privire la piesele aflate în stadiu de proiect, dimensiunile viitoareipiese, greutate, locul unde va fi folosită etc. Acest sistem este capabil să relaţioneze toateaceste informaţii aflate în baza de date. Administrarea datelor presupune: 26
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • Clasificarea componentelor. În cadrul sistemelor PDM clasificarea este o funcţie fundamentală. Clasificarea componentelor se poate face în funcţie de caracteristicile elementelor, care vor fi introduse în baza de date pe clase. La rândul lor aceste clase pot fi reunite pe grupe de clase şi familii de piese. Astfel, lucrătorii companiei pot organiza şi ierarhiza mai eficient informaţiile care se vor regăsi în caz de necesitate mult mai uşor. Fiecare piesă poate avea propriile sale atribute şi caracteristici. • Clasificarea documentelor. Documentele aflate în strânsă legătură cu componentele pot fi clasificate în mod similar, de exemplu pot fi clase de tipul: „schiţe”, „modele 3D”, „publicaţii tehnice” etc. Fiecare document poate avea propriul set de atribute: piesă, număr, autor, data introducerii în sistem şi în acelaşi timp poate fi menţinută relaţionarea cu propriile componente. De exemplu pentru un rulment se pot extrage informaţii de tipul: schiţe 2D, modelul 3D, fişiere cu analiza prin element finit, modificările suferite în timp, autorul, date tehnice etc. • Structura produsului. Baza de date poate fi accesată şi din punct de vedere al produsului văzut ca ansamblu. Se pot vedea părţile componente ale ansamblului, materialele folosite pentru fiecare piesă, detalii de fabricaţie, detalii financiare, furnizori, data livrării, întreţinere şi documentaţie. Astfel, un specialist dintr-un anumit domeniu poate vedea datele produsului respectiv din propriul punct de vedere şi conform pregătirii sale.b. Administrarea proceselor, reprezintă controlul asupra modului în care angajaţii uneiorganizaţii introduc, modifică şi accesează baza de date. Acest mod de lucru presupune treifuncţii principale: b.1 Administrarea modului de lucru, presupune controlul asupra modului de lucru aangajaţilor cu baza de date. De exemplu, pe parcursul derulării unui proiect, o piesă modelatăîn 3D poate suferi sute de modificări până să corespundă cerinţelor. Sistemul PDM permiteînregistrarea tuturor variantelor de model, care sunt arhivate şi pot fi ulterior accesate în cazulîn care proiectantul doreşte să revină la o variantă anterioară. De asemenea, sistemele PDMadoptă principiile ingineriei concurente. În momentul în care proiectantul principal face omodificare, toţi ceilalţi membrii ai echipei de lucru sunt anunţaţi instantaneu şi pot copia nouăvariantă. b.2 Administrarea fluxului de lucru. Pentru dezvoltarea unui produs, în cele maimulte cazuri, este necesară proiectarea a sute de piese. Pentru fiecare piesă în parte fişierelepot fi create, modificate, văzute, verificate şi aprobate de foarte multe persoane, probabil demai multe ori. Mai mult piesele pot fi create prin metode diferite şi pot conţine diferite tipuride fişiere: modele solide, diagrame, analiză cu element finit etc. Lucrul în echipă asupra unordocumente comune are un impact asupra fişierelor aflate în legătură cu acestea. SistemulPDM ajută la administrarea acestor date, pentru a preveni confuziile. De exemplu lucrul cuacest sistem va împiedica un inginer să lucreze asupra unei piese asupra căreia s-a luat odecizie de modificare. Toate persoanele implicate în proiect sunt introduse în baza de datenotificându-se documentele asupra cărora lucrează. Astfel în momentul apariţiei uneimodificări acesta este anunţat instantaneu şi suplimentar i se pot da explicaţii asupra acestormodificări şi asupra noilor sarcini de îndeplinit. 27
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 2.5. - Fluxul informaţional în PDM [11] Sistemul PDM permite o mai uşoară coordonare şi conducere a activităţilor, astfel undocument poate trece la faza următoare doar după ce a fost verificat şi aprobat de persoanelecompetente în luarea deciziilor de acest tip. [45] b.3 Administrarea versiunilor preliminare de documente. Prin acesta se înregistreazătoate evenimentele petrecute pe parcursul realizării piesei. Acest lucru permite unui utilizatorsă vadă întreaga „istorie” a proiectului şi a piesei în particular. În cazul apariţiei uneiprobleme acesta poate interveni chiar la sursa acestei probleme, sistemul permiţând oactualizare documentelor legate de acesta.Beneficiile folosirii sistemelor PDM: a. reduce timpul de apariţie pe piaţă al produsului;Principalii factori ce duc la întârzierea apariţiei produsului: • timpul necesar îndeplinirii unei sarcini; • timpul pierdut cu executarea acestuia; • timpul pierdut cu reproiectarea produsului.Aceste obstacole sunt înlăturate de sistemele PDM prin: • reducerea timpului de îndeplinire a unei sarcini prin oferirea de date la cerere, instantaneu; • permite realizarea mai multor sarcini simultan; • permite accesul la baza de date persoanelor autorizate, tot timpul, cu asigurarea faptului că acestea sunt actualizate. b. aduce un spor de productivitate proiectării produselor; 28
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE PDM permite inginerilor să folosească instrumentele adecvate realizării sarcinilor,permite un acces eficient la baza de date. S-a dovedit faptul că aproximativ 25-30% dintimpul destinat proiectării este folosit pentru a căuta, primi, copia şi verifica informaţianecesară. PDM înlătură acest timp pierdut în totalitate, proiectantul primeşte toate acesteinformaţii instantaneu în timpul lucrului cu piesa respectivă. Sistemele PDM înlăturăproblemele legate de rezolvarea unor probleme, astfel, proiectantul poate afla din baza de datedacă acest tip de problemă a mai apărut şi modul în care a fost rezolvată, el poate folosi acesteinformaţii pentru rezolvarea propriei probleme, fără a pierde timpul cu dezvoltarea unei soluţiiproprii de rezolvare. c. precizie mărită în proiectare şi fabricaţie; d. pune în valoare creativitatea echipei; e. utilizare uşoară. Asigură o interfaţă uşor de utilizat, accesul la informaţie se faceinstantaneu; f. securitate sporită a datelor. Informaţiile pot fi accesate doar de persoaneleautorizate, fiecare utilizator are acces doar la informaţiile de care are nevoie în cadrulproiectului.; h. Oferă un bun control al întregului proiect. PDM oferă conducătorului de proiect oserie de instrumente necesare controlului şi verificării proiectului în fiecare stadiu dedezvoltare. Acesta poate observa posibilele probleme şi întârzieri, activitatea fiecărui membrual echipei etc.[72].Principalele funcţii ale sistemelor PDM [44]: • administrarea realizării proiectului, oferă securitate şi control, stabileşte relaţionările între date, lista utilizatorilor, verificări interne şi externe; • managementul schimbării, specifică cine ia deciziile, cum şi în ce mod; • clasificare, oferă instrumente pentru căutare în baza de date; • programarea resurselor în cadrul proiectului, lista cu materiale necesare; • notificare, oferă prin intermediul interfeţei posibilitatea de a comunica cu exteriorul; • transfer de date, oferă instrumente pentru transferul datelor între utilizatori, aplicaţii (de exemplu între CAD şi CAM) şi produse; • transfer de date; • oferă instrumente speciale pentru administrarea întregului sistem PDM;Organizaţiile ar trebui să folosească acest tip de sisteme deoarece : • reduce timpul de intrare a produsului pe piaţă cu 25%; • încurajează ingineria colaborativă; • reduce timpul necesar unor modificări cu 30%; • reduce erorile în realizarea produsului cu 22%; • reduce costurile legate de proiectare şi fabricare cu 10%; 29
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • rezolvă rapid problemele legate de noile cerinţe ale clientului legat de produs; • îmbunătăţeşte imaginea firmei; • asigură o mai bună satisfacţie a clienţilor [77]. 2.4.4. Planificarea resurselor întreprinderii ERP (Entreprise Resource Planning – Planificarea resurselor întreprinderii) este unsistem informaţional integrat destinat ansamblului de funcţii clasice ale unei întreprinderi:contabilitate, comercial, producţie, mentenanţă. Diferitele module şi funcţii sunt integrate într-unreferenţial unic de proces.Organizarea prelucrării informaţiilor unui astfel de sistem se face prin : • descompunerea analitică a informaţiilor pe funcţii; • urmărirea performanţelor financiare; • execuţia şi urmărirea informaţiilor principale. Fig. 2.6. – Arhitectura funcţionala a unui ERP ERP acţionează în integralitatea întreprinderii ca un instrument de asigurare aoptimizării productivităţii şi de reducere la maxim a ciclurilor de realizare a produselor . Laapariţia lui, termenul ERP definea o metodă de management, ca şi MRP. În continuare, 30
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEaceastă metoda a fost integrată şi dezvoltată prin aplicaţii informatice. Finalitatea unuisoftware de tip ERP este de a asigura managementul ansamblului de fluxuri ale uneiîntreprinderi, în decursul funcţionarii sale. Obiectivul ERP este de a optimiza funcţionarea unei întreprinderi prin sincronizareaşi asigurarea coerenţei fluxurilor. Aceste fluxuri pot fi : • de materii prime şi de materiale; • de produse; • de informaţii; • financiare; • de decizie. Fig. 2.7. - Funcţiile contabile ale unui E.R.P. Managementul în mod ERP vizează gestiunea şi planificarea ansamblului de fluxurişi funcţii ale unei întreprinderi, inclusiv a celor logistice. Domeniul de aplicare se întinde de lalanţul de furnizori şi până la clienţii finali. În figura 2.6. am schiţat arhitectura unui sistem detip ERP prin prezentarea principalelor funcţii de gestiune. În figura 2.7. sunt prezentate principalele funcţii contabile ale unui sistem ERP.Componentele ERP: • contabilitatea clienţilor; • contabilitatea furnizorilor; • managementul activităţilor; • lista de materiale; • planificarea resurselor şi a materialelor; 31
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • e-Business; • managementul resurselor umane; • logistică; • stat de plată; • vânzări şi marketing.Beneficiile implementării ERP: • oferă o bună acurateţe a informaţiilor oferind detalii şi prezentări complete; • îmbunătăţeşte metodele de informare prin informări dese şi actualizate cu privire la principalele activităţi; • reduce nevoia de documente scrise prin oferirea unor formate on-line pentru o mai rapidă introducere şi totodată extragere de informaţie din baza de date; • permite departamentului de contabilitate să controleze mai eficient datele şi creşte productivitatea muncii în aceste departamente; • se măreşte controlul asupra costurilor; • se poate da un răspuns mult mai rapid clientului cu privire la viitorul produs; • oferă o mai bună monitorizare şi o rapidă rezolvare a chestionarelor; • poate oferi un avantaj faţă de competitori prin îmbunătăţirea procesului de afaceri; • oferă o bază de date unică ce poate fi accesată de mai multe aplicaţii.Implementarea ERP presupune un proces lung, paşii sunt următorii: a. planificarea proiectului; b. analiza operaţională; c. reingineria proceselor de afaceri; d. instalarea şi configurarea; e. pregătirea personalului; f. configurarea conform cerinţelor afacerii; g. configurarea modulelor; h. adaptarea interfeţei conform cerinţelor; i. conversia de date; j. documentaţie specifică; k. pregătirea specialiştilor; l. testare; m. post implementare / audit.Principalii creatori de software în domeniul ERP sunt: 32
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • mySAP.com-www.sap.com; • BAAN-www.baan.com; • J.D.Edwards e-business Suite-www.jdedwards.com; • Oracle Financial Suite-www.oracle.com; • Siebel-www.siebel.com; • Peoplesoft-www.peoplesoft.com; • Microsoft Grand Plains-www.microsoft.com/middleeast; • Foxboro-www.foxboro.com [75].Principalele avantaje ale ERP: • costuri mici cu privire la inventar; • costuri reduse privind comenzile; • reducerea costurilor de producţie; • reducerea costurilor cu transportul; • investiţii mici în echipamente; • investiţii mici în echipamente şi terenuri; • cheltuieli reduse cu contabilitatea; • asigură procese de producţie mai flexibile; • reduce erorile privind coordonarea; • se reduc stocurile; • creşte transparenţa în relaţia cu clientul; • reducerea timpului de asamblare; • asigură o mai bună adaptare la cerinţele clientului; • creşte satisfacţia consumatorului; • creşte volumul de vânzări; • creşte cota de piaţă; • creşte profitul.Dezavantaje şi posibile probleme: • unele sisteme pot fi costisitoare şi greu de întreţinut; • unele sisteme pot fi dificil de utilizat; • posibilă problemă apărută în cadrul unui departament poate afecta activitatea celorlalte departamente, de aici rezultă faptul că sistemul este vulnerabil la apariţia unei probleme la o verigă din lanţ; • pot apărea probleme de compatibilitate cu sistemele folosite de parteneri; 33
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • consumatorii pot comanda mai mult decât vor cumpăra la final; • există probleme la accesarea unor informaţii necesare procesului; • odată un astfel de sistem integrat va fi foarte dificil şi scump de înlocuit cu un altul [65]. 2.4.5. Managementul ciclului de viaţă al produsului PLM (Product Lifecycle Management - Managementul ciclului de viaţă alprodusului) este o abordare integrată, care se concentrează asupra informaţiei sub toateaspectele vieţii unui produs, de la proiectare şi producţie, instalare şi întreţinere, culminând cuscoaterea produsului din uz. Sistemele PLM (figura 2.8.) permit accesarea, actualizarea,manipularea informaţiilor de produs care sunt produse într-un mediu fragmentat şi distribuit. Fig. 2.8. – Sistemul PLM PLM înglobează concepte ale sistemelor PDM, ERP, CRM, CAD, CAE şi CAM. Aplicaţiile PLM ajută la circulaţia tuturor informaţiilor produse în toate fazeleciclului de viaţă al unui produs, către toate persoanele dintr-o organizaţie, alături de furnizoriicheie şi clienţi. Inginerii de produs pot scurta în mod dramatic ciclul de implementare şiaprobare a schimbărilor de construcţie dintr-un lanţ de proiectare extins. Agenţii care se ocupăde achiziţii pot lucra cu mai mare eficienţă cu furnizorii în ceea ce priveşte reutilizareaanumitor părţi. Şi managerii executivi pot obţine toate informaţiile relevante despre produs dela un nivel superior, de la detaliile din linia de producţie la ratele de deteriorare a anumitorpiese rezultate din informaţiile din certificatele de garanţie şi cele culese din teren [33]. 34
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Spre deosebire de pachetele ERP, care sunt de obicei folosite pentru a înlocui diversesisteme perimate, PLM necesită integrarea multor baze de date şi colaborarea dintre oamenidin diferite părţi ale organizaţiei. PLM este un sistem pentru integrarea si partajarea deinformaţii despre produse între aplicaţii şi între diferite părţi ale organizaţiei cum ar fi cea deproiectare, achiziţii, producţie, marketing, vânzări şi suport după vânzare.PLM oferă: • ciclu de viaţă previzibil - Abilitate îmbunătăţită de a anticipa evoluţia produsului şi operaţiunile de producţie. Produsele sunt simulate atât de realist încât clienţii pot să anticipeze în amănunt „comportamentul” produselor viitoare şi operaţiunile de producţie industrială. Sunt reduse astfel riscurile de eşec ale unui produs, ale unei producţii ineficiente, ale greşelilor de marketing şi a costurilor care apar după vânzarea produsului (produse pentru care procesele de fabricaţie costă mai mult decât preţul la care pot fi vândute); • procese de inginerie care încurajează inventivitatea - O mai mare putere de a modela aspectul şi senzaţiile pe care le trezeşte un produs. Oferă de asemenea utilizatorului mai multe instrumente de mare productivitate pentru a controla forma produsului şi a furniza acel gen de produs care poate fi uşor fabricat; • siguranţa comunicării proprietăţii intelectuale - Un mediu îmbunătăţit pentru partajarea sigură a Proprietăţii Intelectuale. PLM o mai bună securitate şi mecanisme de autentificare pentru colaborare şi procese colective de luare a deciziei. Informaţiile reprezentând proprietatea intelectuală de mare valoare, cum sunt regulile cunoaşterii sau analiza de date CAE, sunt administrate într-un mediu controlat în care inteligenţa se aplică la fiecare nivel.Cerinţele PLM: a. arhitectură distribuită - Organizaţiile trebuie să fie capabile să implementezecomponentele PLM. Toate informaţiile trebuie să fie actualizate şi sincronizate printr-unsistem de administrare al bazelor de date relaţionate (RDBMS) care să stocheze informaţiiadunate de-a lungul întregului ciclu de viaţă al produsului. Astfel pot exista informaţii cuprivire la: data creării, autorul, modificările făcute, structura produsului, procesul fluxului delucru, accesul restricţionat la informaţia respectivă în funcţie de utilizator etc. b. integrarea proiectării - Interoperabilitatea este o caracteristică a PLM, un astfel desistem trebuie să asigure integrarea CAD, datele produsului, vizualizarea acestuia. Pentruaceasta sistemul trebuie să fie capabil ruleze pe mai multe tipuri de platforme: UNIX,Windows şi diferite motoare de căutare din cadrul infrastructurii întreprinderilor. c. facilitează comunicarea - Sistemul PLM asigură o bună comunicare între membriiechipelor distribuite geografic pe tot parcursul ciclului de viaţă al produsului. Asigură unschimb continuu de date, în timp real, permiţând o informare permanentă a clientului privindstadiul de dezvoltare a produsului. d. automatizarea fluxului de lucru. 35
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE e. managementul schimbării - Sistemul PLM este capabil să reţină toate modificărilesurvenite asupra documentului sau a pieselor pe parcursul întregului ciclu de viaţă al acesteia,utilizatorul are posibilitatea oricând să lucreze cu un document dintr-o fază iniţială dedezvoltare a produsului, poate detecta o posibilă eroare apărută într-un anumit moment şiaceastă eroare poate fi corectată, sistemul permiţând actualizarea bazei de date cu noileinformaţii [76].O soluţie PLM completă este oferită de IBM şi Dassault Systemes, elementele componentesunt: • CATIA pentru o dezvoltare colaborativă a produselor - oferă o serie de noi produse şi caracteristici îmbunătăţite pentru obţinerea succesului produselor în industria auto, aeronautica, producţie şi asamblare, construcţie de nave, bunuri de consum, electrice şi electronice ca şi îmbunătăţirea produselor PLM pentru întreprinderi mici şi mijlocii; • ENOVIA pentru administrarea ciclului de viaţă şi suport decizional - transformă departamentul de dezvoltare a produsului clientului într-o sursă de avantaj competitiv prin creşterea suportului pentru proiectarea produselor complexe şi un mediu WEB practic care să aducă marketingul, vânzările şi clienţii mai aproape în cadrul ciclului de dezvoltare al produsului - unde sunt alocate 80% din costurile de producţie; • SMARTEAM pentru ciclul de viaţă şi administrarea datelor de produs - îmbunătăţeşte şi accelerează proliferarea şi cunoaşterea produsului şi a proceselor de afaceri în întreprindere şi în lanţul de valori al produsului prin integrări CAD superioare, extinde designul colaborativ, îmbunătăţeşte colaborarea web, noi metodologii şi îmbunătăţeşte captura datelor, explorarea şi capacităţile de refolosire. SMARTEAM prezintă, de asemenea, şi IBM Websphere Express - o soluţie flexibilă cu un cost redus pentru integrare specifică întreprinderii, pentru medii de aplicaţii diferite; • DELMIA pentru inginerie de procese de producţie neperformante - oferă o acoperire completă şi îmbunătăţită a industriei de automobile, o mai bună integrare a conceptului de produs şi a proceselor de asamblare, instrumente bazate pe cunoaştere pentru crearea planurilor de procese şi o soluţie DELMIA-CENIT pentru tăiere 3D folosind laserul [74].PLM vs ERP Spre deosebire de pachetele ERP, care sunt de obicei folosite pentru a înlocui diversesisteme perimate, PLM necesită integrarea multor baze de date şi colaborarea dintre oamenidin diferite părţi ale organizaţiei.PDM vs PLM În timp ce PDM este un instrument limitat la administrarea datelor legate de produs,sistem ce este existent în cadrul unei companii, instrument specific activităţii inginereşti, PLMeste un sistem mult mai complex ce susţine realizarea produsului pe întregul ciclu de viaţă alacestuia, preluând majoritatea funcţiilor PDM, dar totodată poate susţine o serie de funcţiispecifice unor domenii variate implicate în realizarea produsului, sistemul depăşeşte graniţeleorganizaţiei implicând direct partenerii şi clienţii în toate fazele de realizare a produsului [67]. 36
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 2.5. Descrierea tehnicilor CAD – CAM – CAE utilizate în cadrul sistemelor cooperative. Pentru a realiza un sistem cooperativ funcţional în domeniul ingineriei una dincerinţele necesare este aceea de a implementa, alături de celelalte aplicaţii, instrumentelenecesare proiectării, analizei şi fabricaţiei viitorului produs. 2.5.1. Proiectarea asistată de calculator CAD (Computer Aided Design - Proiectarea asistată de calculator) este o tehnologiecare presupune folosirea computerului pentru crearea, modificarea, analiza şi optimizareaunui desen sau proiect. Fig.2.9.– Corp de pompă modelat în CATIA V5 În figura 2.9. este prezentată modelarea unui corp de pompă cu ajutorul modululuiCAD, parte integrată a produsului CATIA. Toate programele care înglobează acest tip de soluţii inginereşti sunt clasificate cafiind soft-uri CAD . Instrumentele CAD variază de la opţiuni de creare şi modificare a 37
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEformelor geometrice până la opţiuni complexe cum ar fi analiza şi optimizarea acestora. Întreaceste extreme se regăsesc instrumentele specifice CAD şi anume: analiza toleranţelor,diverse calcule şi modelarea cu scopul analizei cu element finit şi totodată vizualizarearezultatelor acestor analize. Trăsăturile se realizează prin tehnici parametrice, pornindu-se de la o simplă schiţă,care include ca date iniţiale doar topologia modelului. În etapa următoare se precizeazăgeometria trăsăturii prin specificarea dimensiunilor concrete ale schiţei 2D. Modelulgeometric complet al piesei se alcătuieşte, în etapa următoare, prin definirea mai multortrăsături într-o structură ierarhică. Odată finalizate, modelele geometrice ale pieselor suntsalvate pe disc, pentru a putea apoi fi utilizate pentru modelarea ansamblului, pentru care sefoloseşte, de obicei, un modul separat al pachetului CAD. Precizarea cotelor şi toleranţelor funcţionale se realizează, de obicei, pe modelul 3D.Pe baza modelelor geometrice ale pieselor şi ansamblurilor se realizează, în ultima etapă,documentaţia tehnică de execuţie (desene, planşe), cu ajutorul unul modul specializat,denumit modul „drawing” sau „drafting” [51]. Fig. 2.10. - Structura unui model geometric La dezvoltarea pachetelor CAD nu se utilizează limbajele de programare pentrurealizarea funcţiilor de desenare pentru fiecare tip de entitate şi nici bibliotecile de subrutinegrafice folosite în grafica asistată, ci se lucrează cu biblioteci de subrutine specializate cealcătuiesc aşa numitele nuclee de dezvoltare CAD. Există două nuclee de dezvoltare CAD care au o largă utilizare: ACIS şiPARASOLID. Acestea conţin obiecte (module program şi subrutine) care pot fi apelate înlimbajele de programare orientate pe obiecte (de genul C++). Aceste obiecte realizează funcţiielementare de modelare CAD şi diversitatea lor acoperă toate facilităţile uzuale în soft-urile 38
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAECAD. Lucrând cu acestea, dezvoltatorii concep doar modul de utilizare al softului (împreunăcu interfaţa grafică) integrat într-o filozofie de proiectare proprie, bazat pe o anumită viziuneasupra procesului de proiectare. a. ACIS este un nucleu CAD promovat de compania Spatial Corporation, începânddin 1989, care cuprinde mai multe module: ACIS 3D Geometric Modeler, ACIS Exchangepackage, ACIS Standard Translator şi ACIS Deformable Modelling Component. Pentru realizarea funcţiilor de modelare geometrică se utilizează modulul ACIS 3DGeometric Modeler care este o bibliotecă C++ orientată pe obiecte, prin care se pune ladispoziţia dezvoltatorilor de soft CAD un bogat set de operaţii geometrice pentru construcţiaşi manipularea obiectelor 3D. ACIS 3D include subrutine de modelare wireframe, suprafeţe şi solide cuprinzândpeste 50 de module componente. Dintre soft-urile bazate pe ACIS, cele mai importante sunt: AutoCAD şi MechanicalDesktop (Autodesk Inc.), CADKEY (CADKEY Corporation), IronCAD (Visionary DesignSystems), TurboCAD Solid Modelor (Ashlar Inc.) b. PARASOLID este nucleul grafic dezvoltat de către Unigraphics Solutions Inc.(UGS) în centrul său din Cambridge (UK). Primele versiuni au apărut în 1989 şi au fostfolosite la soft-urile CAD Unigraphics şi SolidEdge. Nucleul grafic din ultimele generaţii pune la dispoziţia producătorilor de soft CADpachetul cu facilităţile din categoria „Extreme Modelling”, care includ: • Complex Blending, care permite o gamă largă de combinaţii de entităţi cu geometrie complexă prin racordări; • operaţii de manipulare şi editare a suprafeţelor: adăugare de adâncituri, găuri, proeminenţe, grosime (shelling), toate la cel mai înalt nivel de complexitate; • facilităţi pentru proiectarea semiautomatizată a matriţelor pentru injecţie de plastic; • modelări complexe utilizând curbe şi suprafeţe sintetice: B-Spline şi NURBS. Aceste suprafeţe pot fi apoi “croite” prin operaţii de retezare, şi apoi asamblate pentru obţinerea de solide prin metoda B-rep; • suport pentru modele de dimensiuni mari. Aceste facilităţi fac posibilă definirea de modele ce cuprind mii de piese, ale căror dimensiuni sunt legate prin restricţii şi trăsături. În afară de Unigraphics şi Solid Edge, se mai pot menţiona şi alte soft-uri:SolidWorks, MicroStation (Bentley), IronCAD (care este singurul soft ce utilizează şi ACIS şiPARASOLID), TopSolid, ProDESKTOP etc.[51]. 39
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 2.5.2. Fabricaţia asistată de calculator CAM (Computer Aided Manufacturing - Fabricaţia asistată de calculator) este otehnologie ce presupune folosirea calculatorului pentru a planifica, conduce şi controlaoperaţiile de fabricaţie printr-o interfaţă. O ramură importantă a CAM este comandanumerică. Aceasta este o tehnică prin care prin intermediul unor instrucţiuni din cadrul unuiprogram se pot controla operaţiile efectuate de maşină: se pot tăia, freza, găuri, rectificadiverse suprafeţe ale semifabricatului astfel încât la încheierea procesului să se obţină piesadorită. Datele despre piesă sunt preluate dintr-o bază de date provenită din modulul de CAD. Fig. 2.11. – Simulare de fabricare a corpului de pompă în CATIA V5 O altă funcţie a CAM este aceea de a programa roboţii ce vor efectua operaţii deasamblare sau de transport al unor semifabricate sau echipamente. Realizarea planului de operaţii este o funcţie importantă a CAM. Prin planul deoperaţii se stabilesc principalele operaţii de realizat , ordinea lor, sculele necesare realizăriioperaţiilor, tipul maşinii şi ordinea prelucrării semifabricatului pe aceste maşini, materialelenecesare şi când să fie livrate de furnizori. În figura 2.11. este prezentată o simulare aprocesului de fabricaţie. 40
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 2.5.3. Ingineria asistată de calculator CAE (Computer Aided Engineering - Ingineria asistată de calculator) este otehnologie ce presupune folosirea calculatorului pentru a analiza produsele realizate în CAD,permite proiectantului să simuleze şi să studieze modul de comportare al produsului încondiţii de funcţionare. Pe baza acestuia, pot fi eliminate elementele necorespunzătoare, areloc o reproiectare a piesei şi după ce aceasta îndeplineşte condiţiile necesare, rezultate în urmasimulării se poate trece la etapa următoare. Probabil cea mai folosită metodă de analiză este metoda cu element finit. Aceastămetodă este folosită pentru a determina tensiunile, deformaţiile, distribuţia câmpului magneticşi alte probleme de analiză ce nu pot fi rezolvate prin altă abordare. Fig.2.12. – Analiza cu metoda element finit în CATIA V5 Pentru analiza cu elemente finite trebuie parcurşi următorii paşi: • descrierea elementelor specifice: tip de element, constante geometrice, material; • descrierea solicitărilor şi a condiţiilor de contur, aceste elemente fiind asociate modelului geometric; 41
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • generarea automată a reţelei de elemente finite; • analiza structurală; • postprocesarea rezultatelor, oferirea de rezultatele, tensiuni şi deformaţii, sub mai multe forme: harta de tensiuni şi deformaţii pe modelul geometric tridimensional; prezentare isosuprafeţelor de tensiuni şi deformaţii pe modelul geometric tridimensional; prezentarea unor secţiuni definite de utilizator pentru o mai bună vizualizare a unor detalii de tensiuni şi deformaţii pe modelul geometric tridimensional. 2.5.4. Produse CAD – CAM – CAE 2.5.4.1. Sisteme integrate I-DEAS I-DEAS (Integrated Design Engineering Analysis Software) este o suită deinstrumente software CAD – CAM – CAE integrate, produse de SDRC şi destinateautomatizării proiectării mecanice. a. Instrumente CAD: I-DEAS Master Modeler este un program pentru proiectare tridimensională de înaltăperformanţă şi este instrumentul de bază pentru modelare al I-DEAS. Interfaţa uşor de folositpermite asimilarea rapidă a modului de lucru şi realizarea unei productivităţi optime înproiectarea componentelor complexe, într-un mediu de modelare bazat pe elemente solide. Abordarea elementelor solide ajută în creşterea productivităţii prin faptul căsimplifică construcţia geometriilor complexe, facilitează schimbările în proiectare, înlăturăautomat liniile ascunse, calculează momentele de inerţie şi asigură o bună definire a pieseipentru prelucrare. Pe lângă faptul că este un sistem de proiectare, I-DEAS Master Modelereste elementul de bază geometric al I-DEAS. Un sistem integrat de gestionare a datelor asigură o bază pentru proiectarea în acelaşitimp prin menţinerea asociativităţii în modele, desene, modele cu elemente finite şi datelepentru prelucrare. Cu I-DEAS membrii unei echipe de proiectare pot lucra împreună, creândansambluri, desene, simulări şi programe pentru maşinile de prelucrat cu comandă numerică.Aceasta permite unei imagini a unei componente din baza de date a modelului, să suporteorice număr de studii sau aplicaţii, cum ar fi, de exemplu, calcule de rezistenţă, desenedetaliate, optimizări ale calcului proiectării şi fracţiuni din programul pentru comandănumerică. Folosind I-DEAS, un proiectant poate oferi modelul într-o etapă intermediarăcelorlalţi membrii ai echipei de proiectare, care pot începe analiza, desenarea, construcţiaansamblurilor şi generarea traseului de prelucrare. 42
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Modeler – ul axat pe elemente de bază, ce constituie fundaţia programului I-DEASpermite construcţia unui model „master” a cărui definiţie include: geometrie complexă amodelului, constrângeri variaţionale, elemente de proiectare parametrice, elementefuncţionale, istoria construcţiei, calcule inginereşti, cotare, plane de construcţie, sisteme decoordonate, note şi atribute, bază de materiale. Pe lângă aceste elemente I-DEAS oferă şi alte module sau pachete CAD specializate:I-DEAS 3D IGES Data Translator, I-DEAS Rapid Prototyping Data Translator, I-DEASMaster Surfacing, I-DEAS Master Assembly, I-DEAS Tolerance Analyses, I-DEAS MasterDrafting, I-DEAS Master Notation, I-DEAS Mechanism Design, I-DEAS Sheet MetalDesign. b. Instrumente CAM: I-DEAS Generative Machining este modulul integrat pentru crearea traseelor deprelucrare cu comandă numerică pe modelele construite în I-DEAS. Acest modul lucreazădirect pe solid sau suprafaţă geometrică creată sau importată în I-DEAS. Lucrând direct pegeometrie I-DEAS elimină erorile şi munca ce o implică traducerea unei geometrii într-unsistem neintegrat pentru comandă numerică. Faptul că este sau nu integrat implicăposibilitatea ca programatorul de comandă numerică să beneficieze de avantajul construcţiilorasociative. Modificările de proiectare efectuate după generarea traseului de prelucrare suntsemnalate iar programatorul poate opta pentru efectuarea actualizării. I-DEAS GenerativeMachining poate folosi reguli sau metode existente, fapt care automatizează programareacomenzii numerice şi asigură uzul celor mai bune metode. Utilizând I-DEAS GenerativeMachining, este posibilă modelarea întregului mediu de prelucrare, inclusiv a pieselor, aelementelor de fixare şi chiar a maşinii, pentru a optimiza mişcarea sculei şi a evitacoliziunile. I-DEAS Generative Machining prelucrează solidul sau suprafaţa construită cu I-DEAS Master Modeler. I-DEAS ia decizii inteligente în privinţa procesului de prelucrare şi astrategiei necesare construirii traseului. I-DEAS oferă un mediu prietenos pentru a planifica şiverifica toate operaţiile de comandă numerică necesare prelucrării piesei. Modelul bazat pe elemente asigură o reprezentare completă şi exactă a geometrieipiesei. Câteva din beneficiile acestor abordări includ: • reprezentare completă a piesei cu posibilitatea construcţiei de geometrie auxiliară în timpul programării comenzii numerice; • sunt disponibile biblioteci de scule şi elemente de fixare; • modificările în piesă şi elementele de fixare sunt asociative cu prelucrarea, sistemul semnalizând traseele pe care există modificări ca fiind „invalid”; • „validity flags” informează întotdeauna de modificările efectuate în orice element; • există posibilitatea de a determina vitezele, avansul şi poziţiile de intrare şi ieşire; • se evită interferenţa între sculă, maşină şi dispozitivele de prindere. 43
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE c. Instrumente CAE:I-DEAS oferă o serie de module integrate dar şi programe separate specializate: • I-DEAS Advanced Durability oferă un set de instrumente analitice care să prevadă durata de viaţă şi uzura datorată oboselii pentru produsele respective la sarcini şi cicluri de utilizare impuse. Lista încărcărilor poate fi generată din măsurătorile de testare sau prin metode analitice. Durata de viaţă a produsului poate fi calculată folosind încărcarea din soluţia cu element finit. Atât încărcarea uniaxială, cât şi cea biaxială sunt considerate în diferitele criterii de durată de viaţă. I-DEAS Advanced Durability oferă capacităţi de analiză a rezistenţei la oboseală; • I-DEAS Finite Element Modeling (FEM) oferă posibilitatea de a construi modele de element finit şi de a interpreta rezultatele analizei. Utilizează direct geometria creată cu I-DEAS Master Modeler sau I-DEAS Master Assembly şi include funcţii fundamentale de modelare pentru generarea automată a grilei, aplicarea de încărcări şi condiţii la limită şi de verificare a modelului. Pot fi selectate proprietăţi pentru material din I-DEAS Master Data System. Funcţiile de post-procesare permit recuperarea rezultatelor analizei şi oferă instrumente grafice şi numerice extensive pentru a obţine rezultate coerente. Sunt disponibile interfeţe pentru peste 20 de programe majore de analiză; • I-DEAS Laminate Composites este un sistem unic special integrat pentru proiectarea şi evaluarea structurilor din materiale compozite; • I-DEAS TMG Thermal Analysis este un pachet complet pentru simulare şi modelare, ce oferă soluţii rapide şi exacte pentru probleme termice complexe. Folosind tehnici numerice avansate, I-DEAS TMG face uşoară modelarea proceselor de transfer de căldură neliniare şi tranzitorii, inclusiv conducţia, radiaţia, convecţia liberă şi forţată, curgerea fluidului. Cu I-DEAS TMG Thermal Analysis, se pot efectua analize termice rapid şi eficient [58]. Unigraphics Modelarea solidelor include Modeler-ul Hybrid Unigraphics, care integreazămodelarea componentelor bazată pe constrângeri cu modelarea tradiţională geometricăexplicită, într-un singur modul de modelare. Utilizatorii au avantajul de a putea folosi solide şisuprafeţe tradiţionale, şi funcţionalităţi „wireframe” integrate într-un mediu de proiectarebazat pe elemente de model.Operaţii cu solide: • Se bazează pe nucleul Parasolid care este verificat în toate condiţiile concrete de utilizare; • Elemente de modelare tolerante permit ca geometriile cu acurateţe scăzută, importate, să fie folosite eficient în Unigraphics; • Construcţii care folosesc solidele primitive: prisme, cilindrii, conuri, sfere; 44
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • Operaţii booleene: reuniune, intersecţie, scădere; • Comenzi explicite pentru editarea faţetelor: move, rotate, delete, offset, replace geometry; • Solide din profile schiţate, rezultate în urma operaţiilor de tip extrude sau revolve; • Plane de referinţă şi axe pentru poziţionare asociativă avansată; • Integrarea suprafeţelor şi solidelor; • Coaserea suprafeţelor pentru a forma corpuri solide; • Despărţirea şi tăierea solidelor pentru a permite suprafeţelor libere să fie transferate în solide; • Extragerea suprafeţelor de pe faţetele solidelor.Editarea componentelor: • Editarea şi ştergerea componentelor: editări parametrice, repoziţionări; • Suprimarea, reordonarea şi inserţia de componente; • Componentele sunt definite parametric pentru editare bazată pe dimensiuni şi poziţie.Componente: • Elemente de model parametrice native, puternice, orientate pe necesităţile proiectării şi analizei proiectării: slot, hole, pad, boss, pocket - care asigură creşterea productivităţii; • Dispunerea circulară sau rectangulară a elementelor de model, cu deplasări ale elementelor individuale; toate elementele astfel create sunt asociate cu elementul principal, după care s-a efectuat instanţierea; • Racordări cu raze fixe sau variabile, inclusiv situaţii în care raza de racordare depăşeşte dimensiunile piesei; • Posibilitatea de a teşi orice muchie; • Solidele pot fi generate folosind profile care sunt deplasate după o direcţie, în jurul unei axe sau după un traseu; • Comanda, extrem de puternică, de găurire a unui corp, poate transforma solidul într-un element cu pereţi subţiri în câteva secunde; topologia peretelui interior poate fi diferită de cea a peretelui exterior, dacă este necesar; • Înclinarea feţelor; • Componente definite de utilizator pentru proiectarea obişnuită de elemente. Aplicaţia Drafting oferă un set complet de unelte automate pentru producerea şimanagementul desenelor tehnice şi inginereşti. Integrarea Drafting-ului cu alte produseUnigraphics asigură posibilitatea de a crea şi menţine desene tehnice standard. Interfaţagrafică prietenoasă permite utilizatorului să creeze uşor şi eficient desene de ansamblu decalitate ridicată, şi detalii de lucru corespunzătoare. 45
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Drafting - ul Unigraphics oferă o viteză şi o acurateţe excepţională pentru detaliereaunui model solid şi asigură consistenţa între detaliul respectiv şi desenul de ansamblu. Coteleasociative permit efectuarea unor schimbări direct din Drafting sau din model. Vederile dereprezentare sunt actualizate automat reflectând schimbările din model, fapt care implicăabilitatea de a reprezenta, fără erori, detalii şi desene de ansamblu. Aplicaţia Draftingfoloseşte modeler-ul hibrid Unigraphics pentru a îmbunătăţi producerea desenelor. Assemblies şi Advanced Assemblies oferă instrumente pentru proiectare orientată pelucrul în echipă şi concurrent engineering a modelelor produsului, folosind un proces deproiectare virtual la nivel de întreprindere. Prin reducerea radicală a timpului de realizare şianaliză a modificărilor produsului, timpul de lansare pe piaţă se micşorează, iar calitateacreşte.Caracteristici: • Ansamblurile se pot construi în abordările: bottom-up (de jos în sus) sau top- down (de sus în jos); • Condiţiile de asamblare capturează şi menţin orientarea dorită a componentelor. Poziţionarea manuală a componentelor este de asemenea posibilă şi suportată de programul de modelare hibrida Unigraphics; • Dispunerile ordonate de componente se pot lega de dispunerile ordonate de elemente (de exemplu, pentru a plasa un set de şuruburi într-un set de găuri); • Componentele simetrice oferă asociativitate, atât pentru partea stânga, cât şi pentru partea dreaptă; • Substituirea componentelor menţine condiţiile de asamblare pentru evaluarea rapidă a reprezentărilor alternative; • Criteriile de selecţie a componentelor permit ca ansamblurile să folosească cei mai potriviţi membrii ai familiilor de componente (part family members). Unigraphics CAM oferă un set de instrumente complet, uşor de folosit pentrucrearea traseelor sculelor, simulare şi verificare. Unigraphics CAM este o soluţie pentrufabricaţie, ce poate fi utilizată autonom sau în configuraţii multi-CAD. Soluţiile de fabricaţiebazate pe cunoştinţe şi orientate pe proces, captează şi refolosesc procesul de fabricaţie, iartehnologia HSM a fost iniţiată de Unigraphics în cooperare cu diverşi producători de maşiniunelte. Unigraphics CAM permite detectarea rapidă a echipamentelor de producţie implicateîntr-o schimbare a produsului, economisind astfel timp şi oferind oportunitatea unor deciziiprecise şi economice. Librăriile CAM asigură un mecanism de acces simplu pentru a obţine şifolosi următoarele tipuri de date din baza de scule a Unigraphics CAM: • scule pentru maşini; • cuţite; • portscule, dispozitive de fixare; • avansuri şi viteze. 46
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Documentaţia de execuţie ce include fişe de prereglare, informaţii asupra uneisecvenţe de operaţii şi lista de scule, este generată automat de Unigraphics CAM şi poate fiafişată în mai multe formate, inclusiv text simplu sau HTML. Pentru a ajuta la optimizarea traseului sculei şi în acelaşi timp la descoperireaeventualelor greşeli, se poate verifica digital procesul îndepărtării materialului şi alprelucrării, înainte ca programul să ruleze pe maşina respectivă. În cazul maşinilor multiaxese poate vizualiza mişcarea maşinii pentru a verifica atât evitarea coliziunii, cât şi mişcareaoptimă a maşinii. Aceste posibilităţi sunt integrate în Unigraphics CAM şi pot fi uşor accesateîn timpul procesului de creare a traseului.Unigraphics CAM este prevăzut cu capacităţi specifice care includ: • gamă largă de procese de prelucrare; • control foarte bun în cazul unei game variate de scheme de divizare a adaosului de material; • finisare eficientă în cazul pieselor cu regiuni multiple de aşchiere; • programare avansată pentru strunjire (degroşare, prelucrări frontale, canale, finisare, filetare, găurire) ; • utilizarea eficientă a modelului piesei „in-process” pentru îmbunătăţirea frezării şi strunjirii; • se poate folosi o gamă largă de scule standardizate de către procesoarele de frezare, strunjire, găurire; • suport pentru o gamă largă de cinematici de maşini unelte (strunguri multiaxe, maşini frezare / strunjire, strunguri carusel) ; • facilităţi excelente de vizualizare şi verificare a deplasării sculei pentru a obţine traseul optim. Modulul CAE este denumit Femap şi se bazează pe analiza cu element finit. Femapeste un instrument de vizualizare şi procesare independent de CAD şi solver. Femap se poateîmpărţi în următoarele categorii: • Femap - Pre si Post-procesare autonomă pentru analizele cu elemente finite. • Femap Structural, care combină Femap cu tehnologia EDS de rezolvare verificată ce a derivat din solverul bazat pe element finit, I-deas(r)Model Solution, incluzând soluţii pentru moduri statice, normale, flambaj şi transfer de căldură. • Femap Thermal, oferă simulare termică avansată ce este integrată în mediul Femap şi o analiză completă a conducţiei, convecţiei, curgerii fluidelor şi radiaţiilor, pentru simulări termice statice şi de tranziţie [58]. Scenario Structural Solver suportă toată gama de simulări bazate pe element finit.Tipuri de soluţii asigurate: • structurală liniară, statică; • moduri normale de vibraţie; 47
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • transfer de căldură static; • flambaj liniar; • găuri şi contacte; • optimizarea formei şi mărimii. CATIA CATIA (Computer Aided Threedimensional Interactive Applications), produs alfirmei Dassault Systemes, este actualmente unul dintre cele mai des utilizate sisteme integrateCAD – CAM – CAE – PDM. Domeniile de aplicaţie sunt extrem de diverse datoritănumărului mare de aplicaţii care se pot dezvolta şi realiza cu acest sistem, varietăţii şiflexibilităţii instrumentelor puse la dispoziţie utilizatorilor, dar şi interfeţei extrem deprietenoase. Software-ul CATIA V5 are o alcătuire de tip modular ceea ce asigură o mareversatilitate, trecerea de la un tip de aplicaţie la altul se face rapid, cu posibilitate de editarecontinuă, fără pierdere de informaţie (adică fără a fi necesar să se utilizeze formate de transferde date), cu menţinerea datelor parametrice despre produs. Experienţa industrială a arătat că integrarea aplicaţiilor de proiectare (CAD –Computer Aided Design), analiză (CAE – Computer Aided Engineering), fabricaţie (CAM –Computer Aided Manufacturing), dar şi PDM (Product Data Management) este o soluţieextrem de eficientă în rezolvare tuturor problemelor legate de un produs, începând de laconcepţie, planificarea fabricaţiei, fabricaţie, aprovizionare, service etc. CATIA - Mechanical Design Principalele module sunt : Sketcher, Part Design, Assembly, Drafting, DMUKinematics şi Sheet Metal DesignAvantaje: • un pachet avansat de produse destinat proiectării 3D incluzând posibilităţi deosebite de proiectare a pieselor , ansamblurilor , şi de întocmire în mod asociativ a desenelor aferente; • proiectare într-un mod intuitiv şi productiv a pieselor din tablă (sheetmetal design) permite lucrul în mod concurent atât în vederi normale cât şi desfăşurate ale pieselor; • proiectare rapidă şi eficientă pentru matriţe prin facilităţi dedicate proceselor de injecţie în matriţă a maselor plastice; • simplitate şi viteză în proiectarea tuturor tipurilor de structuri de la proiectare preliminară la proiectare de detaliu pentru maşini şi echipamente industriale, nave, platforme industriale sau fabricaţie; • modelare bazată pe specificaţii, aplicaţii generative şi asociativitate controlată, asigură un management robust şi extrem de productiv al transformării informaţiilor. Modificările asupra conţinutului informaţiilor 48
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE legate de produse se propagă în cadrul tuturor proceselor asociate ciclului de viaţă a produselor [80]. CATIA - Analysis Facilităţile de analiză de structuri din CATIA V5 asigură viteza iteraţiilor proiectare /analiză pentru orice tip de piesa sau ansamblu. Mai mult , ca un rezultat al arhitecturii„knowledge-based” din cadrul CATIA V5 , e foarte uşor de realizat optimizarea produselorbazată pe specificaţiile de analiză şi rezultate. Nu în cele din urmă uşurinţa de utilizare face caaceste facilităţi de analiză incluse în CATIA V5 să fie accesibile atât proiectantului cât şispecialistului în analiza de structuri.Avantaje: • viteză în realizarea ciclurilor proiectare - analiză. Mediul comun CAD-FEA şi capacitatea de lucru generativ şi asociativ permite un mare număr de evaluări ale comportamentului din punct de vedere mecanic ale pieselor şi ansamblurilor în fazele timpurii de elaborare a produselor; • optimizare, produsele destinate funcţiilor de analiză de structuri prezintă avantajul utilizării arhitecturii „Knowledge-based” din CATIA V5. Se pot obţine optimizări deosebit de complexe prin captarea şi studiul cunoştinţelor asociate proiectării şi analizei pieselor; • soluţie de analiză dovedită viabilă, uşurinţa în utilizare cuplată cu interfaţa facilă şi un timp performant de calcul furnizează un atu important în recuperarea rapidă a investiţiei; • scalabilitate, soluţiile de analiză sunt disponibile nevoilor specialiştilor fie prin funcţiile furnizate direct de CATIA fie prin alte aplicaţii dezvoltate de parteneri, disponibile prin interfaţa CATIA şi bazate pe arhitectura V5. Prin astfel de parteneriate au crescut ariile de acoperire ale CATIA şi pot fi satisfăcute necesităţi speciale în ceea ce priveşte analiza dinamică, la oboseală, acustică sau radiaţii etc.; • uşor de înţeles şi folosit, funcţiile integrate de pre şi postprocesare la fel ca şi cele de calcul sunt grupate printr-o foarte intuitivă interfaţă excelent croită pentru a se potrivi cerinţelor inginerului proiectant şi celui de analiză. CATIA - NC Manufacturing Prin completare cu celelalte produse ale pachetului , pe baza arhitecturii V5„knowledge-based” , CATIA V5 NC Manufacturing are următoarele avantaje: • înaltă eficienţă în programarea maşinării pieselor mulţumită strânsei integrări între definirea şi calculul traseelor de sculă , verificare şi furnizarea programelor şi de asemenea mulţumită operaţiilor de manufacturare cu suport multitrecere şi multinivel şi automatizării operaţiilor de degroşare şi finisare , utilizatorul îşi va efectua munca corect de la bun început beneficiind astfel de o explozie a productivităţii; • management eficient al modificărilor datorită înaltului nivel de asociativitate între informaţiile despre produs , despre procesele de fabricare şi despre 49
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE resurse, companiile pot lucra mult mai eficient în ceea ce priveşte ingineria concurentă şi fluxul de informaţii, reducând considerabil timpul ciclului proiectare-fabricaţie şi micşorând costurile; • un înalt nivel de automatizare şi standardizare prin integrarea în CATIA V5 a facilităţilor grupate sub denumirea de KnowledgeWare (captarea intenţiei de fabricaţie, memorarea macro-urilor etc.). De asemenea, modulele destinate fabricaţiei permit stocarea şi refolosirea know-how-ului, evitându-se astfel reinventarea informaţiilor existente şi micşorând timpul de testare a ideilor noi; • traiectorii optimizate pentru scule şi reducerea timpului de fabricaţie prin oferirea unui larg set de operaţii destinate aşchierii de mare viteză, astfel reducând foarte mult timpul de prelucrare; • reducerea efortului necesar administrării prin integrarea unui set cuprinzător de aplicaţii (de la cele destinate strunjirii până la cele destinate frezării CNC în 5 axe) într-un singur sistem [70]. 2.5.4.2. Programe CAD AutoCAD AutoCAD este produsul de bază al firmei Autodesk, şi reprezintă o puternicăplatformă de proiectare şi desenare 2D / 3D, care automatizează lucrul şi furnizeazăinstrumente specializate: • instrumente de desenare, care cresc productivitatea şi performanţa activităţii de proiectare; • metode de îmbunătăţire a colaborării în cadrul colectivului de proiectare şi extinderea accesibilităţii la informaţia tehnică; • instrumente care asistă la administrarea şi distribuţia standardelor de proiectare; • caracteristici evoluate de distribuţie şi integrare în medii de tip „enterprise”, precum şi instrumente avansate de administrare a licenţelor, pentru maximizarea amortizării investiţiei.AutoCAD este fundaţia CAD pentru: a. Autodesk Architectural Desktop - Soluţie de proiectare bazată pe modelearhitecturale, destinată dezvoltării arhitecturale şi generării documentaţiei de producţie, ADTrespectă procedurile de proiectare existente, oferind o modalitate de migraţie uşoara de ladesenarea tradiţionala 2D la abordarea proiectării bazate pe modele arhitecturale 3D. Facilitând refolosirea datelor, în loc de a le redesena de la început, ADTîmbunătăţeşte coordonarea şi precizia desenelor şi creşte productivitatea, optimizând ciclul deproiectare. Adaptându-se la diverse abordări ale proiectării arhitecturale, ADT permite lucrul 50
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEatât în 2D, cât şi în 3D, dar şi comutarea fluidă între acestea, pe măsură ce proiectulevoluează. b. Autodesk Inventor - Este soluţia de top în proiectarea şi modelarea 2D / 3D,incluzând, în acelaşi pachet, AutoCAD Mechanical şi Autodesk Mechanical Desktop, ambelebazate pe platforma solidă a lui AutoCAD , precum şi Autodesk Inventor, noua paradigmăAutodesk în proiectarea 3D. c. AutoCAD Mechanical - Dezvoltat pe platforma solidă a lui AutoCAD, Mechanicaleste un AutoCAD optimizat pentru proiectare şi inginerie mecanica 2D, destinat tuturordomeniilor industriale de producţie. d. Autodesk Mechanical Desktop 6 - Este aplicaţia de proiectare mecanica 3D destinatăinginerilor mecanici care preferă să lucreze nativ în mediul AutoCAD. MDT unificămodelarea solidă parametrică 3D cu generarea de suprafeţe de formă liberă şi „wireframe”2D/3D, fiind destinată inginerilor mecanici, proiectanţi şi desenatori din toate domeniileindustriale [20]. Solide Edge Solid Edge este un sistem CAD care oferă soluţii pentru proiectarea componentelormecanice, a ansamblurilor şi pentru drafting. Productivitatea specifică Solid Edge automatizează şi direcţionează toate funcţiile deproiectare, de la aspectul conceptual până la proiectare detaliată şi drafting, reducândsemnificativ timpul de dezvoltare. Cu aplicaţiile integrate de analiză, fabricaţie şi gestionare adatelor, Solid Edge asigură eficienţă ciclurilor complete şi permite lansarea pe piaţă a unorproduse de calitate înaltă la costuri mici. Elementele de simplificare a proiectării din Solid Edge permit evaluarea mai multoralternative de proiectare în mai puţin timp astfel încât să se poată optimiza performanţa. SolidEdge include calcule de model (centru de greutate, momente de inerţie etc.), senzori deproiectare, analiza mişcării, detectarea interferenţelor etc. Modulul Part: Solid Edge oferă soluţii CAD 3D avansat într-o interfaţă bazată peWindows. Tehnologia STREAM implică interferenţa logică şi tehnici de gestionare adeciziilor pentru a evidenţia operarea şi a scurta timpul de învăţare. Soft-ul conţine un sistem de help on-line ce include şi informaţii pentru utilizatorii cetrec de la un sistem de CAD 2D. Solid Edge ajută inginerii să proiecteze mai rapid prin intermediul instrumentelorbazate pe parametrizare şi elementelor ce modelează componentele mecanice mai eficientdecât orice alt sistem CAD. Începând cu forme de bază create din schiţe plane deplasate dupăo direcţie sau axă, proiectanţii pot adăuga uşor elemente mecanice obişnuite ca găuri, secţiuni,racordări şi elemente cu pereţi subţiri, precum şi elemente mai complexe precum înclinări,elemente elicoidale etc. Geometria componentelor, relaţiile şi cotele pot fi schimbate rapidpentru a analiza alternativele de proiectare. Modulul Assembly: Solid Edge acceptă uşor ansambluri mari care sunt fundamentaleproiectării. Suportând atât tehnica „de jos în sus” cât şi „de sus în jos” de proiectare, Solid 51
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEEdge permite divizarea sarcinilor de proiectare membrilor echipei de proiectare, livrareasubansamblurilor imediat ce sunt terminate, şi asigură finalizarea corespunzătoare aprodusului final. Se pot asigura asamblări corespunzătoare ale componentelor prin proiectarealor împreună cu modelul ansamblului, folosind direct geometria componentelor adiacente.Solid Edge optimizează performanţa interactivă a ansamblurilor pentru a permite explorareamai multor alternative în mai puţin timp. Uşor şi rapid se pot restructura ansambluri, creafamilii de ansambluri pentru a evalua diferite configuraţii ale produsului şi pentru a modelaansambluri cu componente ce au poziţii variabile. Cu instrumente de gestionare a ansamblului înglobate, Solid Edge reduce timpuldedicat gestionarii datelor de proiectare. Librării de piese integrate şi elemente utile reviziei,ajută în găsirea rapidă, înlocuirea şi revizuirea componentelor ansamblurilor. Reprezentărileuşoare şi simplificate fac munca cu ansambluri de mii de componente uşoara şi practică. Mediul pentru construcţii de tablă al Solid Edge foloseşte terminologia standard deconstrucţii de tablă şi fabricaţie, cu comenzi de modelare specifice pentru diverse operaţiicaracteristice construcţiilor din tablă. Cu plasarea automată a degajărilor colţurilor, calcululdesfăşuratelor şi generarea lor, Solid Edge oferă cel mai avansat pachet CAD disponibilpentru construcţii de tablă. Solid Edge XpresRoute este un pachet integrat ce permite trasarea rapidă şimodelarea ţevilor pentru sistemele hidraulice sau pneumatice. Modulul XpresRoute ajută ladefinirea rapidă a proprietăţilor 3D ale ţevii şi traseelor între componentele ansamblului. Dupădefinirea acestor parametri se poate crea în mod automat un model 3D al ţevii, completat cutratamente finale. Componentele ansamblurilor din ţevi sunt asociate dinamic lacomponentele la care se leagă, astfel încât se modifică automat în momentul modificăriivreunui component cu care este asociat. Modulul de Drafting, dezvoltat special pentru generarea de desene tehnice asigură oreprezentare excelentă, detalieri, adnotări şi cotări ce corespund automat standardului decotare folosit. Drafting-ul asociativ al Solid Edge creează automat şi actualizează modelele3D. În crearea unei vederi de desen primare, Drawing View Creation Wizard capteazăcunoştinţele de pregătire a unui desen şi asistă în plasarea vederii. Proiectanţii selecteazămodelul, apoi selectează şi aranjează vederile pe foaia de desen tehnic. Solid Edge creeazărapid vederi standard şi auxiliare, inclusiv secţiuni, detalii şi vederi axonometrice. Pe măsurăce se modifică modelele, desenele asociate sunt actualizate automat reflectând schimbărileefectuate în model. Sistemul drafting al Solid Edge accelerează dramatic desenareaansamblurilor prin crearea automată a vederilor explodate, liste de componente şi liste demateriale. Solid Edge suportă conversii bidirecţionale pentru cele mai folosite formate CAD,printre care: ACIS, DXF/DWG, IGES, MicroStation, STEP, Parasolid, PRO/ENGINEER. Solid Edge poate deschide fără probleme fişiere CAD ale Unigraphics cu înglobareasociativă ce asistă în interoperabilitatea completă între cele două sisteme. SolidWorks În categoria „Sketch” se găsesc toate instrumentele pentru modelare: de la poligoane,cercuri, arce de cerc şi până la funcţiile de creare a dependenţelor sau modificare a unorparametri existenţi. Pentru desenarea propriu-zisă se pot folosi numai comenzile realizate cu 52
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEajutorul mouse-ului, sau se poate apela la căsuţele de dialog unde pot fi introduse coordonateexacte. Pentru crearea solidelor se folosesc elemente simple de desenare 2D, care apoi pot fiextrudate printr-o varietate de tehnici. Pentru a realiza un model complex, se poate desenafiecare entitate în parte, pentru ca apoi să fie asamblate folosind modulul Assemblies.Avantajul lucrului în acest fel este că dacă a apărut cumva o greşeală, nu trebuie modificatîntregul model, ci numai o anumită zonă, SolidWorks fiind capabil să recalculeze automattoate dependenţele şi să actualizeze modelul. Pentru fiecare componentă se poate completa uncâmp de informaţii suplimentare care să conţină numele respectivei componente, cine arealizat-o, precum şi alte observaţii. Acestea sunt foarte utile în momentul în care un modelcomplex SolidWorks este vizualizat cu aplicaţia gratuită SolidViewer şi se doreşte căutareaunei anumite componente (de exemplu, informaţii suplimentare despre modalitatea deîmbinare a două structuri, sau caracteristicile unui şurub) [23]. Modelarea plăcilor din metal este o altă facilitate oferită de SolidWorks. Toateoperaţiunile de îndoire, tăiere sau pliere pot fi făcute direct pe suprafaţa metalică. Foartefolositoare este şi posibilitatea de import a tabelelor cu dimensiuni din Microsoft Excel, înmomentul în care trebuie introduse cote precise (poate fi folosită pentru orice tip de model). În procesul de proiectare a obiectelor complexe este esenţial să se poată obţine oimagine cât mai bună a anumitor zone. Pentru aceasta SolidWorks pune la dispoziţie un setputernic de vizualizări, care oferă o ergonomie sporită aplicaţiei. Pe lângă posibilitatea deîmpărţire a ecranului în mai multe ferestre, care să conţină diferite unghiuri de vedere asupramodelului, în SolidWorks se poate aduce rapid în ecranul de lucru oricare dintre feţelemodelului. O altă facilitate interesantă este aceea prin care se pot afişa ca „umbrite” (shadow)acele contururi care în mod normal nu pot fi văzute dintr-un anumit unghi. Modelul poate fiafişat în mai multe stări, de la cea wireframe cu toate contururile afişate, la forma solidă, sausolid cu umbre (pentru o mai bună sesizare a contururilor). Folosind add-in-ul PhotoWorks, sepot aplica diferite texturi pe modele (există o bază destul de largă cu texturi pentru metale,plastic, lemn sau piatră), ilumina corespunzător anumite zone şi selecta o imagine debackground – astfel se poate obţine o imagine cât mai reală a obiectului creat. Solidworks este compatibil cu formatele de tip: DXF, DWG, CGR, IGES, STEP etc. 2.5.4.3. Programe CAM POWERMILL PowerMILL este un soft specializat CAM pentru fabricarea de forme complexe dinindustriile producătoare de scule, automobile şi aeronave, este un soft produs de DELCAM.Caracteristicile cele mai importante includ o paletă largă de strategii printre care, aşchierea deînaltă eficienţă, finisarea de viteză mare (high-speed) şi tehnici de fabricaţie în 5 axe, calculede timp rapide şi unelte de editare puternice, pentru a asigura performanţă maximă sculei [26]. PowerMILL acceptă date de la orice sistem CAD, prin formatele: IGES, VDA, STLsau de la orice interfeţe directe. Se pot genera suprafeţe de aşchiere şi traiectorii de finisare,care optimizează productivitatea sculelor maşinii CNC, asigurând astfel o fabricaţie de ocalitate deosebită a modelelor şi a sculelor. Un modul total integrat de simulare permiteverificarea acurateţii şi eficienţa tuturor traiectoriilor, înainte ca maşina să fie pornită. 53
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Datele pot fi importate dintr-un set larg de formate de schimb incluzând aici IGES,VDA, STL, SDRC IDEAS, ProE, SolidWorks, SolidEdge, Cimatron, CATIA, Unigraphics şiParasolids. PowerMILL este tolerant cu traiectoriile cu date incomplete oferind o fabricaţiecontinuă chiar şi atunci când există intervale lipsă. Când aceste intervale lipsă sunt mai maridecât toleranţa acceptată PowerMILL se retrage la o înălţime z sigură, când intervalele suntmai mici decât toleranţa, scula de aşchiere continuă fabricarea, peste intervalul lipsă. PowerMILL include multe strategii pentru High Speed Machining care asigurăcondiţiile optime pentru o încărcare continuă consistentă, condiţii necesare pentru o aşchiererapidă şi o finisare a suprafeţei excelentă. Trei exemple concludente sunt 3D Offset, ConstantZ finishing şi Optimised Constant Z. PowerMILL oferă strategii de fabricaţie poziţionale şi continue în 5 axe, pentru oproducţie mai eficientă a componentelor în industria aeronautică, auto şi în aplicaţii deinginerie de precizie. Fabricaţia în 5 axe oferă multe beneficii care includ, prototiparea rapidă,prelungirea duratei de funcţionare a sculei aşchietoare şi reducerea reparaţiilor. PowerMILLsuportă o paletă largă de strategii de fabricaţie şi de tipuri de scule, împreună cu o serieîntreagă de traiectorii şi legături. PowerSHAPE PowerSHAPE este un software de modelare pentru proiectarea şi producereaformelor complexe, de modelare pentru producţie. Cu ajutorul PowerSHAPE utilizatorii pot prelua şi proiecte dezvoltate cu alte sistemede modelare şi folosind instrumente sofisticate de creare a suprafeţei (crearea suprafeţelor dincurbe sau modificarea dinamică a suprafeţei), pot adăuga elemente complexe proiectuluiiniţial precum racordări sau suprafeţe de separaţie absolut necesare unei fabricaţii fărăprobleme. O facilitate importantă este editarea orientată obiect (spre deosebire de alte programeCAD). Aceasta înseamnă că utilizatorul selectează întâi obiectul de editat şi apoi alegeoperaţia care trebuie efectuată asupra acestuia. În acest mod se reduce numărul de opţiunidisponibile la un moment dat, ajutând astfel ca PowerSHAPE să fie mai uşor şi mai rapid deutilizat. Cele mai multe sisteme CAD 3D (atât modeloare de suprafeţe cât si de solide) suntorientate mai mult spre proiectare decât spre fabricaţie, deci au tendinţa de a produce proiectecu date incomplete de fabricaţie. PowerSHAPE este instrumentul recomandat pentru matriţerişi producători de scule care primesc proiecte din alte sisteme şi trebuie să le verifice şi să lecompleteze înainte de a crea fişierele pentru maşina cu comandă numerică. PowerSHAPEacceptă date în toate formatele standard şi are interfeţe directe pentru cele mai cunoscutesisteme CAD/CAM [26]. HyperWORK Operaţii de frezare 2.5 axe, strunjire şi tăiere cu fir pentru utilizatorii de AutoCAD.HyperWORK include funcţii pentru frezare 2.5D, strujire şi tăiere cu fir pentru a transformaAutoCAD-ul într-un produs de proiectare şi manufacturare. Lucrând integrat în AutoCAD 54
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEHyperWORK oferă o soluţie integrată CAD/CAM - unde piesele sunt proiectate în AutoCADşi convertite în program NC pentru fabricaţie. Avantajele oferite de acest modul asigurareducerea timpului de proiectare şi producţie. Funcţionalităţi complete de manufacturare -hyperWORK combină funcţionalităţi complete de fabricaţie 2.5D într-un singur pachet.[27].Operaţiile pentru strunjire includ: • degroşare; • finisare; • debitare.Operaţiile de tăiere cu fir suportă: • tăiere după contur; • tăiere în relief.Poate fi completat cu: • modul pentru roţi dinţate; • postprocesoare adiţionale faţă de biblioteca existentă; • PP adaptate pentru 2-4 axe; • mentenanţă pentru produsul hyperCUT şi pentru opţiunile descrise anterior. EDGECAM EdgeCAM este o soluţie desktop de programare off-line a maşinilor cu comenzinumerice pentru prelucrare prin aşchiere (CNC) produs de Pathtrace. EdgeCAM se prezintăfie ca o aplicaţie Windows independentă pe 32 de biţi, fie ca aplicaţie AutoCAD destinatăinstalării peste Autodesk Mechanical Desktop (AMD). Funcţia sa principală este aceea de a crea şi actualiza în manieră grafică şi interactivă- uzitând o bază de date completă 3D şi dubla precizie - programe CNC privind frezarea,strunjirea, rectificarea, alezarea şi electroeroziunea. Rendering-ul şi verificarea on-screen a secvenţelor de comenzi generate pentruprelucrarea prin aşchiere, respectiv a traseelor sculelor de prelucrare, asigură încredere şiprecizie, îngăduind detectarea timpurie a imperfecţiunilor de simulare a prelucrărilor.Generatoarele de cod din EdgeCAM pot produce secvenţe de comenzi pentru orice maşină deprelucrare mecanică dotată cu control digital complet. Aşa cum este de aşteptat EdgeCAMeste capabil să preia integral datele şi rezultatele post-procesării create folosind sistemulPAMS de la Pathtrace. Legat tot de transferul de modele trebuie spus că versiunea pentruWindows permite atât conceperea de piese (ocupându-se singură de geometrie, curbe,suprafeţe şi cotări) cât şi preluarea modelelor din sistemele CAD consacrate, graţieinterfeţelor standard de import (citeşte direct fişiere DWG/DXF, MicroStation, IGES, SAT şiVDA-FS). 55
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Ca posibilităţi ale lui EdgeCAM pot fi enumerate următoarele: frezare pe 2.5 sau 3axe; strunjire pe 2 axe cu cicluri automate; electroeroziune pe 2 axe. La acestea, versiunea„EdgeCAM for Mechanical Desktop Plus” adaugă: • prelucrare completă de suprafeţe, prin rotirea planelor de aşchiere şi/sau prelucrare multiplană; • strunjire pe 4 axe, plus programarea mişcărilor după axele C şi Y (atât pentru prelucrarea axială cât şi pentru cea radială); • electroeroziune pe 4 axe; • frezarea finisează complet suprafeţele permiţând chiar şi gravarea detaliilor descriptive ale piesei şi beneficiarului, iar fiecare suport de sculă poate fi sincronizat independent; • este posibilă şi o frezare prin fire interne şi externe conform cerinţelor tehnologice din industria petrolieră; • la simularea strunjirii se face şi afişarea timpilor de tăiere şi de pauze, cu posibilităţi de sincronizare retrospectivă şi de optimizare a secvenţelor fiecărui suport de cuţit. Toate variantele de EdgeCAM au în comun: • un bagaj de operaţii de prelucrare predefinite, nemijlocit modificabile prin parametri; • compensarea razelor de parcurs de către sculele de aşchiere/eroziune; • editare simplă şi rapidă a instrucţiunilor CNC (generabile şi în secvenţe condensate); • limbaj de macro-uri cu generare de rutine (secvenţe de automatizare, de grupare, subrutine încuibate). EdgeCAM include trei module responsabile cu strunjirea, frezarea şi cuelectroeroziunea. Strunjire (turning): • varianta comună de EdgeCAM conţine facilităţi complete pentru strunjire pe două axe, însă pot fi procurate extensii pentru abordarea strunjirii pe patru axe, incluzând axele C, Y şi B; • simulare grafică completă a procesului de aşchiere a materialului brut şi a evoluţiei sculelor strungului automat; • control dinamic al cuţitelor de strunjire pentru mişcări rapide; • toate secvenţele de strunjire generate sunt disponibile atât ca cicluri condensate cât şi sub formă de cod CNC neprescurtat (program complet); • funcţiile de recunoaştere a geometriilor suprafeţelor elimină riscurile de exfoliere sau de deformare a suprafeţelor / pereţilor; 56
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • la calcularea traseelor de prelucrare se pot lua în considerare şi inserarea şi degajarea sculelor de aşchiere (cuţite, burghie). Frezare (milling): EdgeCAM suportă frezare în 2.5 sau 3 axe, prelucrarea de suprafeţe, iar versiuneacea mai completă permite prelucrarea simultană pe 5 axe plus prelucrare multiplană; facilităţide simulare cvasi-realistă şi de calitate a traseelor sculelor de aşchiere; operaţiile suntînregistrate separat pentru a uşura resecvenţierea; facilitate automată. Verificarea poate fi aplicată atât sistemelor de frezare cât şi celor de strunjire pentrua asigura o verificare detaliată a codului CNC şi pentru a permite utilizatorului să comparemodelul iniţial proiectat (cel teoretic) cu rezultatul virtual al prelucrării prin secvenţa decomenzi numerice generată. Simularea interacţiunii dintre sculele de prelucrare şi materialulbrut (la aşchierea din corpul materialului) permite validarea procesului, precum şi verificareaşi identificarea coliziunilor, deformărilor şi exfolierilor. Modulul de verificare a traseelor deprelucrare tratează şi afişează ca solide: materialul brut (profile, bare, piese turnate), clemeleşi bridele de prindere, vârfurile de centrare şi sculele de prelucrare mecanică (cuţite de strung,freze deget, freze cilindrice, freze cilindro – frontale, burghie etc.). Biblioteca de scule din EdgeCAM fluidizează procesul de programare a maşinilor deprelucrare cu comenzi numerice, conţinând facilităţi generoase de administrare a sculelor.Baza de date este compatibilă cu dBASE IV şi SQL, iar specificaţiile tehnice de producţie sesupun standardelor ISO, ANSI şi BS (British Standard). Sculele pot fi grupate în „truse”specifice, sau asignate cu informaţii privind exploatarea, manevrarea sau administrarea(poziţia suportului de cuţit, comentarii, parametri de instalare, regimul termic al modelului,răcirea forţată etc.). Tot la acest capitol se înscrie şi biblioteca de materiale prin care se evidenţiazădiverse grade de rugozitate a suprafeţelor obţinute prin simularea prelucrărilor, şi carefurnizează astfel informaţii corelate privind vitezele şi sculele de prelucrare [22]. SURFCAM Sistemele SURFCAM, produse de Surfware, oferă soluţii de modelare a suprafeţelorşi prelucrare a acestora pe maşini cu comandă numerică (MUCN), având posibilitateagenerării traiectoriilor sculelor şi postprocesării acestora pentru maşini pornind de lastrunguri, maşini de tăiere cu fir (electroeroziune), cu laser sau jet de apă, până la maşini defrezare cu 2 până la 5 axe. Prima versiune SURFCAM, lansată în 1988, oferea modelarea 3D a suprafeţelorneuniforme (NURBS), rotirea dinamică în timp real a modelului şi prelucrarea în 3 axe,pentru ca un an mai târziu să ofere capabilităţi de prelucrare până la 5 axe . Intuind migraţia sistemelor CAD/CAM către PC şi platforme Windows, Surfware alansat în 1993 primul sistem CAM pentru Windows. SURFCAM 4 a fost rescris în întregimepentru lucrul pe 32 biţi, oferind multitasking real. Astfel se pot rula mai multe sesiuniSURFCAM pe aceeaşi platformă hard, permiţând verificarea traiectoriilor sculelor pe unsistem, în timp ce pe un alt sistem se pot genera noi traiectorii. 57
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE SURFCAM este un produs cu mai multe nivele de funcţionalitate. Astfel se poateporni cu un sistem SURFCAM 2Axis şi, ulterior, să se adauge noi capabilităţi până la 4 sau 5axe, pe măsură ce necesităţile o impun. SURFCAM oferă cotare conform standardelor, cu poziţionarea dinamică a cotelor cusuport pentru toleranţe şi font-uri Windows. Modelorul wireframe permite obţinerea de suprafeţe complexe generate prin operaţiica: SWEEP, LOFT, racordări cu raze variabile (în număr nelimitat), operaţii de editare asuprafeţelor (trim, extend), sau operaţii de generare a suprafeţelor neuniforme (NURBS) prinoperaţia de „blend” între 2, 3 sau 4 curbe sau suprafeţe. O altă capabilitate este aceea de agenera linii de separaţie şi de separare automată a cavităţii şi miezului, în cazul matriţelor. SURFCAM permite folosirea modelelor create cu alte sisteme CAD prin convertireaunor variate tipuri de fişiere. Cu ajutorul modulului SURFCAM Utilities pot fi convertitefişiere din următoarele formate: Initial Graphics Exchange Specification (IGES), DrawingExchange Format (DXF), Ford Standard Tape (FST), Chrysler Standard Format (CSF),CADKEY Advanced Design Language (CADL), General Motors Design Format (DES),Northrop/McDonnell Douglas Mesh Type 6 (NCAL), ACIS format (SAT), EuropeanAutomotive formats (SPAC, VDA), Free-form Digitized Data (asc), Sharnoa Digitized Dataformat (shn), Brown & Sharp Digitized Data format (brn). SURFCAM prezintă o bibliotecă predefinită de scule aşchietoare şi materiale deprelucrat, cu ajutorul cărora sunt calculate automat vitezele de aşchiere şi avansurile pe bazageometriei sculei, a materialului sculei, a materialului de prelucrat etc. [63]. Această bibliotecă predefinită conţine peste 500 de scule aşchietoare standard,incluzând freze, burghie, cuţite de strung, ş.a. Biblioteca de scule poate fi completată cu sculeşi materiale definite de utilizator, numărul adăugirilor fiind practic nelimitat. Odată alese sculele aşchietoare, materialul de prelucrat şi suprafaţa sau suprafeţele cevor fi prelucrate, generarea traiectoriilor sculelor este un proces rapid. SURFCAM oferă posibilitatea de a genera traiectoriile sculei aşchietoare pentrusuprafeţe multiple prin operaţii de degroşare (Z-level roughing) şi finisare (Z-level finishing).Se scurtează astfel timpul de lucru în SURFCAM cât şi timpul propriu-zis de prelucrare. Verificarea traiectoriilor generate se realizează cu modulul SURFCAM Verify cepermite vizualizarea în timp real a procesului de prelucrare a modelului din semifabricatul pecare îl doreşte utilizatorul. Se pot astfel urmări procesul de înlăturare a materialului şi pot fidetectate eventualele erori de prelucrare. 2.5.4.4. Programe CAE ADINA Adina este un sistem performant de analiză cu elemente finite pentru structuri,transfer termic şi curgeri de fluide. Adina System este o soluţie pentru analiză folosind metoda elementelor finite astructurilor , transferului termic între corpuri, curgerilor de fluide etc. 58
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Module componente ale Adina System: • Adina User Interface, furnizează funcţionalitate completă pentru preprocesare şi postprocesare pentru toate celelalte module componente; • Adina Modeler reprezintă un modul add-on la Adina User Interface care permite modelare de solide şi integrare în alte sisteme CAD bazate pe tehnologia Parasolid, de asemenea furnizează funcţiile de analiză liniară şi neliniară pentru solide şi structuri. Prin Adina-M se pot importa în mod direct geometrii bazate pe modelul Parasolid (ex. Unigraphics, SolidWorks sau SolidEdge). În plus mai sunt disponibile programe care asigură interfaţa pentru programe cunoscute ca I-DEAS, Patran, Pro/ENGINEER sau AutoCAD. Acolo unde nu exista o interfaţă directă , transferul informaţiilor despre geometrie se poate face prin IGES; • Adina-F, reprezintă modulul CFD de analiză pentru curgeri de fluide compresibile sau incompresibile având capacitatea deosebită de modificare a limitelor şi re-mesare automată; • Adina-T, grupează procedurile de analiză a transferului de căldură pentru solide şi probleme de câmp termic; • Adina-FSI (Fluid Structure Interaction),este dedicat analizei cuplate pentru interacţia fluid - structură; • Adina-TMC, furnizează instrumentele pentru analiza cuplată mecano- termică, inclusiv pentru analiza contactului cu transfer termic [71]. Design Space DesignSpace este primul produs software ce foloseşte tehnologia ANSYS pentruanaliza cu element finit şi care este complet integrat cu Autodesk Mechanical Desktop. DesignSpace se comercializează ca un pachet de analiză pentru un sistem CADspecific. DesignSpace arată şi lucrează identic, indiferent de platforma CAD, diferenţa aparela integrarea datelor, care este complet transparentă pentru utilizator. Platformele CADsuportate sunt: Mechanical Desktop, Inventor, CATIA, Pro/Engineer, Unigraphics,SolidWorks, Solid Edge. Funcţionalităţile de analiză ale DesignSpace pentru fiecare sistem CAD suntorganizate în patru pachete şi module adiţionale, fiecare destinat să satisfacă cerinţele unuiprofil particular de utilizatori: a. DesignSpace 6 Entra- este pachetul destinat analizei şi simulării la nivel de reper.Include toate instrumentele necesare pentru: • analiza statică lineară, modală şi influenţa temperaturii; • lucru direct pe modele solide din Mechanical Desktop; • posibilitate de a lucra pe mai multe proiecte concomitent; • alegere mediu de lucru; 59
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • alegere încărcări pe piese; • alegere suporturi piesă; • alegere tip de analiză; • afişare şi interpretare rezultate; • gestionare rezultate. b. DesignSpace 6 Advansia- are toate funcţionalităţile din DesignSpace Entra,acestea putându-se aplica, în plus, pentru studiul comportării ansamblurilor de repere createcu Mechanical Desktop. c. DesignSpace 6 Optima- are toate funcţionalităţile din DesignSpace Advansia,incluzând, în plus, control manual asupra discretizării modelului şi simularea contactelornelineare în ansambluri. d. Additional CAD Readers/Plug-ins - sunt destinate companiilor care folosesc maimulte platforme CAD, permiţând citirea geometriilor din cele mai populare pachete CAD[68]. MSC NASTRAN Destinat analizei structurale mecanice, termice şi optimizării. Pentru analizecomplexe (electromagnetic/mecanic, electromagnetic/termic etc.) se cuplează cu capabilităţilede calcul electromagnetic ale pachetului MSC/EMAS. MSC/NASTRAN este recunoscut cacea mai bună implementare (profesională) a proiectului public NASTRAN dezvoltat deNASA pentru programul APOLLO în 1967. MSC/NASTRAN oferă o largă varietate de tipuride analize: analiză statică liniară, analiză modală, flambaj, transfer de căldură (staţionar,tranzient, liniar şi neliniar), analiză dinamică liniară şi neliniară (răspuns tranzitoriu, răspunsîn frecvenţă, răspuns aleatoriu, analiză spectrală), analiză neliniară statică, aeroelasticitate,acustică, oboseală şi durată de viaţa, optimizare, analize complexe cu suprapunerea efectelortermice şi mecanice. MSC/NASTRAN oferă posibilitatea elaborării de modele structurale ce includ atâtmateriale ordinare, cât şi materiale compozite, cu diferite grade de anizotropie. MSC/MVISION este primul sistem dedicat ce vizează integrarea informaţiilorprivitoare la proprietăţile fluxurilor de materiale în procesul de producţie. MVISION dăposibilitatea creării şi exploatării unei baze de date de materiale, prin vizualizarea,compararea şi filtrarea proprietăţilor acestora. MVISION furnizează baza de materialenecesară calculelor cu MSC/NASTRAN, MSC/DYTRAN, MSC/FATIGUE şi MSC/EMAS MSC/DYTRAN: solver (modulul de calcul propriu-zis) pentru analiza deformaţiilorîn regim dinamic puternic neliniar (deformaţii mari prin explozie, ambutisare, forjare şiimpact), pentru structuri solide şi structuri complexe solid-fluid. MSC/EMAS este un pachet pentru analiza fenomenelor electromagnetice. Împreunăcu MSC/NASTRAN este folosit pentru modelarea fenomenelor complexe (mecanice şielectromagnetice), stabilind interacţiuni între ele. 60
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE MSC/ARIES şi MSC/PATRAN: pre şi postprocesoare (pre: etapa iniţială a creăriimodelului virtual cu element finit şi stabilirea parametrilor analizei; post: interpretarea şianaliza rezultatelor) pentru MSC/NASTRAN şi MSC/EMAS, respectiv pentruMSC/NASTRAN, MSC/DYTRAN şi MSC/FATIGUE. MSC/FATIGUE: pachet destinat analizei la oboseală şi estimarea duratei de viaţă astructurilor mecanice [60]. ASTADIS Astadis este un pachet de programe de calcul şi analiză a structurilor din bare, carepermite exploatarea puterii metodelor numerice de analiză cu elemente finite, fiind destinat cuprecădere inginerilor constructori, proiectanţi de structuri, permiţând determinarea stării deeforturi şi de deformaţii pentru structuri din bare, alcătuite din beton armat, lemn, metal saumixte (beton-metal, metal-lemn sau alte materiale convenţionale). Tipurile de structuri care pot fi analizate sunt: grinzi continue, structuri articulateplane, cadre plane, reţele de grinzi, structuri articulate spaţiale, cadre spaţiale.Pentru analiza dinamică a structurilor sunt utilizate două metode: • analiza dinamică a structurilor prin integrarea accelerogramelor (seismogramelor) - înregistrate sau generale - prin metoda „pas cu pas”, indiferent de perioada semnificativă sau de durata mişcării seismice; • analiza pseudo – dinamică a structurilor cu ajutorul sarcinilor seismice de cod.Principalele avantaje ale utilizării aplicaţiei Astadis sunt: • reducerea timpului de elaborare a proiectului de rezistenţă de circa douăzeci de ori; • selecţionarea tuturor posibilităţilor de solicitare ale secţiunilor dimensionate şi armarea lor corespunzătoare după normativele actuale în vigoare; • efectuarea tuturor verificărilor complexe impuse de legislaţia în vigoare; • înlăturarea erorilor umane în proiectarea şi desenarea elementelor structurale [62]. COSMOS În cadrul programului COSMOS modelarea tridimensională este realizată având labază standardul ACIS, care reprezintă o biblioteca de funcţii C++.Facilităţile sunt cele comune tuturor programelor de modelare a solidelor: • parametrizarea totală şi bidirecţională; • existenţa unor primitive 3D de tip paralelipiped, con, cilindru, tor, sferă; • posibilitatea combinării acestor entităţi prin operaţii de algebră booleana în vederea obţinerii unor entităţi complexe; 61
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • aplicarea unor elemente specifice proiectării constructive: teşiri, racordări, găuri; • posibilitatea generării unor biblioteci parametrizate de profile; • utilizarea conceptului de „features manager” în vederea editării atât a entităţilor, cât şi a modului de combinare a acestora; • posibilitatea de a lucra cu facilităţile conceptului de „assembly”, referitoare la desenul de ansamblu. Analiza structurală reprezintă elementul de noutate al sistemului integrat, atât caprezenţă chiar în meniul principal, cât şi ca tehnologie. Toate etapele parcurse pentru calcululde tensiuni şi deplasări au algoritmi optimizaţi, ceea ce conduce la o reducere drastică atimpului necesar. Modul de definire al parametrilor specifici este deosebit de facil şi are cascop extinderea conceptului de parametrizare chiar pentru partea structurală. Condiţiile de contur (rezemări, încastrări etc.) şi solicitările (forţe, presiuni etc.) suntasociate cu elemente geometrice; astfel, orice modificări care apar în modelul geometric setransmit automat către parametrii specifici analizei structurale. Programul dispune de algoritmi moderni cu ajutorul cărora acesta, în urma analizeielementelor geometrice, detectează atât mărimea optimă a elementului finit, cât şi distribuireaacestora pe elementele geometrice. În ceea ce priveşte post procesarea, se pot obţine hărţi de deplasări sau tensiuni, careoferă o imagine foarte relevantă asupra comportării piesei respective. În urma unor studii de caz se poate observa că există posibilitatea ca anumite tensiunisau deformaţii să aibă valori importante chiar în interiorul solidelor, fiind astfel mai greu dedepistat aceste valori prin utilizarea facilităţilor prezentate anterior. Pentru eliminarea acestuineajuns, au fost create două noi posibilităţi care au următoarele facilităţi: • identificarea valorilor în diverse secţiuni de-a lungul uneia din cele trei axe de coordonate; • identificarea şi vizualizarea izo-suprafeţelor pentru anumite mărimi.Sistemul are la dispoziţie în configuraţia de baza 4 tipuri de analiză: • static liniar; • frecvenţe proprii; • stabilitate; • termic.Extragerea desenelor de execuţie se face în mod automat, astfel: • vederile sunt realizate automat în timp ce se generează modelul; • secţiunile sunt generate direct prin indicarea traseului de secţionare; • cotarea se face automat prin alegerea entităţii care trebuie cotată. Programul mai pune la dispoziţie şi alte facilităţi din zona de desenare, cum ar fiutilizarea conceptului de strat, tip de linie, text şi aliniere etc. 62
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Comanda numerică se realizează prin transferul către programe specializate aoricărui tip de fişier specializat acestei operaţii: DXF, IGS, SAT. Un alt avantaj important al acestui sistem este deschiderea către cele mai importantepachete de CAD şi element finit, cum ar fi: AutoCAD, Pro/Engineer, Catia, Solid Works,Euclid, Ansys, Nastran. Este de remarcat faptul că pentru fiecare din aceste programe existainterfaţă specială, care ţine cont de toate elementele specifice ale fiecărui program [61]. Working Model 3D Working Model 3D un produs CAE (Computer Aided Engineering) care reuneştemodelarea, simularea şi analiza, beneficiind de o interfaţă Windows consistentă. Tehnologia ACM (Automatic Constraint Mapping) extinde ansamblul CAD într-ofuncţiune Working Model prin maparea automată a geometriei modelului solid în părţicomponente, iar constrângerile ansamblului transformându-le în articulaţii mecanice. Acesteadevin astfel, bazele pentru versiunea funcţională a proiectului. Working Model 3D oferă o completă gamă de elemente de legături şi constrângeri3D, de la motoare şi pistoane, la arcuri, tije şi lanţuri, dând posibilitatea utilizatorului să poatăcrea orice tip de mecanism 3D pe care şi-l doreşte, indiferent de gradul de complexitate alacestuia. De asemenea, Working Model 3D include detecţia automată a coliziunilor dintrepărţile componente ale ansamblului, având capacitatea unică de a simula cum interacţioneazăacestea între ele. Folosind această facilitate, proiectantul poate să mute componentele caredetermină aceste coliziuni şi să verifice din nou interferenţa dintre componente. Produsele Working Model 3D sunt: • Working Model 3D; • Working Model Engineering Desktop - include cele mai recente versiuni ale programelor Working Model 3D şi Working Model 2D. Produsele de integrare CAD sunt: • Working Model 3D for Mechanical Desktop; • Working Model 3D for Solid Edge; • Working Model 3D for SolidWorks; • Working Model 3D for Pro/ENGINEER. Produsele de simulare a mişcării legate de FEA sunt: • Working Model 3D/COSMOS Simulation Desktop for Solid Edge; • Working Model 3D/COSMOS Simulation Desktop for SolidWorks [64]. Alte soft-uri CAE: ABACUS: pentru structuri navale, ARGUS: pentru analizagenerală a structurilor, BOSOR4: pentru analiza învelişurilor, CHAMPION 3D: pentruînvelişuri de rachete, LAMPSA: învelişuri şi plăci din compozite, PAC 78: analiza structurilordin compozite. 63
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Concluzii: Între soft-urile prezentate anterior există diferenţe de compatibilitate. Dacă o partedintre acestea vor fi folosite de către diverse organizaţii din cadrul sistemului cooperativ vorapărea probleme de compatibilitate şi transfer între fişiere şi eventual între versiunile aceluiaşisoft. De exemplu dacă se importă un desen 2D dintr-o versiune anterioară a soft-uluiCATIA într-o versiune superioară se vor remarca diferenţe de grosimi de linie, în unele cazuriliniile subţiri vor fi transformate în linii foarte groase. Aceeaşi problemă se regăseşte şi latransferul între soft-uri diferite. În cazul transferurilor de componente 3D apar alte tipuri deprobleme, de exemplu în cazul transferului între CATIA şi SolidEdge folosind formateleneutre de tip STEP/IGES: • pierderea de date; • piesele nu sunt recunoscute ca entităţi separate, ansamblul fiind văzut ca un întreg; • apar diferenţe de culori între părţile componente ale ansamblului În continuare este prezentată o analiză comparativă a trei soft-uri (CATIA,UNIGRAPHICS şi SolidWorks) luând în considerare: nucleul geometric folosit, tehnicile demodelare, tipuri de curbe şi suprafeţe, tipuri de formate de import / export suportate, moduleintegrate, compania producătoare şi preţ.a. CATIA 64
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEb. UNIGRAPHICSc. SolidWorks 65
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 2.7. Concluzii Avantajele sistemelor cooperative: a. activitatea creativă de cercetare, proiectare şi dezvoltare de produse noi şi aplicaţiiîn colaborare în domenii ca de exemplu: • proiectare asistată de calculator/fabricaţie asistată de calculator CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing) ; • inginerie concurentă conveior; • utilizarea de sisteme CASE. b. procesele economico-administrative pentru: • activităţile de marketing, desfacere, aprovizionare şi financiare (gestiunea comenzilor şi facturilor etc.); • procesarea tranzacţiilor; • gestiunea fluxului de lucru; • activitatea de personal; • activităţi de birotica. Avantaje ale folosirii sistemelor cooperative: • protecţia proprietăţii intelectuală, deoarece organizaţia pune la dispoziţia partenerilor doar informaţiile necesare; • reduce costul cu privire la adaptarea infrastructurii la cerinţele partenerilor şi ale proiectului; • flexibilitate crescută; • are loc o îmbunătăţire a relaţiilor din interiorul organizaţiei; • accesul la baza de date a proiectului se face pe nivele de securitate în funcţie de importanţa partenerului, a gradului său de implicare în cadrul proiectului şi a tipului de informaţie solicitat; • oferă un nivel de automatizare al fluxului de lucru adecvat cu cerinţele companiei; • asigură accesul la toate serviciile oferite de web, mai ales în cazul echipelor de lucru distribuite geografic; • trebuie să asigure respectarea standardelor în vigoare cu privire la sistemele de operare şi securitatea informaţiilor; • permite interacţiunea şi vizualizarea în timp real între parteneri, fapt ce duce la o reducere de cost şi de timp în conceperea produsului; 66
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • existenţa unei interfeţe comune ce permite comunicarea, organizarea şi colaborarea; • acest tip de sisteme trebuie să fie uşor de utilizat şi să prezinte elemente comune şi standardizate pentru a înlătura barierele tehnologice şi culturale[31]. 67
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Cap. 3. CERCETĂRI PRIVIND TEHNICILE MULTIAGENT ÎN IMPLEMENTAREA SISTEMELOR COOPERATIVE 3.1. Inteligenţa artificială distribuită. Având în vedere faptul că domeniul de cercetare privind inteligenţa artificialădistribuită se dezvoltă şi se diversifică continuu este foarte dificil de prezentat o definiţieunanim acceptată. Se poate spune că inteligenţa artificială distribuită se referă la „studiul şiproiectarea sistemelor formate din mai multe entităţi care interacţionează, distribuite din punctde vedere logic şi deseori spaţial şi care pot fi considerate într-un anumit sens autonome şiinteligente” [54]. Domeniul inteligenţei artificiale distribuite se află la graniţa dintre inteligenţaartificială şi calculul distribuit. Inteligenţa artificială distribuită constă în studiul rezolvăriidistribuite a problemelor şi studiul sistemelor multiagent. Fig. 3.1. - Inteligenţa artificială distribuită Necesitatea utilizării sistemelor distribuite este justificată de extinderea paradigmeicooperării om – maşină printr-o abordare mai naturală bazată pe rezolvarea distribuită aproblemelor. De asemenea, un sistem poate fi atât de complicat şi poate conţine atât de multecunoştinţe încât este mai bine să fie împărţit în diverse entităţi cooperative în scopul de aobţine o eficienţă crescută: modularitate, flexibilitate şi un timp de răspuns mai scurt. 68
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE De asemenea, este necesară integrarea sistemelor de inteligenţă artificială dejaexistente, atât între ele cât şi cu componente de prelucrare clasică. Diferenţa principală dintre rezolvarea distribuită a problemelor (DPS) şi sistemelemultiagent (SMA) se referă la faptul că primul domeniu se ocupă de managementulinformaţiei, aici o problemă complexă este descompusă în mai multe subprobleme mai simplecare sunt rezolvate separat şi apoi rezultatele parţiale sunt combinate pentru a forma soluţiafinală astfel se presupune că entităţile care rezolvă subproblemele sunt compatibile. Al doileadomeniu, cel al sistemelor multiagent studiază managementul comportamentului, agenţii potavea arhitecturi diferite, sau chiar scopuri conflictuale, şi totuşi trebuie să interacţioneze. Dezvoltarea acestui domeniu se datorează progresului rapid înregistrat de sistemelede operare „multi-tasking” şi a limbajelor de programare orientate obiect, fapt ce a dus recentla apariţia, proiectarea şi implementarea sistemelor bazate pe agenţi. Noua tendinţă este aceea de a folosi tehnologia orientată agent în implementareasistemelor cooperative. 3.2. Agenţii Conceptul de agent este unul recent apărut şi suferă schimbări rapide şi continue, uniicercetători consideră agenţii ca fiind o nouă paradigmă în domeniul cercetării computaţionale.Ei aduc o nouă abordare şi constituie noi instrumente de lucru. Nu există o definiţie unanimacceptată, diferiţi cercetători insistând mai mult sau mai puţin asupra unora dintre proprietăţiîn funcţie de domeniul de aplicaţie dar în principal majoritatea consideră autonomia ca fiind oproprietate definitorie a agentului. Noţiunea de agent poate avea diverse interpretări în funcţie de domeniul particular încare este utilizată. Există agenţi în ştiinţele cognitive, economice, sociale, în biologie şi,recent, în ştiinţa calculatoarelor. 3.2.1. Definiţie În continuare, sunt prezentate câteva definiţii propuse de diferiţi cercetători: Agentul AIMA este descris ca fiind „orice lucru care îşi poate percepe mediul prinsenzori şi poate acţiona asupra acelui mediu prin efectori” [48]. Definiţia depinde în maremăsură de ce se înţelege prin mediu, percepţie şi acţiune. Astfel, dacă mediul asigură intrăripentru agenţi şi le primeşte ieşirile, orice program poate fi considerat agent. Agentul MAES: „Agenţii autonomi sunt sisteme computaţionale care populează unanumit mediu dinamic complex, percep şi acţionează autonom în acest mediu şi astfel îşirealizează un set de scopuri sau sarcini pentru care au fost proiectaţi” [37]. Această definiţieadaugă un element foarte important: autonomia agenţilor, însă limitează tipurile de mediu,astfel încât acestea să fie complexe şi dinamice. Putem deci considera că un agent este „un 69
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEsistem computaţional situat într-un mediu de execuţie şi capabil de acţiune autonomă în acelmediu pentru a-şi îndeplini obiectivele planificate” [55]. Agentul MuBot: „termenul de agent este folosit pentru a prezenta două concepte:primul priveşte abilitatea agentului de a se executa autonom, iar al doilea reprezintă abilitateaagentului de se executa într-un domeniu orientat spre un anume scop” [24]. Definiţia se referăîn principal ca autonomia agentului şi la obiectivul precis pe care acesta trebuie să îl realizeze,nu se face nici o specificaţie în legătură cu condiţiile de mediu în care acesta acţionează. Agentul KidSim: „Agentul este o entitate software persistentă ce are un scopspecific. Prin persistenţă agentul se deosebeşte de subrutine, agenţii au propriile idei desprecum să îndeplinească sarcinile. Scopul specific îi distinge de aplicaţiile multifuncţionale maiales că agenţii au dimensiuni mult mai mici” [49]. Autorii insistă asupra scopului specific alagenţilor şi a diferenţei semnificative între un agent şi un program obişnuit. Agentul SodaBot: „Agenţii sunt programe care pot dialoga, negocia şi coordonatransferul de informaţie” [59]. Definiţia specifică faptul că agentul este un program, dar multmai evoluat, se insistă pe diferenţa între un program obişnuit şi un agent, acesta este capabilsă coopereze, să negocieze şi să coordoneze. Agentul Brustoloni: „Agenţii autonomi sunt sisteme capabile de autonomie şi acţiunispre realizarea unui scop în lumea reală”[13], [2]. Această definiţie exclude agenţii software şiprogramele în general, şi se insistă asupra faptului că agenţii trebuie să supravieţuiască înlumea reală. Fig. 3.2. – Arhitectura unui agent În figura 3.2 este prezentată arhitectura unui agent şi mediul în care acţionează.Agentul este înzestrat cu un receptor care va capta stimulii din mediul său de execuţie.Aceştia pot veni din partea altor agenţi, din partea utilizatorului sau ca urmare a schimbăriimediului de execuţie a obiectivului stabilit. Agentul este înzestrat cu un analizator şi cunoştinţe. Cunoştinţele provin fie dinpartea de programare a agentului, fie din experienţele anterioare ale acestuia, agentul stocândtoate activităţile iniţiale în încercarea sa de a realiza obiectivul propus, fiind capabil sa înveţedin activitatea anterioară. 70
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Pe baza cunoştinţelor deţinute, a activităţii şi a analizei informaţiei primite, agentuleste capabil sa ia autonom o decizie cu privire la acţiunea ce trebuie să o întreprindă pentru aîndeplini obiectivul propus. Astfel informaţia se va întoarce modificată în mediu. Un studiureferitor la influenţa mediului asupra agentului şi vice-versa se va regăsi într-un capitolulterior. 3.2.2. Clasificări 3.2.2.1. Taxonomia generală a agenţilor Una dintre cele mai generale clasificări este cea propusă de Kiel [34]. În analogie cuarborele filogenetic din biologie, se urmăresc marile categorii de agenţi care pot fi mai apoiparticularizate. Astfel agenţii autonomi pot fi agenţi biologici, agenţi robotici şi agenţicomputaţionali. Agenţii computaţionali pot fi clasificaţi în agenţi software şi agenţi de viaţăartificială. La rândul lor agenţii software sunt de mai multe tipuri în funcţie de obiectivul pecare îl au, de caracteristicile deţinute, de mediul în care acţionează etc. Fig. 3.3. – Taxonomia generală a agenţilor 3.2.2.2. Clasificarea lui Nwana Agenţii pot fi clasificaţi prin prisma unor caracteristici minimale pe care trebuie să lemanifeste. S-a identificat o listă minimală cu trei elemente: autonomie, învăţare şi cooperare. Autonomia se referă la capacitatea de operare fără intervenţie umană, cu scopul de a-şiîndeplini scopurile proprii şi pe cele ale utilizatorilor. Cooperarea este motivul pentru care însituaţii în care un singur agent nu ar putea funcţiona sau nu ar putea funcţiona eficient, alegemsă utilizăm mai mulţi agenţi în sisteme multiagent. De asemenea, pentru a fi consideratinteligent, un agent trebuie să fie capabil să înveţe din interacţiunile cu mediul exterior şi aredrept consecinţă o creşte a performanţei în decursul timpului. Din combinarea acestoratribute, se pot deduce patru tipuri de agenţi: colaborativi, colaborativi instruibili, de interfaţăşi agenţi inteligenţi [43]. 71
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 3.4. – Clasificarea lui Nwana 3.2.2.3. Agenţii inteligenţi Câteva definiţii reprezentative privind agenţii inteligenţi pot fi următoarele: Agentul Hayes-Roth: „Agenţii inteligenţi efectuează în mod continuu trei funcţii:perceperea condiţiilor dinamice din mediu, acţiunea pentru influenţarea condiţiilor din mediuşi raţionamentul pentru interpretarea percepţiilor, rezolvarea problemelor, deducereainterferenţelor şi determinarea acţiunilor” [17]. Definiţia insistă asupra raţionamentuluinecesar selectării acţiunilor, însă dacă acest concept este interpretat într-un sens mai larg,arhitectura rezultantă permite şi acţiuni reflexe pe lângă cele planificate. Agentul IBM: „Agenţii inteligenţi sunt entităţi software care îndeplinesc anumiteoperaţii în numele utilizatorului sau al altui program, cu un anumit grad de independenţă sauautonomie, folosind astfel cunoştinţe sau reprezentări ale scopurilor sau dorinţelorutilizatorului” [18]. Această definiţie aduce în discuţie o altă trăsătură a agenţilor –cooperarea. De asemenea, se poate deduce că orice agent software este un program, însă unprogram nu se consideră agent decât dacă manifestă anumite caracteristici. Wooldridge şi Jennings [57] definesc un agent inteligent ca fiind un sistem hardwaresau software, care se posedă următoarele proprietăţi: • autonomie: agentul operează ca un proces de sine stătător, fără intervenţie umană directă şi deţine controlul asupra acţiunilor şi stării sale interne; • reactivitate: agentul îşi percepe mediul (care poate fi de exemplu lumea fizică, un utilizator prin intermediul unei interfeţe grafice, o colecţie de alţi agenţi, Internet-ul etc.) şi răspunde prompt schimbărilor petrecute în mediul respectiv; • proactivitate: agentul nu numai că reacţionează la schimbările mediului său de execuţie, ci este capabil să manifeste un comportament orientat spre scop prin preluarea iniţiativei; • abilitate socială: agentul interacţionează cu alţi agenţi (sau cu oamenii) printr-un anumit limbaj de comunicare între agenţi. 72
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În concluzie inteligenţa reprezintă capacitatea de acţiune autonomă flexibilă, undeflexibilitatea presupune reactivitate, proactivitate şi aptitudine socială. 3.2.2.4. Caracteristicile agenţilor Orice agent trebuie să înglobeze toate cele patru caracteristici: autonomie,reactivitate, orientat spre un scop şi să acţioneze continuu pe o anumită perioadă de timp. Laacestea adăugând celelalte caracteristici: cum ar fi învăţarea sau mobilitatea duce la ospecializare a agentului respectiv [2]. Autonomia: un agent operează fără intervenţie umană, are iniţiative şi exercităcontrol asupra propriilor lui acţiuni. Agentul acceptă cereri de la utilizatori dar are şi abilitateade a lua iniţiativa, el este cel care decide cum şi unde va satisface aceste cereri. În acelaşi timpagentul colaborează cu utilizatorul sau alţi agenţi pentru satisfacerea cerinţelor acestora,putând să propună modificări sau să ceară date suplimentare. Coordonarea: există o motivaţie şi un interes colectiv al agenţilor, astfel avem: • agenţi cu scopuri proprii şi fără legătură cu ceilalţi agenţi; • agenţi cu scopuri proprii dar aflaţi în competiţie cu ceilalţi agenţi pentru aceleaşi resurse; • agenţi cu scopuri proprii aflaţi în competiţie cu ceilalţi agenţi pentru realizarea unui obiectiv propriu; • agenţi cu scopuri proprii dar în alianţă cu alţi agenţi pentru realizarea obiectivului. Comunicare: un agent trebuie să fie capabil să se angajeze în comunicări şi dialoguricomplexe cu alţi agenţi sau persoane pentru a obţine informaţii sau ajutor în satisfacereascopurilor, toate acestea fiind posibile prin existenţa unui protocol de comunicare, limbaj decomunicare, negociere, ontologie. Cooperarea este realizată prin intermediul comunicării şi se referă la capacitateaagenţilor de a aborda în comun aceleaşi subiecte de interes, în ideea ducerii la bun sfârşit aceea ce şi-au propus. Pentru a coopera, agenţii trebuie să posede abilităţi sociale, cum ar fiabilitatea de a interacţiona cu alţi agenţi şi/sau oameni, pe baza unui limbaj de comunicare. Abilitatea socială, se referă la cooperarea dintre agenţi, la partajarea scopurilor. Unsimplu schimb de informaţii nu poate fi considerat drept comportament social, care sedovedeşte mult mai complex. Există cazuri în care atingerea propriilor scopuri intră în conflictcu interesele altor agenţi. În astfel de cazuri se recurge la negociere, alegerea unor acţiunialternative etc. Învăţarea este o caracteristică a agenţilor care îşi adaugă cunoştinţe noi stărilor lorinterne, pe baza reacţiilor proprii şi/sau interacţiunii lor cu mediul exterior. Reactivitatea este o proprietate necesară atunci când agentul acţionează în medii cese află în continuă schimbare (poate fi lumea fizică, un utilizator prin intermediul uneiinterfeţe, o colecţie de alţi agenţi sau Internet), iar agentul reacţionează în mod continuupentru a se adapta modificărilor. În astfel de medii dinamice, evenimentele externe pot 73
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEschimba chiar precondiţiile considerate iniţial pentru începerea execuţiei unei acţiuni. Printr-ocontinuă reactualizare a informaţiilor despre mediu, se poate evita încercarea de a atingescopuri ce nu mai sunt actuale. Dacă însuşi scopul se modifică, atunci trebuie luată o deciziade nu mai continua acţiunea prin consultarea utilizatorului. Comportamentul unui agent reactiv urmează o schemă de tip reflex; stimul →răspuns, în cadrul unui ciclu percepţie→ decizie → acţiune. Agenţii pot avea şi caracteristici suplimentare cum ar fi: noţiuni mentale (păreri,dorinţe, obligaţii, opţiuni), raţionalitate, adaptabilitate şi învăţare. În prezent nu există agenţiinteligenţi care să le înglobeze pe toate. Proactivitatea este o proprietate a unui agent ce posedă resurse, competenţe şiobiective proprii, comportamentul său datorându-se unor motive interne sau externedeterminate în urma unei etape de raţionare, pe baza percepţiilor concentrate asupra atingeriiefective a scopurilor. Modelul sau arhitectura agenţilor poate varia de la structuri foarte simple, genautomate, cum este cazul agenţilor reactivi, până la structuri de cunoştinţe complexe, cureprezentări sofisticate, capacităţi de raţionament şi decizie, structuri întâlnite în cazulagenţilor cognitivi, numiţi şi agenţi raţionali. Spre deosebire de agenţii reactivi, agenţii cognitivi conţin o reprezentare simbolicăexplicită a lumii şi sunt capabili să ia decizii (ce acţiuni să execute) pe baza unui raţionamentsimbolic. Ei au scopuri fixate şi sunt capabili să-şi modifice acţiunile în funcţie de schimbăriledin mediu şi interacţiunea cu alţi agenţi, în vederea realizării acestor scopuri. Fiecare agentcognitiv este un sistem bazat pe cunoştinţe, cu un grad mai mare sau mai mic de elaborare şicare include întreaga metodologie asociată acestor sisteme. În cazul sistemelor de agenţicognitivi, inteligenţa sistemului este dată atât de suma comportamentelor inteligenteindividuale ale fiecărui agent cât şi de inteligenţa rezultată din comportamentul colectiv bazatpe interacţiune de tip social. Agenţii inteligenţi trebuie să înglobeze: • cunoaştere: „agentul A ştie că mediul său este instabil”; • convingeri: „ agentul A va efectuează acţiunea x deoarece ştie că aceasta duce la îndeplinirea scopului”; • scopuri: „ Agentul A doreşte să obţină informaţia y”; • intenţii: „Agentul A intenţionează să se mute pe severul B”; • alegere: „ Agentul A decide să se mute pe serverul B şi nu pe C”; • angajament: „Agentul A va continua să efectueze acţiunea x până la îndeplinirea scopului”; • obligaţii: „ Agentul A trebuie să îndeplinească obiectivul stabilit de utilizator”. 74
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 3.2.2.5. Tipuri de agenţi O clasificare se poate face în funcţie de mediul computaţional, de zona de execuţie,distingând între agenţi desktop, Internet şi Intranet [3]. Agenţii desktop funcţionează pe un PC sau pe o staţie de lucru şi sunt agenţi softwarecare se execută local în sistemul de operare al unui calculator personal, de exemplu Windows,MacOS sau Unix. În funcţie de sarcini, agenţii desktop pot fi clasificaţi în: • agenţi sistem de operare: efectuează sarcini care necesită de obicei interacţiunea utilizatorului cu sistemul de operare prin interfaţa grafică (GUI). Astfel de agenţi pot monitoriza evenimentele de la nivelul sistemului de operare şi executa diverse sarcini atunci când utilizatorul nu mai lucrează pentru o anumită perioadă. De asemenea, agenţii pot iniţia sau finaliza sarcini legate de interfaţa grafică în numele utilizatorului; • agenţi de aplicaţie: automatizează unele sarcini în cadrul unei aplicaţii; • agenţi din suite de aplicaţii: pot fi componente software sau suite de aplicaţii care facilitează interacţiune utilizatorului cu aplicaţiile respective. Un exemplu în acest sens este un „wizard” care răspunde la întrebările utilizatorului în funcţie de context. Agenţii Internet au apărut din nevoia prelucrării cantităţii de informaţie în continuăcreştere. În cadrul acestui tip de agenţi, se întâlnesc: • agenţi de căutare: motoarele de căutare obişnuite, care explorează toate link-urile pornind de la o adresă de bază şi cataloghează informaţiile din fiecare pagină vizitată; • agenţi de filtrare a informaţiei: spre deosebire de agenţii de căutare, care returnează utilizatorului adrese, aceştia adună informaţii bazate pe conţinut, din diferite surse, le filtrează prin prisma preferinţelor personale ale utilizatorului şi propun rezultatul sub forma unei pagini Web actualizate sau a unui mesaj de e-mail; • agenţi de notificare: anunţă utilizatorul de anumite schimbări petrecute, cum ar fi actualizarea unei pagini Web, primirea unui e-mail sau reamintirea unor date de importanţă personală (ziua de naştere a cuiva, o întâlnire programată anterior etc.); • agenţi ghizi: au ca scop conducerea utilizatorilor prin Web, oferind în acelaşi timp o experienţă personalizată fiecărui utilizator. Ei încearcă să înveţe prin observarea reacţiei utilizatorului la sfatul primit, utilizatorul fiind evident liber să nu urmeze sfatul agentului; • agenţi index, efectuează o căutare masivă şi autonomă de informaţie în Web, putând ajunge să inspecteze până la un milion de documente, şi creează un index de cuvinte găsite în titlurile şi textul documentelor inspectate. Utilizatorul poate apoi interoga agentul despre documente ce conţin anumite cuvinte cheie. Agenţii index pot oferi răspunsuri rapide dar prezintă o serie 75
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE de limitări deoarece căutarea unei anumite informaţii nu este întotdeauna bine deservită de cuvintele cheie. De asemenea, agenţii index nu sunt personalizaţi, ceea ce poate duce la oferirea unor informaţii nerelevante, şi nici selectivi în căutarea efectuată; • agenţi FAQ (Frequently Asked Questions files ) au rolul de a ghida utilizatorul pentru găsirea răspunsurilor la întrebările frecvente. Utilizatorii au tendinţa să pună mereu aceleaşi întrebări asupra unui anumit subiect, în consecinţă diversele organizaţii sau grupuri din Internet au înfiinţat şi dezvoltat o serie de fişiere care conţin întrebările şi răspunsurile la ceea ce s-au considerat a fi întrebări frecvent puse asupra unui subiect particular. Agenţii FAQ se ocupă de această problemă prin indexarea fişierelor FAQ. Spre deosebire de agenţii index, agenţii FAQ sunt capabili să găsească răspunsuri numai la întrebările ce apar în fişierele FAQ pe care le-au indexat dar sunt mult mai eficienţi decât agenţii index; • agenţi consilieri: oferă instrucţiuni şi consultanţă utilizatorului într-un anumit domeniu în care sunt experţi, au capacitatea de a se adapta nivelului de cunoştinţe al utilizatorului, pot învăţa stilul de lucru şi domeniile particulare de interes ale acestuia. Pot fie să răspundă la întrebări explicite, fie să intervină din proprie iniţiativă, oferind utilizatorului informaţii sau sfaturi în funcţie de situaţie. Un exemplu de astfel de agent este Coach, dezvoltat la centrul de cercetări Almaden al IBM. Coach este folosit cu succes pentru a-i ajuta pe studenţi să înveţe limbajul Lisp. Agenţii intranet sunt agenţi software localizaţi pe un server, care supraveghează şiadministrează desfăşurarea activităţilor în numele utilizatorilor. Fiecare categorie de agenţiInternet îşi găseşte aplicabilitatea şi pe reţelele Intranet. Agenţii Intranet includ şi câtevacategorii suplimentare: • agenţi colaborativi: sunt parte a programelor colaborative, gestionând partajarea informaţiilor de către un grup de utilizatori; • agenţi de automatizare a proceselor: automatizează fluxul de operaţii în aplicaţiile comerciale, cum ar fi sistemele de prelucrarea a cererilor de date de către clienţi; • agenţi de baze de date: centralizarea unor date, întocmirea unor rapoarte periodice; • agenţi mobili: aceşti agenţi se pot muta de pe o maşină client pe diferite servere din reţea pentru a îndeplini unele sarcini în numele utilizatorului [16]. În contrast cu apelurile de proceduri la distanţă (remote procedure call - RPC), care se limitează la transmiterea datelor către o procedură de pe server, agenţii mobili transportă atât programul cât şi datele asupra cărora acţionează. 76
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 3.2.3. Agenţi mobili Agenţii mobili sunt procese software computaţionale capabile să călătorească prinreţele, să interacţioneze cu host-uri străine, în scopul obţinerii unor informaţii pentruutilizatorul care i-a creat şi apoi să se întoarcă acolo de unde au plecat şi să prezinte rezultatulcălătoriei lor [43]. În aplicaţiile distribuite putem distinge două mari tipuri de agenţi software: • agenţi staţionari: acţionează doar în cadrul sistemului din care face parte, iar în cazul în care este necesar să interacţioneze cu alţi agenţi se foloseşte un mecanism de comunicare client-server cum ar fi: RPC, RMI, DCOM sau CORBA; • agenţi mobili: pot acţiona şi se pot muta de pe un sistem pe altul în cadrul reţelei pentru a se executa instrucţiunea (pentru a-şi realiza scopul). Fig. 3.5. – Diferite abordări în realizare sistemelor distribuite În figura 3.5. se prezintă diferenţele între abordările client – server, „remoteexecution”, mobile code şi cea a agenţilor mobili. În abordarea client-sever se merge pevarianta unei cereri a sistemului, caz în care sistemul ce reprezintă întreprinzătorul deţineplanul de realizare al produsului şi atelierul. Acesta se va ocupa exclusiv de realizareaprodusului şi îl va transfera sistemului solicitant în momentul în care acesta este realizat. În abordarea „remote execution”, sistemul solicitant este cel care deţine planul derealizare a produsului şi lansează cererea către sistemul ce reprezintă întreprinzătorul pentru arealiza produsul. Abordarea cod mobil presupune faptul că se deţin mijloacele de realizare aprodusului dar nu şi planul care este realizat de altcineva. Mobile code presupune faptul căacest cod se obţine de la un sistem ce poate fi nesigur şi se va executa pe propriul sistem. 77
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEAstfel Atelierul poate fi JVM (Java Virtual Machine) în care se execută un cod pentru arăspunde cererii, iar fraza: „Arată-mi cum să realizez un produs” este o cerere HTTP, codulprivind planul produsului şi imaginea este de asemenea un răspuns HTTP sau un obiect Java. Folosind tehnologia orientată agent şi în principal agenţi mobili, agentul va intra înlegătură cu sistemul ce deţine mijloacele de realizare a produsului, va negocia cu acesta(Lasă-mă să folosesc atelierul pentru a realiza produsul) şi se va putea transfera pe acestsistem pentru a realiza produsul respectiv. Mobilitatea agenţilor poate fi: • mobilitate puternică ce presupune migraţia codului agentului, a datelor şi execuţia instrucţiunilor pe noul sistem; • mobilitate slabă ce presupune doar migraţia codului şi a datelor. Pe lângă abilitatea de a fi mobili, aceşti agenţi mai prezintă cel puţin două trăsături:autonomie şi cooperare. Cu aceste caracteristici, agenţii mobili pot fi utilizaţi cu succes înrezolvarea problemelor de natură distribuită. Prin folosirea agenţilor mobili se reduc încărcările reţelei, creşte viteza de execuţie,are loc o execuţie autonomă şi asincronă, se pot adapta dinamic etc. Fig. 3.6. – Exemplu de migrare a unui agent mobil Presupunem că depozitul întreprinderii primeşte o cerinţă privind furnizarea unuianumit material. Agentul care gestionează depozitul va lua în considerare în căutarea saanumite condiţii: în primul rând va avea grijă ca materialul să nu ajungă prea devreme (pentrua nu se supraîncărca depozitul) dar nici să depăşească o dată limită de livrare, va avea grijă camaterialul să fie adus în secţiunea din depozit destinată special acelui tip de material, deasemenea poate lua în considerare sincronizarea primirii materialului cu sosirea altuia (dincauză că nu poate fi folosit fără acesta sau pentru că vine din aceeaşi destinaţie şi transportulva avea un cost mai redus astfel, etc.). Toate aceste informaţii se vor regăsi în baza de date aacestui agent mobil care se va deplasa în reţeaua de furnizori de materiale şi va căuta în bazalor de date (figura 3.6.). Odată ajuns la un astfel de host (gazdă), agentul ar putea extragedatele ce se conformează restricţiilor sale, după care ar merge pe următorul host (gazdă) şi ar 78
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEcalcula noile posibilităţi în funcţie de restricţiile iniţiale şi de datele obţinute până în acelmoment. În final, agentul se reîntoarce la proprietarul său şi prezentă un program de achiziţieconţinând cele mai bune variante ce se supun condiţiilor impuse. 3.2.4. Mediului de execuţie al agenţilor Agenţii pot acţiona în diferite tipuri de medii, complexe sau mai puţin complexe, daragentul nu va putea avea un control total asupra acestuia. În mod normal agentul va puteaavea un control parţial, adică îl va putea influenţa în funcţie de gama de acţiuni pe care poatesă le efectueze. Mulţimea tuturor acţiunilor posibile ale unui agent poartă denumirea de capacitateefectorică, adică posibilitatea de a-şi modifica mediul de execuţie. Nu toate acţiunile pot fiexecutate într-o anumită situaţie; ele au unele precondiţii asociate, care definesc stărilemediului în care pot fi îndeplinite. Astfel, un agent d1 cu scopul de a livra materiale la cerereaaltor agenţi m2 şi m3 (agenţi ce gestionează alimentarea cu diferite materiale a unui utilaj) nuva putea efectua această operaţie dacă în depozit nu există aceste materiale. O reprezentare generală a agentului în relaţia cu mediul se regăseşte în figura 3.7,unde se evidenţiază capacitatea agentului de a percepe mediul sau lumea reală, de a acţionaasupra acestui mediu şi de a comunica cu alţi agenţi care acţionează în acelaşi mediu sau înmedii diferite. Fig. 3.7. – Reprezentarea agentului în funcţie de mediul în care acţionează Mediul de execuţie este cel ce influenţează modul de acţiune al agentului, de aceeaproprietăţile acestuia trebuiesc studiate în detaliu. Mediul poate fi [48]: • accesibil sau inaccesibil: într-un mediu accesibil, agentul poate obţine informaţii complete şi actuale despre mediul în care acţionează. Mediile de mare complexitate, precum lumea reală sau Internetul, sunt inaccesibile; • determinist sau nedeterminist: într-un mediu determinist, orice acţiune are un singur efect, adică nu există incertitudini asupra stării în care va trece mediul după efectuarea acţiunii respective. Lumea reală sau mediile complexe sunt nedeterministe, deoarece aceeaşi acţiune poate avea efecte diferite în condiţii 79
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE iniţiale diferite. De aceea, agenţii trebuie să poată accepta posibilitatea eşecului, chiar dacă au acţionat optim în fiecare fază a procesului decizional local. De asemenea, dacă un mediu determinist este suficient de complex, el trebuie tratat tot într-o manieră nedeterministă; • static sau dinamic: un mediu static rămâne neschimbat, cu excepţia rezultatelor acţiunilor agentului. Un mediu dinamic are şi alte procese care operează asupra sa şi astfel se poate modifica într-o manieră care nu mai depinde numai de acţiunile agentului. Lumea fizică reală este un exemplu de mediu foarte dinamic; • discret sau continuu: un mediu discret dispune de un număr finit, constant, de acţiuni şi elemente de percepţie. Cele mai generale clase de medii sunt cele inaccesibile, nedeterministe,nonepisodice, dinamice şi continue. Din studiul literaturii de specialitate, a definiţiilor şi clasificărilor date de diverşicercetători a rezultat necesitatea unei clasificări suplimentare a agenţilor în funcţie deinfluenţa mediului în care activează şi totodată luând în considerare influenţa celorlalţi agenţidin mediul respectiv, impactul acţiunilor sale etc. Un agent vede ceilalţi agenţi ce nu fac parte din sistemul său ca parte integrantă dinmediu în care acţionează, astfel un agent ce poate influenţa mediul în care acţioneazăinfluenţează automat şi agenţii influenţabili de către acel mediu, deoarece la o schimbare demediu şi aceştia îşi pot schimba modul de acţiune şi posibil chiar scopul. Pentru a evita situaţiide acest gen ce pot duce la perturbanţe ideal este ca libertatea (posibilitatea de a influenţa) deacţiune a unui agent asupra mediului să se oprească în momentul în care afectează libertateade acţiune a altor agenţi (bineînţeles doar dacă această acţiune duce la perturbarea mediului şideclinarea scopului de către agenţii influenţabili) [98] Agenţii se pot clasifica în funcţie de influenţa avută asupra mediului şi a celorlalţiagenţi astfel: • Agent de influenţă: tipul de agent care datorită privilegiilor cu care este înzestrat şi în urma acţiunilor sale îndreptate spre îndeplinirea obiectivului duce la o schimbare importantă a mediului în care acţionează, iar această influenţă duce la modificarea (întârzierea, schimbarea) acţiunii altor agenţi, o astfel de influenţă este indirectă; • Agent influenţabil: care prin prisma privilegiilor reduse – în urma ierarhizării - îşi poate amâna anumite acţiuni sau chiar pot duce la neîndeplinirea scopului în urma influenţei directe a unui alt agent sau indirect în urma acţiunii unui alt agent asupra mediului ce va suferi o schimbare şi datorită acesteia agentul va fi afectat; • Agent mixt: este tipul de agent care în timpul acţiunii sale, în funcţie de anumiţi factori se poate afla în una din ipostazele de mai sus, marea majoritate a agenţilor sunt de acest tip. 80
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Influenţa reprezintă capacitatea unui agent ce deţine anumite privilegii (ca urmare aierarhizării) de a influenţa prin acţiunea sa decisiv mediul în care acţionează, schimbândstarea acestuia şi modificând desfăşurarea activităţilor altor agenţi şi chiar a scopului acestora.Influenţa poate fi: • pe termen scurt, de exemplu un agent determină amânarea acţiunii unui alt agent până la îndeplinirea propriului obiectiv; • pe termen mediu; • pe termen nelimitat (De exemplu, dacă un agent D alocă tot stocul de material x unui agent A1, atunci acţiunea agentului A2 care necesită acelaşi material va fi afectată). Influenţa unui agent A începe în momentul în care un agent B îşi modifică setărilesau amână o acţiune şi încetează în momentul în care agentul B îşi poate relua acţiunea înmod normal şi fără schimbarea propriului obiectiv. Influenţa poate fi pozitivă (prin faptul că influenţarea pozitivă reduce timpul, costul,resurse) şi influenţă negativă (afectează decisiv mediul şi ceilalţi agenţi). Influenţa negativă poate fi respinsă prin securizare (verificarea agentului la intrareaîn sistem, pe tot parcursul acţiunilor sale din sistem, la ieşirea din sistem). În cadrul sistemuluitrebuie să existe un agent de securitate ce verifică posibilele modificări negative de mediu caurmare a acţiunii acestui agent, el trebuie să cunoască intenţiile fiecărui agent înainte ca acestasă intre în sistem, să facă o simulare pentru a putea preveni eventualele acţiuni ce vor afectasistemul. Influenţa poate fi premeditată (are un scop precis, acela de a aduce o schimbare demediu sau de reacţie a altor agenţi) sau nepremeditată (doar ca reacţie la mediu sau la acţiuneaaltor agenţi). Într-o astfel de abordare apar câteva probleme: • cum îşi poate da seama un sistem de securitate de tipul de influenţă? • la dispariţia unui agent de influenţă, toţi agenţii ce depind de el vor dispare sau îşi vor urma scopurile iniţiale? sau şi le vor schimba? • la dispariţia unui agent de influenţă va deveni un alt agent influenţator (pe ordine ierarhică)? • posibilitatea influenţării determină reducerea cooperării? 3.2.4.1 Acţiunile agenţilor asupra mediului O acţiune este caracterizată de condiţiile sale iniţiale, de efecte şi de eventualeleconstrângeri care specifică modul în care e atinsă starea dorită, de exemplu timpul necesarîndeplinirii unei sarcini. 81
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Acţiunile agenţilor pot fi analizate pe baza unor proprietăţi [36]: • infailibilitatea: o acţiune infailibilă este întotdeauna executată corect şi va produce cu certitudine efectele dorite mediul vizat. Infailibilitatea se referă în principal la intenţia de a efectua o acţiune şi nu la probabilitatea de reuşită. O acţiune infailibilă are mulţimea rezultatelor posibile inclusă în mulţimea rezultatelor aşteptate, deci chiar dacă există mai multe rezultate posibile, efectul acţiunii va fi totdeauna unul aşteptat. Dacă acţiunile unui agent sunt failibile, chiar şi un mediu static trebuie considerat nedeterminist; • utilitatea: utilitatea unei acţiuni este dată de utilitatea stării în care se ajunge prin acţiunea respectivă. Dacă nu există nici o modalitate de a decide care acţiune este mai bine să fie efectuată, dintr-o mulţime posibilă, se spune că acţiunile au utilităţi egale. Dacă o asemenea modalitate există, se spune că acţiunea cu utilitate maximă este corectă; • costul: diferite acţiuni pot necesita diferite resurse pentru a putea fi îndeplinite, cum ar fi consumul de energie, cheltuirea unei sume de bani, timp etc. Costurile pot fi calculate pe loc, înainte de efectuarea unei acţiuni, sau pot fi determinate la un moment de timp ulterior. Într-un mediu determinist costul acţiunii poate fi cunoscut înainte de efectuarea acţiunii dar într-un mediu nedeterminist, costul unei acţiuni nu poate fi cunoscut cu anticipaţie. O acţiune este optimă dacă este corectă şi nu există o altă acţiune corectă cu un cost mai scăzut. Din punctul de vedere al schimbului de informaţii cu mediul, acţiunile pot fi: • de percepţie: se referă la capacitatea agentului de a-şi percepe mediul de execuţie; • de mişcare: dacă nici o acţiune posibilă nu poate determina schimbarea perspectivei agentului asupra mediului său de execuţie, se spune că agentul este static. În caz contrar, avem de a face cu un agent mobil. Noţiunea de mobilitate se referă atât la accepţiunea clasică, unde agentul îşi schimbă percepţiile asupra mediului prin schimbarea poziţiei, cât şi la deplasarea pe o altă maşină pentru continuarea execuţiei; • de comunicare: comunicarea între agenţi se referă la interacţiunile (schimbul de informaţii) într-un anumit limbaj de comunicare inter-agent. Dacă într-un mediu există mai multe tipuri de agenţi, se poate impune comunicarea în mai multe limbaje. 3.2.4.2 Activităţile unui agent Activitatea unui agent se poate afla în una din următoare faze[15], [50]: • rulează : este faza iniţială în care se aşteaptă diverse evenimente, comenzi, schimbări de mediu; • activă: în momentul în care execută o comandă proprie (nu din exterior sau ca o consecinţă a schimbării de mediu); 82
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • în aşteptare: activitatea aşteaptă îndeplinirea unei alte activităţi a aceluiaşi agent sau a altuia, cu aceasta poate intra în conflict sau o poate ajuta în îndeplinirea scopului comun; • eveniment blocat: desfăşurarea activităţii este blocată deoarece s-a trimis un mesaj sincron către altă activitate şi se aşteaptă răspuns; • activitate blocată: apare atunci când o activitate A aşteaptă ca o activitate „copil” să se execute; • activitate îndeplinită: când scopul a fost atins şi nu se mai aşteaptă îndeplinirea sau apariţia altor evenimente. În mod normal un agent are de realizat mai multe activităţi pentru a-şi îndepliniobiectivul, el va hotărî care din ele are prioritate din relaţia sa cu mediu (de exemplu o vaexecuta doar dacă mediul o va permite), în funcţie de relaţia sa cu alţi agenţi prin negociere,etc. Oricare două activităţi ale unui agent se poate afla numai în una din relaţiile: • se află în competiţie: atunci când scopul activităţii A nu îl afectează pe cel al activităţii B; • are loc un eveniment în serie: atunci când activitatea A este activă sau blocată şi acest fapt pune activitatea B în aşteptare; • blocat şi în aşteptare: o activitate A este blocată şi se află în aşteptare deoarece o activitate anterioară nu a fost îndeplinită. Fig. 3.8. – Decizia privind realizarea unei activităţi 83
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Toţi agenţii pornesc neapărat cu activitatea denumită activitate de sistem, prinaceastă activitate se pornesc celelalte activităţi din listă în funcţie de obiectiv, priorităţi etc.De asemenea, toate activităţile au o activitate de tip „părinte”, excepţie face activitatea desistem. În cadrul acestei relaţii „părinte-copil”, „părintele” are obligaţia să indice următoarele: • relaţia de concurenţă şi de priorităţi; • trebuie menţionat daca acesta va moşteni mediul de provenienţă al „părintelui”. 3.2.4.3 Obiectivele agenţilor Acţiunea unui agent presupune realizarea unui obiectiv, un scop. Agenţii în generalnu posedă o mulţime de obiective definite explicit, chiar dacă acţionează orientaţi spre scop.Un exemplu ar fi agenţii care decid acţiunea următoare pe baza unor reguli de decizie aplicatestării curente a mediului şi în funcţie de evoluţia ulterioară a acestuia [36], [14]. Principaleletipuri de obiective ale agenţilor: • obiectiv de realizare sau întreţinere: un scop de realizare încearcă atingerea unei anumite stări în cadrul mediului. Un scop de întreţinere încearcă păstrarea sau conservarea unei anumite stări; • obiective singulare sau multiple: dacă un agent este capabil să-şi reprezinte (implicit sau explicit) mai multe de un obiectiv, se spune că are obiective multiple. În caz contrar, are un obiectiv singular; • generarea autonomă a obiectivelor: capacitatea de a-şi genera obiective proprii se încadrează între caracteristicile definitorii ale unui agent autonom. În general, stabilirea de noi obiective depinde atât de agent cât şi de starea curentă a mediului şi evoluţia acestuia; • angajamentul faţă de obiectiv: dacă un agent îşi abandonează un obiectiv numai când acesta este atins, se spune că agentul este puternic angajat faţă de obiectiv. Dacă agentul îl va abandona şi în alte condiţii, cum ar fi situaţia în care se demonstrează că obiectivul nu poate fi atins sau necesită un consum prea mare de resurse, se spune că agentul este slab angajat faţă de obiectiv; • utilitatea obiectivelor: este determinată de recompensa îndeplinirii obiectivelor; • meta-obiective: unele condiţii ale îndeplinirii unor obiective (cum ar fi timpul, resursele, etc.) nu pot fi modelate ca scopuri. Un meta-obiectiv este aşadar o constrângere asupra altui obiectiv sau, mai general, asupra stărilor interne ale unui agent. Pentru realizarea obiectivului propus agentul parcurge mai mulţi paşi (figura 3.9): • recunoaşterea problemei, agentul trebuie să îşi însuşească scopul propus; • căutarea de informaţii, agentul trebuie să primească informaţiile necesare de la utilizator dar în acelaşi timp să caute singur aceste informaţii fie prin interogarea utilizatorului, fie prin acumularea de informaţie din mediul său; 84
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • evaluarea alternativelor, agentul pe baza informaţiilor deţinute şi a informaţiile provenite din mediu sau din partea utilizatorului trebuie să elaboreze soluţii pentru îndeplinirea obiectivului şi trebuie să aleagă varianta potrivită; Fig. 3.9. – Algoritm pentru îndeplinirea obiectivelor agenţilor [98] • negocierea, agentul trebuie să intre în contact cu alţi agenţi ce pot contribui la realizarea obiectivului şi să comunice cu aceştia; • decizia de acţionare, agentul în urma alegerii variantei potrivite şi în urma negocierii trebuie să acţioneze pentru îndeplinirea obiectivului; • evaluare, agentul trebuie să fie capabil ca după efectuarea acţiunii să evalueze rezultatele acesteia, în principal dacă obiectivul a fost atins, în ce proporţie, cu ce costuri sau în caz de eşec care au fost cauzele, în ambele cazuri el trebuie să genereze un raport pentru utilizator. 3.2.4.4. Convingerilor agenţilor Convingerile unui agent reprezintă ceea ce „crede” agentul despre mediu, şi nuneapărat ceea ce este mediul în realitate. Agentul îşi poate forma un model simplificat sau 85
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEchiar ideal al mediului pentru a prelucra mai uşor informaţiile despre acesta. De asemenea, nutoţi agenţii îşi construiesc o reprezentare explicită a mediului. Câteva proprietăţi pot fi [36]: • consistenţa: convingerile unui agent sunt consistente dacă pentru orice propoziţie p, acesta nu crede simultan p şi non-p; • siguranţa: convingerile unui agent sunt sigure dacă reprezentarea convingerilor nu admite grade de certitudine. Pentru orice propoziţie p, agentul crede p sau non-p. În caz contrar, agentul este nesigur despre p şi îşi poate calcula nivelele de încredere cu o anumită probabilitate; • atitudini speciale: convingerile unui agent conţin atitudini speciale dacă acesta îşi poate reprezenta atât propriile scopuri şi convingeri, cât şi pe cele ale altor agenţi. 3.3. Sisteme multiagent Există două mari tipuri de sisteme distribuite: cu coordonator central şi fără uncoordonator central. În cazul existenţei unui coordonator central se presupune că diverşiiagenţi inteligenţi participă la rezolvarea unei probleme globale şi de interes comun. În aceastăsituaţie soluţiile sunt oarecum mai uşor de găsit deoarece se bazează pe faptul că proiectanţiisistemului sunt capabili să influenţeze în mod direct comportarea fiecărui agent în parte. În cazul sistemelor distribuite fără coordonator central, problemele devin mult maicomplexe. În astfel de sisteme, agenţii inteligenţi pot fi implementaţi şi programaţi de grupuride persoane având interese proprii şi nu neapărat convergente. Astfel, agenţii nu mai au uninteres comun, dimpotrivă, scopurile lor riscă să fie conflictuale. Într-un asemenea sistem,interacţiunea dintre agenţi poate lua diferite forme, de la competiţia pentru resurse şi atingereascopului până la colaborarea în vederea optimizării efortului depus de fiecare agent în parte. Un sistem multiagent este un sistem care constă din cel puţin doi agenţi inteligenţicapabili să interacţioneze între ei în vederea realizării unor scopuri individuale sau comune(scopuri globale) şi care partajează acelaşi mediu de lucru [16]. Datorită evoluţiei continue în domeniu şi a creşterii complexităţii sistemelor cenecesită folosirea tehnologia agent, au apărut situaţii în care folosirea unui singur agent pentrurealizarea unui anumit scop nu mai este suficientă. Nu mai poate fi acceptată ideea că unsingur agent poate să deţină toate informaţiile necesare. Astfel este necesară implicarea maimultor agenţi, care grupaţi într-un asemenea sistem, denumit sistem multiagent, să contribuiela o mai bună percepţie a mediului şi la o rezolvare mai rapidă a problemelor. Astfel dacă oastfel de problemă poate fi divizată în mai multe subprobleme de o dificultate mai redusă,acestea pot fi atribuite unor agenţi care să le rezolve separat, în paralel, pentru ca apoirezultatele parţiale să fie combinate pentru a forma soluţia finală. În cazul când problema areo natură distribuită, această abordare este mai comodă şi strategia de rezolvare este mai uşorde înţeles şi implementat. 86
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În cadrul unui sistem multiagent simplu aproape că nu există comunicare între agenţi,dar rezultatul acţiunii întregului sistem poate afecta şi influenţa activitatea altor sisteme deagenţi. Un sistem multiagent în care fiecare agent comunică cu fiecare se numeşte sistemmultiagent conectat complet. Un sistem multiagent este o implementare a unei colecţii de agenţi (de naturăsoftware) care se caracterizează prin: • existenţa mai multor platforme de tip agent, reprezentând un ansamblu de servicii corelate între ele; • oferirea unor servicii de tip agent (înregistrare, logg-in, vizualizarea activităţilor, etc.) şi a unor resurse (entitate cu anumite proprietăţi, alocator uniform de resurse - URL şi limitări de capacitate); • asigurarea mijloacelor pentru definirea, denumirea şi înregistrarea agenţilor cu permiterea (opţională) mobilităţii lor. În general, în cadrul unui SMA, agenţii sunt omogeni, însă pot fi şi eterogeni, caz încare interoperabilitatea se asigură printr-o structură de tip grilă (grid), în curs de definitivare.Internetul este un mediu deschis, în care agenţii pot interacţiona între ei pentru a-şi atingescopurile individuale sau comune pentru care au fost realizaţi, cu condiţia rezolvării a douăprobleme: • agenţii trebuie să se găsească reciproc, deoarece pot apare, dispare sau muta în orice moment; • după ce s-au identificat şi găsit, să fie capabili să interacţioneze. Cele mai importante proprietăţi ale agenţilor software, care trebuie să se regăsească înproiectarea unui singur agent sau SMA, sunt : • autonomia, prin care agenţii sunt proactivi, orientaţi spre anumite scopuri, acţionând pe cont propriu, realizând taskuri în numele utilizatorului, fără a apela la el (încunoştinţare, confirmare, intuiţie): • adaptivitate, prin care se adaptează şi învaţă, în mod dinamic, în şi despre mediul în care acţionează; • reactivitate, prin care sunt activaţi de evenimente, fiind senzitivi la evenimente în timp real, deci o capabilitate de a simţi şi reacţiona; • mobilitate, prin care se pot deplasa unde sunt necesari, urmând un itinerariu; • cooperativitate, prin care cooperează în mod coordonat şi negociază, pentru a atinge obiective comune, putând delega anumite funcţii/responsabilităţi altor agenţi; • interactivitate, prin care interacţionează cu unul, cu alţi agenţi, cu sisteme existente (moştenite), cu surse de informaţii; • sociabilitate, prin care asigură o cooperare în atingerea unor scopuri comune, fără a avea intenţii negative şi distructive; 87
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • personalitate, prin care agenţii manifestă caracteristici specifice omului: convingeri, dorinţe, intenţii şi chiar emoţii, inclusiv abilitatea de a lua în considerare preferinţe şi caracteristici personale ale utilizatorilor, adaptându- şi comportamentul în funcţie de aceştia (prin ceea ce se numeşte personalizare). Pentru a defini gradul de autonomie şi autoritate cu care este investit un agent sefoloseşte noţiunea de agentitate, măsurată calitativ, prin natura interacţiunii între agenţi şi alteentităţi din sistem. La minimum, agentul trebuie să se execute asincron, iar prin creştereagradului de agentitate el poate atinge în extrem un utilizator [16]. Fig. 3.10. – Cooperarea agenţilor în cadrul SMA Agenţii care cooperează în cadrul sistemelor multi-agent sunt de mai multe tipuri: • agent furnizor (de informaţii sau servicii), care oferă utilizatorilor sau altor agenţi diferite tipuri de servicii: căutare de informaţii, operaţiuni specifice în e-commerce etc.; • agent solicitant (de informaţii sau servicii), care consumă informaţii şi servicii oferite de alţi agenţi din sistem, de obicei printr-un intermediar; • agent intermediar sau de mediere, care poate avea mai multe funcţii: cea de identificare sau consultare (agent matchmaker), cea de brokeraj (agent de tip broker), sau cea de stocare (agent de tip blackboard). O ilustrare a modului în care cooperează cele trei tipuri de agenţi în cadrul unuisistem multi-agent se arată în figura 3.10. Arhitectura sistemului multi-agent (SMA), care prezintă agentul ca entitate de tipfurnizor/ consumator de servicii care interacţionează cu alţi agenţi, direct sau prin intermediulunui mediator: Fig. 3.11. – Arhitectura SMA 88
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Funcţionarea SMA se bazează pe o infrastructură, prin care se asigură regulile pecare trebuie să le respecte şi să le urmeze agenţii, pentru a comunica între ei şi pentru a seînţelege reciproc. Infrastructura SMA, într-o formă generală, se poate reprezenta înurmătoarea componenţă: Fig. 3.12. – Infrastructura SMAComponenţa infrastructurii SMA: Principalele elemente ale infrastructurii SMA se referă la: • ontologii, prin care se pun de acord asupra semnificaţiei conceptelor; • protocoale de comunicare, prin care se descrie limbajul de comunicare între agenţi; • protocoale de interacţiune, prin care se descriu convenţiile în interacţiunea agenţilor; • canale de comunicare, prin care se precizează mediul de comunicare între agenţi. În utilizarea agenţilor se folosesc instrumente de construire a lor, care constituie aşanumitul cadru de lucru al agentului, realizat de diferite firme (ex. Agent Builder – ReticularSystems Luc, Aglets – IBM, Agents – International Knowledge Systems, Line Agent –Alcatel etc.). În comparaţie cu tehnologia orientată obiect, tehnologia bazată pe agenţi prezintă oserie de avantaje: • agenţii au autonomie, reactivitate, etc., care lipsesc obiectelor; • obiectele necesită control extern în execuţia propriilor metode, în timp ce agenţii îşi ghidează singuri acţiunile; • obiectele au un fir de execuţie pentru toată aplicaţia, în timp ce agentul are un fir de execuţie propriu; • obiectele încapsulează numai starea, comportamentul fiind ghidat din exterior, pe când agenţii încapsulează atât starea cât şi comportamentul; • interfaţa standard pentru instrumentele în orientarea obiect se realizează prin manipulare directă (see – and – point) cu o serie de probleme atunci când creşte complexitatea produselor software; interfaţa standard la instrumentele pentru agenţi se realizează prin manipulare indirectă (ask – and – delegate), cu o serie de avantaje: scalabilitate şi descentralizare, acţiuni planificate sau conduse de evenimente, flexibilitate, abstractizare, orientare pe task-uri etc. 89
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Aceste avantaje sunt evidente în reingineria proceselor, care se realizează prin lucrulîntr-o echipă, în general distribuită ca locaţii, cu resurse informaţionale şi de cunoaşteredistribuite, care favorizează lucrul autonom, dominant prin comunicare asincronă. În acestsistem se poate realiza o coordonare şi negociere între utilizatori, o mediere între utilizatori înfolosirea resurselor precum şi planificarea dinamică a activităţilor în funcţie de rezultate etc. 3.3.1. Caracteristici Sistemele multiagent au şi următoarele caracteristici [12]: • granularitatea agenţilor: aceasta poate fi mare sau fină; • eterogenitate care determină robusteţea, dacă informaţiile sau sarcinile sunt alocate către mai mulţi agenţi, căderea unora nu conduce la căderea sistemului. Această proprietate este importantă mai ales în cazurile în care sistemul trebuie să-şi continue funcţionarea în condiţii dificile şi imprevizibile; • metodele de control distribuit: agenţii pot coopera sau pot fi în competiţie. Organizarea lor poate fi ierarhică sau orice formă de control centralizat poate fi evitată, agenţii intrând în componenţa unor echipe. De asemenea, rolul jucat de agenţi poate fi constant, static, sau aceştia îşi pot schimba rolurile în funcţie de necesităţi; • posibilităţile de comunicare: comunicarea se poate realiza prin intermediul mesajelor transmise direct de la un agent la altul sau prin intermediul unei memorii comune (sisteme blackboard). De asemenea, comunicaţiile pot fi clasificate după nivelul de abstracţiune al conţinutului: de nivel înalt sau scăzut; • scalabilitate, noi agenţi pot fi adăugaţi pentru creşterea randamentului. Sistemele multiagent mai pot fi clasificate din perspectiva realizării de aplicaţii [42]: • funcţia sistemului; • arhitectura agenţilor: de exemplu gradul de eterogenitate sau modalitatea de selecţie a acţiunilor – reactivă sau deliberativă; • arhitectura sistemului: infrastructura de comunicaţii, protocoalele, implicarea oamenilor.În funcţie de eterogenitate şi comunicare sistemele multiagent pot fi [21]: a. sisteme omogene necomunicative; b. sisteme eterogene necomunicative; c. sisteme comunicative. 90
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE a. Sistemele multiagent omogene necomunicative În acest tip de sistem toţi agenţii au aceeaşi structură internă, inclusiv scopurile,cunoştinţele despre domeniu, acţiunile posibile şi procedurile de selecţie a acţiunilor.Singurele diferenţe sunt percepţiile şi acţiunile efective pe care le îndeplinesc, deoareceagenţii sunt situaţi diferit în mediul de execuţie. Într-un astfel de sistem agenţii nu comunică direct. De aceea încă din faza deproiectare a sistemului trebuie să se decidă în ce mod poate un agent să îi influenţeze peceilalţi b. Sistemele multiagent eterogene necomunicative Un astfel de sistem este mai complex şi de o putere mai mare de acţiune.Eterogenitatea se manifestă prin diferenţe în ceea ce priveşte scopurile, cunoştinţele sau tipurilede acţiuni. Într-un astfel de sistem agenţii pot fi cooperanţi, adică se ajută reciproc pentruîndeplinirea scopului sau pot fi concurenţi, adică îşi urmează propriile obiective, într-o astfelde situaţie se poate ajunge ca un agent să îşi îndeplinească scopul numai dacă alt agent nureuşeşte îndeplinirea acestuia. Într-un astfel de sistem nu există comunicare astfel este dificil ca un agent să îşiprezinte scopurile, cunoştinţele sau acţiunile. Un agent va trebui să le deducă numai pe bazaunor observaţii, pe comportamentului exterior al acestora. c. Sistemele multiagent comunicative Acest tip de sistem este mult mai dezvoltat deoarece pune în valoare capacitatea decomunicare între agenţi. Comunicarea poate fi văzută ca parte a interacţiunii agentului cumediul. Comunicarea se poate realiza în mai multe moduri: • schimb de informaţii unu – la – unu între doi agenţi • informaţiile pot fi comunicate tuturor agenţilor (broadcast) • informaţiile pot fi puse într-o zonă de memorie comună (blackboard). În toate sistemele multiagent şi în special în cele cu agenţi construiţi de diferiţiproiectanţi, este foarte important să existe un protocol şi un limbaj de comunicare comun,pentru ca participanţii să se poată comunica. Protocoalele se referă mai ales la formatulmesajului, conţinutul său şi coordonarea dintre agenţi. Cele mai utilizate limbaje proiectatepentru acoperirea acestor aspecte sunt KQML, KIF, respectiv COOL. 3.4. Protocoale de comunicare. Negocierea Aşa cum am subliniat anterior, o problemă complexă poate fi divizată pesubprobleme care pot fi alocate spre rezolvare unor agenţi. Această abordare „divide etimpera” reduce complexitatea problemei, deoarece subproblemele necesită agenţi cu maipuţine competenţe şi mai puţine resurse. Totuşi, descompunerea problemei trebuie să ţină 91
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEseama de resursele şi capacităţile agenţilor, precum şi de evitarea interacţiunilor nedorite şi aconflictelor între aceştia. Descompunerea problemei poate fi făcută de proiectant, în etapa de implementare,sau dinamic, de către agenţi, în timpul execuţiei. Subproblemele pot fi distribuite în conformitate cu următoarele criterii : • evitarea supraîncărcării resurselor critice; • atribuirea sarcinilor către agenţi cu abilităţi potrivite; • selectarea unui agent cu privilegii mai mari, care să împartă sarcini celorlalţi agenţi; • atribuirea agenţilor de sarcini interdependente pentru a minimiza costurile de comunicare şi sincronizare; • reatribuirea sarcinilor atunci când acest lucru este necesar pentru realizarea sarcinilor urgente. În anumite situaţii agenţii trebuie să decidă singuri ce sarcini vor îndeplini, în funcţiede propriile scopuri, interese şi capacităţi. O formă frecventă de interacţiune care apare întreagenţii cu scopuri diferite este negocierea, procesul prin care este luată o decizie comună decătre doi sau mai mulţi agenţi care încearcă fiecare îndeplinirea unui scop individual. Agenţii din cadrul unui sistem pentru a putea colabora trebuie să dispună de unprotocol de comunicare. În acest sens, ideea de bază este separarea semanticii protocolului decomunicare (care trebuie să fie independent de domeniu) de semantica mesajului conţinut(care poate depinde de domeniu). Pentru a interacţiona, agenţii trebuie să se pună de acordasupra câtorva aspecte: • transportul: cum primesc sau trimit mesajele; • limbajul: cum interpretează semnificaţia mesajelor; • politica: cum structurează conversaţiile; • arhitectura: cum să fie conectate sistemele în conformitate cu protocoalele constitutive.Procesul de negociere: Reuşita colaborării dintre agenţi depinde de protocol de negociere stabilit. JeffreyRosenschein afirmă [29]: „Prin protocol înţelegem regulile publice pe baza cărora diverşiiagenţi se pot înţelege. Un protocol descrie atât tipul de înţelegeri ce se pot stabili între agenţi,cât şi secvenţele de oferte şi contra-oferte ce pot fi făcute de respectivii agenţi”. Pentru ca diferiţi agenţi să poată coopera este nevoie ca toţi să folosească acelaşiprotocol. Acest protocol trebuie să asigure eficienţa colaborării, adică să ducă la găsirea celeimai bune soluţii pentru agenţii implicaţi. Un protocol nu trebuie să permită obţinerea debeneficii prin înşelarea partenerilor de negociere. Mecanismul de negociere trebuie să aibă următoarele proprietăţi: • eficienţă: agenţii nu trebuie să irosească resurse pentru a ajunge la un acord; 92
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • stabilitate: agenţii trebuie să respecte o strategia convenită; • simplitate: mecanismul de negociere trebuie să aibă costuri mici şi să se realizeze cu comunicaţii minimale; • distribuire: mecanismul nu trebuie să necesite un proces decizional centralizat; • simetrie: mecanismul trebuie să fie imparţial faţă de toţi agenţii implicaţi.Tipuri de comunicare între agenţi: - Comunicarea folosind TELL si ASK Fig. 3.13. – Comunicare folosind TELL şi ASK Acest tip de comunicare se aplică agenţilor care împart acelaşi limbaj de reprezentareşi au acces direct la baza de cunoştinţe a celuilalt prin intermediul interfeţelor TELL si ASK. - Comunicarea folosind limbaje formale Fig. 3.14. – Comunicare folosind limbaje formale Acest tip de comunicare este folosită atunci când nu se poate comunica prin accesdirect la baza de cunoştinţe a unui alt agent. Pentru ca doi sau mai mulţi agenţi să fie capabili să comunice unul cu celalalt, eitrebuie să vorbească acelaşi limbaj. Deşi în general fiecare creator al unui sistem multi-agentfoloseşte propriul limbaj de comunicare, doua limbaje s-au impus ca fiind cele mai folosite:KQML şi FIPA-ACL. De exemplu un mesaj schimbat între 2 agenţi va trebui să conţină 5 câmpuri:<sender> - ce agent a trimis mesajul, <receiver> - ce agenţi sunt destinatarii mesajului,<speechAct> - actul de limbaj al mesajului, <content> - conţinutul mesajului şi <protocol> - 93
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEnumele protocolului de comunicare folosit. Actele de limbaj sunt folosite pentru a exprimaintenţia agentului care trimite mesajul, care este sensul pe care acel agent îl asociază cu acestmesaj. Doi agenţi care vorbesc acelaşi limbaj sunt capabili să descifreze un mesaj şi săînţeleagă acelaşi lucru. (*message* <sender> <receiver> <speechAct> <content> <protocol>)Un exemplu de mesaj poate fi: (*message* agentA agentB propose (object1 100) simpleProtocol),semnificând ca agentul A ii propune agentului B obiectul 1 la preţul de 100 folosindprotocolul simpleProtocol. Dar pentru ca doi agenţi să poată comunica (deci să poarte o conversaţie) nu este deajuns doar ca ei să înţeleagă mesajele primite. Este important ca ei să respecte anumite reguliîntr-o conversaţie, în special reguli ce definesc ce mesaje pot fi trimise la un moment dat.Aceste reguli formează ceea ce se numeşte un protocol de comunicare.Probleme de securitate: a. schimbarea identităţii: • un agent A poate pretinde că este de fapt un alt agent pentru a accesa datele sau serviciile unui host; • sistemul gazdă îşi poate lua o falsă identitate pentru a păcăli agenţii. b. respingerea cererii: • un agent poate încerca să blocheze anumite resurse pentru a împiedica alţi agenţi să le folosească; • sistemul gazdă poate ignora cererea unui agent de acces la o resursă sau serviciu. c. acces neautorizat: • agenţii pot obţine accesul la anumite date prin exploatarea slăbiciunilor sistemului; • un agent A poate folosi un alt agent B pentru a avea acces la date. d. sistemul gazdă prin anumite proceduri poate afla algoritmul de funcţionare al unuiagent şi datele sale, de exemplu poate afla preţul maxim pe care acesta este autorizat să îlofere. 3.4.1. Knowledge Query and Manipulation Language (KQML) Limbajul KQML este un protocol destinat schimbului de informaţii şi cunoştinţe,care permite programelor de aplicaţii să interacţioneze cu sistemele inteligente. Acest limbaj,dezvoltat iniţial în cadrul iniţiativei DARPA de partajare a cunoştinţelor, a devenit unstandard pentru comunicaţiile interagent [25]. 94
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Un mesaj KQML constă dintr-o aşa numită performativă, informaţii despre expeditorşi destinatar, conţinutul propriu-zis şi un set de argumente opţionale.Structura fundamentală a unui mesaj este următoarea:( < performativă >:sender < cuvânt >:receiver < cuvânt >:language < cuvânt >:ontology < cuvânt >:content < expresie >...) Performativa se referă la tipul de acţiune cerut prin mesaj. Presupunem că S esteexpeditorul (sender-ul) şi R – destinatarul (receiver-ul): • advertise: S este în mod special potrivit pentru acţiune; • ask-about: S vrea toate propoziţiile relevante din baza virtuală de cunoştinţe (BVC) a lui R; • ask-one: S vrea un răspuns de la R la o întrebare; • delete: S vrea ca R să îşi şteargă o propoziţie din BVC; • deny: performativa din mesaj nu (mai) este relevantă pentru S; • forward: S vrea ca R să transmită mai departe un mesaj; • insert: S îi cere lui R să îşi adauge în BVC conţinutul mesajului; • sorry: S nu poate furniza un răspuns mai adecvat; • tell: propoziţia este în BVC a lui S; • untell: propoziţia nu este în BVC a lui S. Cuvântul cheie „language” semnifică limbajul folosit, deoarece conţinutul (precedatde content) poate fi exprimat în orice limbaj, de exemplu SQL, KIF, CLIPS etc. Ontologiaînseamnă aici „vocabularul” cuvintelor din mesaj. Într-un sens mai larg, ea se referă lacategoriile utilizate în conţinutul mesajului: obiecte, concepte şi relaţii din domeniul respectiv.Ontologia conferă semnificaţie simbolurilor şi expresiilor utilizate pentru a descrie domeniul.Un agent poate înţelege un mesaj numai când cunoaşte limbajul şi ontologia acestuia. Protocolul KQML acţionează într-o infrastructură de comunicaţii care trebuie săpermită agenţilor să se localizeze unul pe celălalt. Infrastructura propriu-zisă nu este precizatăîn specificaţiile KQML şi implementarea sa cade în responsabilitatea proiectantuluisistemului. 95
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 3.4.2. Knowledge Interchange Format (KIF) Caracteristicile următoare sunt esenţiale pentru acest limbaj [19]: • KIF are o semantică declarativă, iar înţelesul expresiilor poate fi înţeles fără ajutorul unui interpretor care să le prelucreze; • permite exprimarea în propoziţii logice arbitrare; • permite reprezentarea metacunoştinţelor, astfel încât utilizatorul poate descrie explicit reprezentarea cunoştinţelor şi poate de asemenea introduce noi modalităţi de reprezentare a acestora. În acelaşi timp, limbajul poate fi extins pentru asigurarea: • translatabilităţii: o necesitate operaţională este posibilitatea de a traduce bazele de cunoştinţe declarative în şi din diverse limbaje de reprezentare a cunoştinţelor; • lizibilităţii: deşi KIF nu este proiectat special pentru interacţiunea cu oamenii, lizibilitatea facilitează utilizarea sa pentru descrierea semanticii limbajelor de reprezentare, pentru publicarea exemplificărilor cu baze de cunoştinţe sau pentru asistarea operatorilor umani în probleme de translatare a bazelor de cunoştinţe; • utilizabilităţii: deşi KIF nu este proiectat ca un limbaj de reprezentare sau comunicare în cadrul aplicaţiilor, limbajul poate fi utilizat şi în acest scop. KIF a fost propus ca un standard pentru descrierea cunoştinţelor din sistemele expert,baze de date, agenţi inteligenţi etc. Când sisteme diferite comunică, ele pot avea capacităţi de înţelegere diferite. În acestcaz, dacă un agent primeşte un mesaj pe care nu-l poate procesa, îl poate ignora, chiar dacăînţelege anumite porţiuni. Dacă i se cere însă un răspuns, destinatarul va putea raporta oeroare expeditorului. 3.4.3. COOrdination Language (COOL) Dacă KQML este folosit pentru formatului mesajului, iar KIF pentru reprezentareaconţinutului informaţional, limbajul COOL tratează nivelul de coordonare şi este utilizat înprincipal pentru a proiecta, reprezenta şi valida mecanismele şi protocoalele de coordonare însistemele multiagent. În medii cu resurse limitate, agenţii trebuie să-şi coordoneze activităţile pentrupromovarea propriilor interese şi îndeplinirea scopurilor de grup. Acţiunile agenţilor trebuiecoordonate deoarece acestea sunt interdependente şi nici un agent nu are competenţa,resursele sau cunoştinţele necesare atingerii de unul singur a scopurilor sistemului. De 96
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEexemplu, coordonarea se poate referi la trimiterea promptă de informaţii altor agenţi,sincronizarea acţiunilor agenţilor sau evitarea rezolvării redundante de probleme. 3.4.4. Sisteme blackboard Agenţii pot comunica prin schimb de informaţii unu – la – unu sau prin broadcast.Este posibil ca un agent să se comporte ca un client care să ceară sau să transmită informaţiicătre altul, cu rol de server. Comunicaţiile în această manieră pot fi sincrone, când un răspunseste aşteptat pentru fiecare cerere, sau asincrone, când răspunsurile serverului vin la intervaleneregulate de timp. O altă abordare este utilizarea unei memorii comune, la care să aibă acces toţi agenţiişi prin intermediul căreia să poată comunica, un astfel de sistem se numeşte blackboard. Caracteristici ale sistemelor blackboard: • independenţa cunoştinţelor: agenţii nu sunt instruiţi să lucreze exclusiv într-un anumit grup, ei pot contribui independent la găsirea soluţiei; • reprezentarea flexibilă a informaţiilor: nu există restricţii apriori asupra informaţiilor care vor fi plasate pe tablă; • limbajul comun de interacţiune: agenţii trebuie să interpreteze corect informaţiile înregistrate pe tablă; • activarea bazată pe evenimente: agenţii pot adăuga noi sau şterge informaţii; • necesitatea controlului: o componentă de control este responsabilă pentru administrarea desfăşurării rezolvării problemei. Când contribuţia curentă a unui agent se termină, componenta de control selectează alt agent considerat ca fiind cel mai potrivit pentru activare. Componenta de control trebuie să estimeze calitatea şi costul participării fiecărui agent; • generarea incrementală a soluţiei: agenţii contribuie la soluţie uneori aprobând, alteori contrazicând informaţiile existente sau iniţiind o nouă linie de raţionament. 3.5. Abordări ale tehnologiei orientate agent în cadrul sistemelor cooperative În figura 3.15 se regăseşte un exemplu de arhitectură bazată pe agenţi. Agentul asistent are rolul de a îndruma utilizatorul pentru ca acesta să poată folosieficient sistemul accesat. De exemplu clientul plasează o cerere în cadrul sistemului şi poateobserva paşii ce duc spre rezolvarea acesteia prin intermediul unui agent de tip Extranet.Vânzătorul va folosi un soft de tip Customer Connect pentru a procesa cererea clientului şipentru a trimite sarcinile către diferiţi agenţi, astfel se pot folosi agenţi de tip Intranet. 97
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Una astfel de tip de agent este un agent ce posedă mobilitate şi acţionează în mediuloferit de către agentul de tip interfaţă. Agenţii de interfaţă au rolul de a adapta informaţia folosită în cadrul aplicaţiei într-unformat ce poate fi înţeles de utilizator sau de agentul acestuia. Agenţii de coordonare şi control controlează partea cea mai importantă a aplicaţiei.Un agent de tip control al fluxului are rolul de a controla fluxul de aplicaţii de la diverse cereripână la comenzi şi livrări. Prin modificarea şi configurarea acestui tip de agent se poateschimba întreg modul de desfăşurare al aplicaţiei. Agenţii auxiliari realizează diverse sarcini în cadrul aplicaţiei şi ei se comportă ca şiclienţi. Fig. 3.155. – Arhitectura unei aplicaţii bazată pe agenţi De asemenea, este necesară existenţa unor agenţi care să găsească erorile şi să leîndrepte. Atunci când aceste erori intervin ele întrerup întreg procesul, mai ales dacă semanifestă la majoritatea agenţilor implicaţi în proces. De exemplu un agent poate cereachiziţionarea unui echipament ce nu se încadrează în bugetul gestionat de un alt agent. Sau oaltă eroare, un agent A1 poate cere prelucrarea unei piese pe maşina M1 deşi ea ar putea fiprelucrată mai rapid şi mai ieftin pe maşina M2. Rolul principal al agenţilor în cadrul sistemelor de proiectare este acela de a asiguracomunicarea şi de a îmbunătăţi coordonarea în timpul funcţionării sistemului. În acest mediudin cadrul sistemului în care agenţii acţionează trebuie să permită schimbul de informaţie întretoţi participanţii din cadrul sistemului. De asemenea, agenţii implicaţi trebuie să fie capabili săia decizii, să ofere posibilităţi de cooperare şi de negociere între mai multe disciplineimplicate în proiect. 98
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE De exemplu, pentru a putea continua în bune condiţii procesul de producţie se decideînlocuirea unui echipament E1 cu un altul E2 mai performant. În acest moment vor apăreamai multe probleme şi conflicte ce vor trebui rezolvate de către agenţii din sistem. În primulrând este posibil ca acest nou echipament să nu aibă loc în hala de producţie sau pentru aoptimiza procesul trebuie mutat între echipamentele E3 şi E4, a căror mutare va afecta alteechipamente etc. De asemenea, acest nou echipament poate consuma energie în plus faţă E1,fapt ce poate duce la un conflict cu agentul ce se ocupă de acest sector care probabil areînscris în cod o limitare privind energia consumată. În cazul apariţiei unei probleme se poate merge pe cale ierarhică: se verifică stareamaşinii, apoi dacă scula este ruptă sau uzată, în acest caz agentul va sesiza agentul ce se ocupăde magazia de scule pentru a o înlocui, dacă nu se mai alimentează cu semifabricate, care estecauza? nu mai este material, defect al semifabricatului, defect al benzii transportoare etc.,dacă maşina nu funcţionează, se verifică la agentul ce gestionează energia din hală etc. În cadrul un sistem de cooperare multidisciplinar în care sunt prezente mai multe soft-urieste necesar un control al versiunilor acestor soft-uri pentru a împiedica pierderea de date saueventuale erori la transferul acestora, de asemenea, trebuie să se ţină o evidenţă clară a tuturoractivităţilor desfăşurate („istoria activităţilor”). Acest sistem trebuie să deţină un nivel desecuritate ridicat astfel încât fiecare parte implicată să aibă acces doar la datele de care arenevoie pentru a-şi continua activitatea şi pentru a-şi atinge scopul. Părţile implicate (agenţii)pot fi grupaţi ierarhic după autoritate şi rol în cadrul sistemului: • agenţi pentru planificarea transportului, livrării, timpi de livrare, tipuri de produse, ruta adoptată pentru transport (eventual acest agent poate lua decizii în funcţie de starea drumurilor, trafic, starea vremii – informaţii primite prin web de la agenţi externi specializaţi în furnizarea acestor tipuri de informaţie. • agenţi pentru planificare producţiei din cadrul întreprinderii (agenţi ce controlează vehicule autonome de transfer şi transport, de ex. robocar) Într-un asemenea sistem un agent poate fi responsabil pentru planificarea uneimaşini, a unei scule, a unei resurse umane etc.Putem identifica următoarele tipuri principale de agenţi: • agent de proces: el ştie toate piesele, materialele şi resursele necesare pentru realizarea unui anumit ansamblu sau produs. El poate negocia cu furnizorul de materie primă pentru a achiziţiona resursele necesare pentru îndeplinirea întregului plan de producţie. • agent resursă: reprezintă o resursă individuală, de exemplu: o sculă, un conveior sau un operator. El memorează întreaga istorie de activităţi desfăşurate, planificarea, disponibilitatea şi costul. • agent intermediar: reprezintă intrările (materiale) şi ieşirile (produsul final) ale agentului de proces, el în unele cazuri poate fi interpretat ca fiind un buffer ce deţine informaţiile despre materialul sau produsul respectiv. 99
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 3.166. – Negocierea între agenţi Un agent inteligent, cunoscând interesele utilizatorului, va fi capabil să schimbecomplet modul de interacţiune om-maşină. În loc de a specifica fiecare pas pe care calculatorultrebuie să-l execute, utilizatorii vor coopera cu agenţii subordonaţi lor pentru a rezolvaîmpreună probleme, într-un mediu în care iniţiativa comunicaţiei nu va aparţine neapăratpărţii umane. Softbot-ul este un agent căruia utilizatorul îi specifică o cerere la un nivel abstractcare nu implică detalii privind modul în care cererea trebuie să fie soluţionată. Se presupunecă un softbot este apoi capabil să găsească soluţia optimă şi să decidă de exemplu dacă e maibine să ofere o soluţie incompletă sau dacă e necesar să consulte utilizatorul pentru întrebărisuplimentare.Diferenţa dintre un agent şi un program obişnuit: Majoritatea agenţilor activează în lumea reală, agenţii software acţionează în sistemede operare, baze de date, reţele etc. Agenţii de viaţă artificială activează în medii virtuale peecranul calculatorului sau în memoria sa. Fiecare agent este situat într-un mediu şi face parte din el, acţionează autonom şicontinuu pe o anumită perioadă de timp. Un program nu poate fi agent deoarece ieşirile sale ca consecinţă a acţiunilor sale nuvor afecta modul său de acţiune din viitor. Se poate spune că toţi agenţii software suntprograme dar nu toate programele pot fi agenţi. (de exemplu un corector gramatical ce faceparte dintr-un program de tip „Word” nu poate fi un agent dar un astfel de corector gramaticalce corectează greşelile în timp real, în timp ce utilizatorul tastează poate fi un agent. 100
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 3.6. Concluzii Apariţia tehnologiei agent a făcut ca numeroase firme, universităţi şi laboratoare decercetare să dezvolte sisteme agent, fiecare având la bază o anumită înţelegere a fenomenului.Acest lucru s-a întâmplat şi în cazul mediilor agenţilor mobili, şi se pot da ca exemplu: IBM(Aglets), General Magic (Odyssey), Darthmouth College (AgentTcl) etc. Datorită diversităţiide medii agent, s-a ajuns, în mod normal, la apariţia unei incompatibilităţi între agenţii acestormedii. Această incompatibilitate se remarca la toate nivelele, adică un agent al unui mediu nuputea fi găzduit de un alt mediu sau nu putea accesa resursele gestionate de respectivul mediusau nu putea comunica cu agenţii locali. Pentru rezolvarea acestor probleme, mai multe firme dezvoltatoare de sisteme agentau realizat o specificaţie, pe baza căreia să se poată dezvolta sisteme agent diverse, agenţiiacestora putând însă interacţiona. Astfel, s-au identificat părţile comune pe care le posedămediile agent, adică acelea legate de interacţiune, transfer de agenţi şi securitate. Mai apoi s-auextras un set de trăsături în ideea standardizării acestora, pentru a promova atâtinteroperabilitatea agenţilor, cât şi îmbunătăţirea mediilor agent. Acest document, denumitMobile Agent Facitity Specification (MAF), a fost propus spre standardizare. În urma acestui proces de standardizare s-a convenit: • agentul este un program software ce rulează autonom, pe încrederea unei persoane sau organizaţii. Cei mai mulţi agenţi actuali sunt programaţi cu ajutorul limbajelor interpretate (de exemplu Tcl, Java), pentru a se asigura portabilitatea lor pe variatele sisteme existente. Fiecare agent are propriul său fir de execuţie, astfel încât să poată să-şi ducă la bun sfârşit sarcinile, pe baza iniţiativei proprii. Când un agent se deplasează în alt mediu, el îşi transportă starea şi codul program cu el. Astfel, starea agent poate fi definită fie ca starea sa la execuţie, fie ca grupul valorilor variabilelor, pe baza cărora agentul poate deduce acţiunile următoare, în momentul în care a ajuns la destinaţie. Autentificarea unui agent se face pe baza identificării persoanei sau organizaţiei în numele căreia agentul există. Localizarea unui agent este dată de către adresa de reţea a sistemului agent unde acesta stă, alături de calea locală până la fişierul propriu. • un sistem agent este o platformă ce poate crea, interpreta, executa, transfera şi distruge un agent. Ca şi agentul, un sistem agent se autentifică în numele unei persoane sau organizaţii, iar identificarea lui se face pe baza numelui şi adresei acestuia. Un host (gazdă) poate conţine mai multe sisteme agent. Comunicarea dintre sistemele agent se face prin modulul numit Infrastructura de Comunicare (Communication Infrastructure). Un astfel de modul furnizează sistemului agent serviciile de apel de procedură la distanţă (Remote Procedure Call), denumire şi securitate. 101
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAECare sunt avantajele folosirii unui agent mobil? • costuri de comunicaţie scăzute: doar datele cu adevărat utile ar ajunge la utilizator, prin aceste costuri se înţeleg atât cele legate de timp, cât şi de transfer de date; • coordonare uşoară: s-a dovedit că este mai uşor să se coordoneze un număr de cereri independente şi la distanţă, decât ca acestea să fie coordonate local; • calcul asincron: în timp ce agentul lucrează pentru rezolvarea sarcinii, utilizatorul se poate concentra asupra altei probleme ştiind însă că rezultatul îi va veni la un moment dat. Utilizatorul se poate chiar deconecta de la reţea, agentul aşteptând să se reconecteze pentru a se reîntoarce de unde a plecat; • arhitectură distribuită foarte flexibilă: agenţii mobili furnizează o arhitectură foarte flexibilă în comparaţie cu arhitecturile distribuite clasice.Probleme ce pot apare în cazul unei abordări incorecte: • problema transportului: cum se poate muta un agent dintr-un loc în altul; cum îşi modifică un agent structura în vederea acestei mutări? • problema autentificării: cum putem fi siguri că agentul care se prezintă este şi agentul care spune că este? • problema secretului: cum putem fi siguri că agentul nostru ne poate proteja informaţiile pe care i le furnizăm; cum putem fi siguri că altcineva nu încearcă să ne deturneze agentul, pentru propriile lui scopuri; cum putem fi siguri că agentului nostru nu i s-a citit codul? • problema securităţii: cum putem opri accesul agenţilor-viruşi ce pot fura informaţii confidenţiale sau pot afecta activitatea sistemului?Posibile probleme ce pot apare în folosirea agenţilor inteligenţi: • infrastructuri nesigure: în cadrul sistemelor distribuite mari, de exemplu Internetul, problemele de comunicaţie pot cauza o lentoare în modul de acţiune al agenţilor sau chiar pot duce la pierderea de date, întârziere în primirea de mesaje sau chiar la dispariţia acestora; • agenţi „răzleţi”, în cadrul sistemelor deschise agenţii sunt dezvoltaţi independent şi au o mare libertate de circulaţie, în aceste cazuri pot apare agenţi care să nu se supună regulilor sau care să acţioneze ostil, de exemplu bug-uri, viruşi, etc. • disfuncţii în funcţionare, care pot duce la un comportament haotic al agenţilor. 102
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Ca orice nouă tehnologie, cea orientată agent naşte dispute şi ridică diverse întrebărilegate de implementarea acestora şi impactul asupra activităţii resursei umane, câteva dinaceste probleme şi întrebări la care specialiştii din domeniu ar trebui în viitor să răspundă suntredate în continuare: • Ce reacţie vor avea oamenii în legătură cu dezvoltarea şi implementarea acestei noi tehnologii? Vor considera că vor fi înlocuiţi la locul de muncă sau vor fi mulţumiţi că le uşurează munca? • Care este calea cea mai eficientă şi potrivită pentru a realiza comunicarea dintre oameni şi agenţi? • Având în vedere faptul că aceste tehnici evoluează într-un ritm alert unde se va ajunge? Va trebui ca agenţii să fie înzestraţi cu emoţii? Vor avea oamenii încredere în agenţi? • În viitor agentul va avea o interfaţă umană? Ce sarcini noi vor putea îndeplini? • Cum îi pot ajuta agenţii pe oameni? Cum îi pot face mai productivi? Vor ajunge agenţii să-i înveţe pe oameni lucruri pe care aceştia nu le ştiu? 103
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Cap. 4. REZULTATE PRELIMINARE PRIVIND IMPLEMENTAREA SISTEMELOR COOPERATIVE PENTRU DEZVOLTAREA PRODUSELOR INDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 4.1. Proiectarea sistemelor cooperative. Metodologia de realizare şidezvoltare a produselor pe baza tehnicilor CAD – CAM – CAE. Un sistem cooperativ este un sistem în care mai mulţi utilizatori sau agenţi suntangajaţi într-o activitate comună, de obicei din locaţii diferite. În cadrul familiei mari aaplicaţiilor distribuite, sistemele cooperative se disting prin faptul că agenţii din cadrulsistemului lucrează împreună pentru realizarea unui scop comun pentru care este nevoie de ointeracţiune strânsă între toţi partenerii prin: • accesul comun la informaţie; • schimbul de informaţii; • verificarea stadiului fiecărui partener în cadrul proiectului [30]. Fig. 4.1. – Schimbul de informaţie dintre parteneri în cadrul sistemului Sistemele de acest tip sunt clasificate în funcţie de două dimensiuni: • dacă utilizatorii lucrează împreună în acelaşi timp (în timp real sau în mod sincron) sau în momente diferite (în mod asincron); 104
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • dacă utilizatorii lucrează în acelaşi loc (co-localizat) sau în locuri diferite (distribuite). Fig. 4.2. – Colaborare în aceeaşi locaţie Fig. 4.3. – Colaborare din locaţii diferite 4.1.1. Proiectarea sistemelor cooperative Proiectarea acestui tip de sistem trebuie să pornească de la: • genul de activităţi ce vor fi desfăşurate; • de la numărul partenerilor implicaţi (într-un fel se comportă şi interacţionează de exemplu 100 de utilizatori şi în alt mod un grup format din 5 persoane, performanţa sistemului este dependentă de numărul de utilizatori); • de asemenea, se presupune o bună înţelegere a tehnologiilor folosite în cadrul sistemului şi modul lor de implementare; 105
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • infrastructura necesară pentru relaţia cu partenerii din afara sistemului; • trebuie cunoscute tehnicile şi metodele ce vor fi folosite; • costurile necesare proiectării, realizării, întreţinerii şi dezvoltării acestui sistem; • durata de viaţă preconizată a alianţei partenerilor şi implicit ciclul de viaţă al produsului. Fig. 4.4. – Proiectarea sistemului cooperativ [99] Pentru utilizarea şi dezvoltarea sistemelor de lucru în cooperare asistată de calculatortrebuie avute în vedere următoarele elemente cheie: • conştientizarea (precizarea) grupului; • spaţiul, colecţiile şi tipurile de informaţii partajate; • modalităţile şi tipurile de comunicaţie; • cunoaşterea facilităţilor mediului de dezvoltare; • interfeţele multiutilizator; • controlul lucrului concurent; • coordonarea în cadrul grupului; • suportul pe mediul eterogen şi deschis ce integrează aplicaţiile utilizator singulare. 106
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Întrebările esenţiale pe care trebuie să le pună fiecare organizaţie înainte de intrareaîntr-o organizaţie virtuală ce presupune cooperarea printr-un astfel de sistem: De ce? - Înainte de toate trebuie precizat scopul precis, reflectat în cerinţeleclienţilor [53]; Ce? - Trebuie precizat ce anume implică această cooperare, ce produse, cetehnologii trebuiesc implicate; Cum? - Trebuie precizate strategia organizaţiei şi metodele ce vor fi folosite pentruîndeplinirea scopurilor; Cine? - Trebuie să fie cunoscuţi toţi partenerii implicaţi în realizarea produsuluirespectiv şi responsabilităţile fiecăruia; Când? - momentul intrării în vigoare al acordului, a perioadei de colaborare,momentele precise în care diferiţii parteneri trebuie să finalizeze anumite etape intermediaredin cadrul proiectului; Unde? - trebuie precizată locaţia fiecărui actor implicat în proiect şi a modului deinteracţiune a acestuia cu ceilalţi actori implicaţi [11]. Fig. 4.5. - Întrebări esenţiale puse de fiecare organizaţie înainte de intrarea într-o organizaţie virtuală Odată creată organizaţia se mai pot pune câteva probleme esenţiale [28]: • Ce metode putem folosi pentru a produce produse noi, inovatoare? • Cum putem mări viteza fluxului de lucru? • Cum putem micşora costurile? • Cum putem aduce primii produsul pe piaţă? • Cum putem preveni întârzierile din fabricaţie? Elemente ce trebuiesc îndeplinite pentru integrarea produselor şi a tehnologiilor: • realizarea unei bune comunicări; 107
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • sincronizare; • deschidere către noile metode şi tehnologii; • verificarea anterioară a potenţialelor riscuri; • să se aibă în permanentă în vedere reducerea costului şi a timpului; • concentrarea asupra cerinţelor clienţilor; • integrarea metodelor, informaţiilor şi instrumentelor; • sisteme capabile să suporte medii de colaborare; • un rol important îl are educaţia şi instruirea personalului; Condiţii ce trebuie îndeplinite pentru o funcţionare bună a acestor tipuri de sisteme: • definirea tipurilor de date care trebuie modificate sau schimbate; • existenţa de date coerente şi uşor de înţeles; • bună corelare şi compatibilitate între toate disciplinele implicate în proiect; • accesul pe nivele de informare la baza de date, în funcţie de actorul care solicită respectivele informaţii [47]. În figura 4.6 se prezintă modalitatea de alegere a celor mai buni parteneri şi a celeimai bune echipe, hotărârea asupra scopului final al Întreprinderii virtuale are loc în funcţie descopul său iniţial, de scopul partenerului implicaţi şi de cerinţa pieţei. Astfel se face o listă cupotenţialii parteneri, a ofertei lor, se vor compara compatibilitatea, se va face o evaluareindividuală şi se va face o listă de propuneri cu viitorii parteneri. După evaluarea privindalegerea viitorilor parteneri în funcţie de cerinţe, resurse şi nevoi se va alege echipa. Nuîntotdeauna cei mai buni membrii selectaţi vor forma şi cea mai bună echipă. Fig. 4.6. – Selectarea echipei şi a partenerilor 108
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 4.1.2. Proiectarea şi dezvoltarea produsului pe baza tehnicilor CAD –CAM – CAE Primul pas în tot acest complex ciclu o reprezintă ideea. Ideea realizării unui produsanume poate veni din interiorul unei organizaţii. Ideea este analizată şi dacă este fiabilă şirealizabilă se recurge la căutarea de parteneri şi finanţare pentru realizarea unei structuri de tipîntreprindere virtuală. Fig. 4.7. – Apariţia ideii de produs Ideea realizării unui nou produs poate veni şi din cadrul unei organizaţii de tip virtualdeja constituită. În acest caz realizarea ei este mult mai facilă, durata de concepere, realizareşi ieşire pe piaţă este mult mai scurtă. Tot în cazul unei astfel de întreprinderi virtuale dejaconstituite ideea de produs poate veni ca urmare a unor cercetări de piaţă, ca urmare a uneinevoi din partea clienţilor potenţiali. Fig. 4.8. – Tipuri de relaţii ale departamentului de marketing 109
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Ideea astfel conturată se concretizează în departamentul de cercetare-dezvoltare şi celde proiectare asistată. Se studiază necesitatea produsului, competitivitate, performanţe. Secompară cu cele similare de pe piaţă, ce aduce acesta nou în comparaţie cu celelalte. La faza de proiectare trebuiesc prevăzute toate detaliile, inclusiv materiale,posibilităţi de reciclare şi scoatere din uz. Se studiază mai multe posibilităţi de realizare,fiecare cu avantaje şi dezavantaje pentru a se alege varianta optimă. Departamentul de marketing dezvoltă următoarele tipuri de relaţii: • relaţii orizontale – cu celelalte departamente: cercetare dezvoltare, CAD, CAM, CAE, departamentul de fabricaţie, etc. • relaţii verticale – cu furnizori, intermediari, distribuitori, clienţi etc. Pentru a înţelege mai bine rolul CAD, CAM , CAE în dezvoltarea sistemelorcooperative trebuie să examinăm principalele activităţi şi funcţii ce trebuiesc realizate înprocesul de proiectare şi procesul de fabricaţie al produselor. Ciclul de viaţă al produsului înfaza de realizare virtuală se compune din două activităţi principale: procesul de proiectare şiprocesul de fabricaţie. Fig. 4.9. – Realizarea produsului pe baza tehnicilor CAD-CAM-CAE 110
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Faza de proiectare are la bază cerinţa clientului care este percepută prin intermediuldepartamentului de marketing şi se termină cu o completă descriere a produsului, de obiceisub forma unui desen. Procesul de fabricaţie începe cu specificaţiile de proiectare şi setermină cu livrarea produsului [35]. Odată faza de proiectare încheiată, după optimizare şi după luarea unor decizii, sepoate face evaluarea proiectului până în această fază de dezvoltare. După modelare piesa este supusă simulării privind solicitările la care este supusă(analiză CAE), rezultatul acestei analize hotărând dacă este necesară sau nu o remodelare apiesei. Când procesul de evaluare prezintă un rezultat favorabil, este pregătită documentaţiaproiectului care include: desene, rapoarte şi lista de materiale necesare, iar piesa merge maideparte către modulul de CAM de unde rezultă fişa film. În cazul în care fişa film relevă dificultăţi în realizarea piesei, documentaţiaacumulată până în acest moment este trimisă departamentului de cercetare-proiectare. Procesul de fabricaţie începe cu planificarea operaţiilor, folosind desenele din faza deproiectare. Prin planificare se stabilesc parametrii procesului, planul de operaţii, tipuri descule, maşinile pe care se vor efectua operaţiile de prelucrare, materialele necesare. Odatăplanificarea încheiată se trece la executarea pieselor şi apoi controlul calităţii. 4.2. Studiu privind sisteme cooperative capabile să susţinăcolaborarea în realizarea şi dezvoltarea produselor industriale prinintegrarea principalelor aplicaţii necesare cooperării. 4.2.1. Integrarea principalelor aplicaţii necesare cooperării cu ajutorultehnologiei orientate agent. Studii de caz. Rolul principal al agenţilor în cadrul sistemelor de proiectare este acela de a asiguracomunicarea şi de a îmbunătăţi coordonarea în timpul funcţionării sistemului. În acest mediudin cadrul sistemului în care agenţii acţionează trebuie să permită schimbul de informaţie întretoţi participanţii din cadrul sistemului. De asemenea, agenţii implicaţi trebuie să fie capabili săia decizii, să ofere posibilităţi de cooperare şi de negociere între mai multe disciplineimplicate în proiect. Două limbaje s-au impus ca fiind cele mai folosite: KQML şi FIPA-ACL, dar îngeneral fiecare creator al unui sistem multiagent foloseşte propriul limbaj de comunicare. Un exemplu de comunicare între agenţi folosind limbajul FIPA va fi prezentat la unadin liniile de comandă din acest studiul de caz, limbajul FIPA descriind în detaliu fiecareagent participant prin: nume, adresă, clasa din care face parte, de asemenea, este prezentat 111
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEdetaliat mesajul propriu-zis care se doreşte a fi transmis, iar în încheiere, se dau detaliireferitoare la: limbajul folosit, ontologii, protocoale etc. În studiile de caz prezentate pe lângă comenzile specifice de programare propriu-zisăa fiecărui agent, liniile de comandă destinate comunicării între agenţi pot avea o formăsimplificată după cum urmează (au fost create special pentru acest tip de comunicare şi pentrustudiile de caz): To <receiver> From <sender> <object> <information> <command> Primele câmpuri referitoare la expeditor şi destinatar sunt obligatorii, celelalte fiindopţionale dar prezenţa a cel puţin unuia în conţinutul mesajului este obligatorie; alegereaacestuia depinde de tipul mesajul şi ceea ce se doreşte a se comunica. Câmpul <receiver>poate fi de tip „all” atunci când mesajul se doreşte a fi transmis către toţi agenţii din cadrulsistemului. Câmpurile <receiver> şi <sender> vor cuprinde numele agentului, agentul destinatar,respectiv expeditor. Cu ajutorul câmpului <command> se pot adresa diverse comenzi către anumiţiagenţi. În mod normal astfel de comenzi pot da agenţii de influenţă din cadrul sistemului. Câmpul <information> cuprinde diverse informaţii predefinite în sistem pentru aputea fi înţelese de către toţi agenţii, poate avea ataşate diverse date, rapoarte etc. Câmpul <object> nu poate exista de sine stătător în cadrul liniei de comandă el poatefi ataşat alături de o informaţie sau comandă. Este folosit de exemplu când se oferă informaţiidespre o a treia parte implicată în sistem (de exemplu agentul 1 oferă informaţii referitoare laagentul 3 către agentul 2). De asemenea, pot fi introduse mai multe astfel de obiecte in linia de comandă, deexemplu numele maşinii la care se referă informaţia şi tipul erorii: „machine5 7231a”. Atâttipurile maşinilor, pieselor, sculelor cât şi alte genuri de informaţii cum ar fi codul erorii ce seregăsesc în liniile de comandă sunt preluate dintr-o bază de date individuală agentului carecomunică, sau din baza de date comună. Foarte important este ca informaţia să poată fi înţeleasă de destinatar, de exempludacă se trimite o informaţie referitoare la apariţia unei erori la maşina5, destinatarul trebuie săaibă în baza de date codul erorii primite şi descrierea acesteia pentru a putea acţiona înconsecinţă.Studiu caz 1: Presupunem apariţia unei probleme la maşina3 din departamentul de fabricaţie.Pentru a identifica problema, agentul ce gestionează activitatea maşinii recurge la o verificarepe cale ierarhică eliminând rând pe rând posibilele cauze ale întreruperii funcţionării. Agenţii implicaţi în cadrul sistemului: • „superviz” este agentul supervizor al sistemului din cadrul acestui departament; • „machine3” este agentul ce gestionează activitatea maşinii 3 din cadrul departamentului; 112
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • „en_agent” agentul ce se ocupă cu gestionarea energiei electrice; • „conv1” este agentul care supervizează activitatea conveiorului 1 din cadrul sistemului; • „store” este agentul ce gestionează intrările, ieşirile din depozit. Agentul are acces la o bază de date ce conţine toate sculele existente, semifabricate, piese finite etc. • „depan” este agentul care gestionează resursa umană pe parte de depanare. Pentru câmpul <information> din acest studiu de caz au fost definite următoareletipuri de informare: • „Hello” – prin acest mesaj agentul îşi face simţită prezenţa în sistem şi reprezintă totodată metoda standard de începere a unei comunicaţii cu un alt agent; • „technical problem” – prin livrarea acestui mesaj către destinatar, i se aduce la cunoştinţă acestuia că maşina administrată de agentul expeditor are o problemă tehnică ce trebuie remediată şi de asemenea, trebuie făcută publică către ceilalţi agenţi din sistem; • „problem” – este genul de declaraţie de informare la care trebuie adăugat obligatoriu un obiect, astfel de informare este folosită când se doreşte a se comunica în sistem că un anumit obiect ( de exemplu o maşină sau conveior) prezintă o problemă care este posibil să influenţeze activitatea unor agenţi; • „delivery problem” – acest tip de informaţie este transmis atunci când apare o problemă de livrare a unui obiect sau informaţie, de exemplu: semifabricat, piesă finită, sculă etc.; • „other problem” – prin acest mesaj se informează agentul destinatar că problema este alta decât cea preconizată, acest tip de mesaj se transmite de obicei după o verificare a obiectului administrat; • „no system problem” – un agent trimite un astfel de mesaj pentru a informa agentul său de influenţă sau alţi agenţi din sistem că obiectul administrat de el nu prezintă nici o problemă şi funcţionează în parametri; • „problem raport sent” – acest mesaj indică trimiterea unui raport referitor la problema apărută; • „raport sent” – mesajul precizează faptul că a fost trimis un raport referitor la starea obiectului administrat; • „information” – declaraţia în mod obişnuit este însoţită de un obiect la care fac referire informaţiile livrate, de exemplu un agent trimite toate informaţiile despre o anumită piesă agentului unei maşini pe care piesa urmează a fi prelucrată; • „arrive” – cu ajutorul acestui mesaj se transmite către destinatar că un anumit obiect urmează să sosească: o piesă, o sculă, un fişier etc.; 113
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • „replace” – agentul destinatar este informat că un obiect din cadrul sistemului (de exemplu o maşină sau piesă) este înlocuit; • „energy ok” – acest tip de mesaj este folosit de către agentul ce administrează livrarea energie electrice în sistem, astfel e anunţă faptul că nu există o astfel de problemă în sistem; • „extraenergy” – informaţie tipică folosită în schimbul de informaţie cu agentul ce gestionează energia electrică din departament; • „time needed” – indică faptul că agentul expeditor are nevoie de mai mult timp pentru a realiza cerinţa cerută de către un alt agent; • „depan needed” – este genul de informare folosită exclusiv către agentul ce gestionează resursa umană ce se ocupă cu întreţinerea sistemului, mesajul indică necesitatea intervenţiei depanatorului la maşina gestionată de către agentul expeditor; • „scrap” – declaraţia trebuie ataşată unui obiect despre care se indică faptul că reprezintă un rebut, nu mai poate fi folosită în sistem şi trebuie eliminată; • „ok” – indică faptul că nu există nici o problemă la obiectul ataşat; • „time” – este tipul de informaţie care are ataşat un obiect de tip „date” ce indică timpul necesar pentru îndeplinirea unei cerinţe de către agentul expeditor; Pentru câmpul <command> au fost definite următoarele tipuri de comenzi: • „please raport” – este tipul de comandă prin care agentul expeditor solicită agentului destinatar efectuarea şi transmiterea unui raport referitor la un anume eveniment sau la starea generală a obiectului administrat de către acesta; • „please shutdown” – prin această comandă agentului destinatar i se comunică că trebuie să întrerupă activitatea curentă a maşinii pe care o administrează şi că aceasta va fi înlocuită în procesul de producţie; • „next verification” – acest tip de comandă este dată în mod obişnuit de un agent de influenţă şi i se impune agentului destinatar să treacă la etapa următoare de verificări pentru a putea depista problema; • „give” – comanda este folosită de agentul destinatar pentru a determina agentul expeditor să efectueze o anumită acţiune asupra unei terţ, în particular de a trimite un obiect către acesta: semifabricat, raport, fişier, instrument etc.; • „need” – comanda este utilizată pentru a preciza faptul că expeditorul necesită un anumit obiect sau informaţie de la agentul destinatar care posedă acea informaţie sau gestionează resursa de care agentul expeditor are nevoie pentru a continua activitatea conform planificării şi pentru a nu perturba activitatea din sistem; 114
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • „goto” – prin această comandă se indică agentului destinatar să se mute pe alt server sau alt sistem, comanda mai este utilizată pentru a transmite agentului ce gestionează resursa umană să trimită o persoană la locul respectiv pentru rezolvarea problemei. Câmpul <object> va conţine denumirea diverselor maşini din departamentul defabricaţie, tipuri de scule, coduri de piese, coduri de eroare, poate conţine o valoare de tip„integer” pentru a putea defini un anumit număr de piese de exemplu, poate conţine o valoarede tip „date” pentru a reda o informaţie cu privire la un anumit tip necesar pentru remediereaunei erori, etc. Agentul „machine3” va înştiinţa sistemul de apariţia acestei probleme pentru caacesta să gestioneze eficient criza, să comunice şi celorlalţi agenţi implicaţi în procesdefecţiunea, eventual întreruperea activităţii, suprapunerea unor operaţii, studierea activităţilorce vor putea fi derulate în continuarea( a celor ce nu au legătură cu defecţiunea)- planificarea– programarea - reprogramarea acestora; luarea unei decizii privind includerea altei maşinidin hală capabilă să efectueze operaţiile celei defecte chiar dacă nu la fel de rapid şi eficientdin punct de vedere al prelucrării (cost mai mare de prelucrare, pierdere mare de material, maimulte rebuturi, timp mai mare de prelucrare etc.) În primul rând se va verifica starea generală a maşini: • verifică dacă agentul ce se ocupă cu gestionarea energiei electrice a întrerupt sau nu furnizarea acesteia către maşină, dacă răspunsul este afirmativ se caută motivul şi o cale de rezolvare a conflictului, eventual prin intermediul agentului supervizor care are este înzestrat cu mai multe privilegii şi este totodată un agent de influenţă în sistem; • agentul „machine3” verifică prin intermediul agentului supervizor modul de alimentare cu semifabricate şi piese, pentru a şti dacă întreruperea activităţii maşinii se datorează defecţiunii altei maşini (de exemplu cea care face o prelucrare anterioară a piesei), verifică dacă conveiorul sau manipulatorul are o problemă (dacă da ce fel de problemă, consecinţe, întârziere în livrarea piesei); în aceste cazuri agentul „machine3” va aştepta noi indicaţii şi soluţii din partea agentului supervizor; • se verifică starea semifabricatului sau a piesei prin intermediul unor date furnizate de agentul supervizor, de exemplu e posibil ca piesa să aibă un defect de prelucrare de la maşina anterioară şi trebuie înlăturată (în cazul există o eroare de sistem şi defecţiunea nu a fost evidenţiată în momentul apariţiei), eroare de material (s-a folosit un alt material pentru semifabricat decât cel proiectat pentru piesa de realizat); • se verifică magazia de scule a maşini, dacă sunt probleme în transferul şi montarea sculei pe maşină, se recurge la rezolvare autonomă (de exemplu înlocuirea unei scule - în acest caz este informat agentul depozit, cel ce gestionează depozitul şi poate spune dacă acea sculă este disponibilă, în cât timp va ajunge de la depozit la maşină, dacă nu există o va achiziţiona— estimare a duratei de aşteptare, propunere de variantă de sculă, etc.) sau în funcţie de caz se recurge la serviciile depanatorului; 115
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.10.a. – Algoritm de rezolvare a problemei 116
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.10.b. - Algoritm de rezolvare a problemei • se verifică funcţionalitatea fiecărei funcţii a maşinii pentru a vedea care operaţie nu poate fi efectuată, de exemplu se verifică starea sculei ce este în uz, dacă acesta s-a rupt, dacă este uzată, în unul din aceste cazuri dispune înlocuirea acesteia. Agentul supervizor informează totodată şi agentul ce se ocupă de gestionarea resursei umane pe parte de depanare(în cazul în care în urma analizei nu se găseşte o soluţie de rezolvare autonomă şi este nevoie de intervenţia depanatorului), agentul ce gestionează depanatorul primeşte totodată şi în timp real informaţii (în timpul intervenţiei acestuia directe asupra maşinii), comunică datele intervenţiei şi face permanent o estimare 117
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE asupra timpului necesar reparaţiei (pentru aceasta agentul depanator se foloseşte şi de experienţa anterioară, din intervenţiile trecute, asemănătoare); • toate aceste probleme pot fi evitate printr-o programare atentă a sistemului, sau o parte din ele pot fi prevenite, pot exista aşteptări din partea sistemului pentru apariţia unei probleme (de exemplu uzura unei scule şi înlocuirea acesteia), cu toate acestea sistemul trebuie să ştie cum să reacţioneze, unde să caute şi cum să rezolve eventualele conflicte. Agentul maşinii 3 din departamentul de fabricaţie începe dialogul cu agentulsupervizor şi raportează apariţia problemei. To superviz From machine3 Hello To superviz From machine3 technical problemAgentul supervizor cere un raport privind starea maşinii To machine3 From superviz please raportPentru această comandă se va prezenta şi o variantă FIPA drept exemplu, adresele şi claseleagenţilor sunt demonstrative:(SUBSCRIBE :sender (agent-identifier :name superviz :addresses (sequence http://DEMO:1921/exe) :classname s10.superviz.SupervizAgent) :receiver (set (agent-identifier :name machine3 :addresses (sequence http://DEMO:1921/exe) :classname m3.machine.MachineAgent)) :content “ (( iota ?x (Part1Arrive (agent-identifier :name machine3 :addresses (sequence http://DEMO:1921/exe)) ?x (agent-identifier :name superviz :addresses (sequence http://DEMO:1921/exe))))) “ :reply-with R31025692 :language fipa 118
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE :ontoligy demo1 :protocol fipa-subscribe :conversation-id 192134967421) Agentul „machine3” cere timp pentru a investiga şi raporta natura problemei. Deasemenea el va încerca o rezolvare autonomă a problemei To superviz From machine3 time neededAgentul supervizor va informa toţi agenţii din sistem în legătură cu apariţia problemei To all From superviz machine3 problem El poate decide întreruperea activităţii dacă în urma propriei analize rezultă faptul căfără maşina 3 nu se poate continua activitatea: To all From superviz please shutdown El poate decide prelucrarea semifabricatelor pe alte maşini ce fac parte din sistemdacă acest lucru este posibil, face şi o analiză privind impactul acestei decizii: timp, cost,calitate prelucrare, etc. To machine4 From superviz part1 arrive To machine4 From superviz part1 information To machine4 From superviz 60 parts arrive Agentul supervizor poate decide includerea unei maşini noi în locul celei defecte(analizează impactul asupra procesului, timpul necesar, etc.) To all From superviz machine3 replace Dacă toate în urma analizei agentului supervizor i se permite agentului maşinii 3 săgenereze un raport şi să rezolve independent sau nu probleme acesta va urma paşii prestabiliţiîn urma programării agentului. Are un dialog cu agentul ce se ocupă cu gestionarea energiei electrice (furnizareîntreruptă?motiv?rezolvare?) To en_agent From machine3 please raport Agentul în cazul în care nu este nici o problemă cu furnizarea energiei electrice cătremaşina3 trimite mesajul: To machine3 From en_agent energy okÎn cazul unei probleme acesta comunică: To machine3 From en_agent delivery problemsau To machine3 From en_agent extraenergyAgentul supervisor poate interveni şi media problema: To en_agent From superviz machine3 extraenergy give 119
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Prin intermediul agentului supervizor se verifică dacă întreruperea activităţii maşiniise datorează defecţiunii altei maşini din sistem. To all From superviz please raport To superviz From machine1 raport sent To superviz From conv1 raport sent Agentul supervizor analizează toate rapoartele, identifică posibila problemă şitransmite rezultatul agentului maşinii3: To machine3 From superviz other problem To machine3 From superviz problem raport sent Acest mesaj semnifică faptul că întreruperea se datorează altor factori sau altormaşini din sistem. Sau dacă toate rapoartele sunt pozitive el transmite agentului „machine3”faptul că problema este la el şi nu în cadrul sistemului. To machine3 From superviz no system problem To machine3 From superviz next verificationSe verifică starea semifabricatului primit To superviz From machine3 part1_52 information Agentul supervizor caută în datele sale informaţii cu privire la istoria activităţilorefectuate pe piesa respectivă, eventual poate cere din nou informaţii de la maşinile pe la care atrecut acea piesă: To all From superviz part1_52 information need Informaţiile sunt primite inclusiv de la agenţi externi ce au avut legătură cu piesarespectivă, dacă acum se raportează un defect ce nu a fost raportat iniţial din cauza unei erorise poate decide că piesa respectivă reprezintă un rebut: To machine3 From superviz part1_52 scrap Dacă în urma analizei nu rezultă nici o problemă de acest tip atunci agentul„superviz” comunică: To machine3 From superviz next verification Dacă în urma analizei rezultă o problemă la transferul sau montarea sculei, sculăuzată sau ruptă se recurge la înlocuirea acesteia: To store From machine3 tool32_a need To machine3 From store tool32_a ok To machine3 From store tool32_a information Se informează agentul „store” care va confirma prezenţa acesteia în depozit, vafurniza detalii despre aceasta, iar în cazul în care nu există în depozit va recurge laachiziţionarea acesteia. 120
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În cazul în care în urma analizei nu se găseşte o soluţie de rezolvare autonomă şi estenevoie de intervenţia depanatorului, agentul supervizor îl informează cu privire la necesitateaintervenţiei. Conform protocolului agentul „depan” ce gestionează resursa umană pe parte dedepanare, deţine deja toate informaţiile legate de maşina3 (momentul apariţiei problemei,încercările de rezolvare autonomă, posibila natură a problemei, etc.) To superviz From machine3 depan needed To depan From superviz machine3 goto To depan From superviz machine3 information În timpul intervenţiei agentul „depan” comunică toate datele intervenţiei în timp realşi face permanent o estimare asupra timpului necesar reparaţiei. Identifică problema şicomunică codul acesteia (toate posibilele probleme sunt catalogate şi se adaugă permanentdate cu privire la variante de rezolvare – astfel se formează „experienţa” agentului înrezolvarea problemelor, date ce vor fi folosite ulterior la rezolvarea altor probleme de acelaşitip). To superviz From depan machine3 72a51 problem To superviz From depan 3.20.00 timeStudiu de caz 2: În cadrul un sistem de cooperare multidisciplinar în care sunt prezente mai multesoft-uri trebuie să existe mai mulţi agenţi care să le gestioneze. Situaţia este foarte complicatăîn cazul în care se folosesc soft-uri diferite pentru realizarea aceluiaşi scop, de exemplu pentrufaza de proiectare se folosesc Catia, SolideEdge sau Unigraphics. Ideal este ca la constituireaîntreprinderii virtuale respective, la hotărârea principalelor direcţii şi resurse ce vor urma săfie folosite să se evite situaţii de acest gen. Dar aceste probleme pot apărea pe parcurs, pe bazadezvoltării organizaţiei sau a cerinţelor (de exemplu trebuie achiziţionat un soft pe acelaşiprofil dar care este specializat şi oferă mai mult randament pe o anumită ramura) astfelsistemul trebuie să fie programat şi chiar actualizat cu noi comenzi şi agenţi la introducereaacestor soft-uri. Această gestiune a soft-urilor este necesară deoarece la schimbul de fişiere întrediverse echipe ce folosesc soft-uri diferite pot apărea erori, pierderi de date fapt ce va duce lacreşterea costurilor şi întârzieri în atingerea obiectivului stabilit. De asemenea, unul din aceşti agenţi trebuie să vegheze şi asupra versiunilor aleaceluiaşi soft deoarece şi aici pot apare diverse probleme de transfer între versiuni. De regulănu se pot deschide fişierele realizate în versiunile superioare în cadrul unei versiunianterioare. Apariţia unei situaţii este foarte posibilă, mai ales în cazul în care la constituireaîntreprinderii virtuale s-a hotărât ca strategie achiziţionarea şi folosirea unitară a aceluiaşi soft.Agentul responsabil cu controlul versiunii trebuie să vegheze actualizarea versiunii (update)eventual odată ce unul din departamente a făcut o astfel de actualizare, celelalte să fieinformate să îl facă dacă este posibil. 121
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.11. – Controlul versiunii soft-urilor Bineînţeles soluţia ideală, cel puţin în cazul soft-urilor pentru faza de proiectare estesă se folosească formate neutre pentru transferul fişierelor, cele mai uzuale STEP, IGES, etc.;dar acestea nu rezolvă perfect problema deoarece şi prin intermediul acestor fişiere neutre potapare erori, de exemplu pot dispărea linii, parţi de ansamblu pentru 3D, diferenţe de grosimide linie etc. Această problemă nu se rezumă numai la soft-urile de tip CAD – CAM – CAE,problema apare în cadrul tuturor tipurilor de soft-uri ce trebuiesc folosite în cadrul sistemuluicooperativ. Primordială este problema sistemului de operare deoarece acesta este scheletul pecare se vor dezvolta viitoarele aplicaţii. Cele mai răspândite sunt Windows şi Linux. Daralegerea ţine nu atât de preţ şi facilităţile iniţiale oferite cât mai ales de randament şi deperspectiva dezvoltării şi a compatibilităţii cu celelalte programe ce vor fi folosite în cadrulsistemului. Fig. 4.12. – Alegerea sistemului de operare Foarte important încă de la început este alegerea aplicaţiilor ce vor dezvolta uriaşabază de date a sistemului. Aplicaţia trebuie: • să corespundă cerinţelor impuse; • să fie capabilă să susţină numeroase aplicaţii independente şi să fie compatibilă cu acestea; • să permită o ierarhizare şi arhivare adecvată a datelor; • să permită accesul rapid la date; • gestionare eficientă; • interacţiune eficientă cu tehnologia orientată agent. 122
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.13. – Alegerea aplicaţiei de gestiune a bazei de dateStudiu de caz 3: Unul sau mai mulţi agenţi trebuie să ţină o evidenţă clară şi detaliată a tuturoractivităţilor desfăşurate în cadrul sistemului („istoria activităţilor”). Într-un sistem complex decooperare este necesară centralizarea tuturor datelor şi activităţilor atât pe categorii principale(pe departamente de exemplu), cât şi pe subcategorii. Un astfel de exemplu: Categorie principala: Departament CAD Subcategorie 1: Activităţi legate de ansamblul 1 Subcategorie 2: Activităţi efectuate pentru realizarea, modificarea part1 (ce faceparte din ansamblul1): ex. Modificări dimensionale, modificări geometrice etc. Pe fiecare subcategorie şi categorie principală trebuie să existe un agent care săgestioneze aceste activităţi, agent ce va primi aceste informaţii din subsistemul de agenţilocal, le va stoca, sorta şi va raporta mai departe pe cale ierarhică până la agentul cegestionează categoria principală. Presupunem realizarea unei piese în departamentul de CAD. Vom avea următoriiagenţi: agent_depCAD, agent_depCAE, agent_proiect, agent_ansamblu, agent_part, fiecareagent aparţinând fiecărei categorii şi subcategorii din departament, ei sunt organizaţi ierarhic,astfel: • agent_depCAD şi agent_depCAE sunt agenţi de influenţă pentru agenţii sub ierarhici; • agent_proiect şi agent_ansamblu sunt agenţi micşti; • agent_part ultimul în cazul acesta pe scara ierarhică va fi agent influenţabil. Pe lângă tipurile definite la studiul de caz 1, câmpul <command> mai conţinecomanda „modify” ce presupune o cerere de modificare a unui ansamblu, piesă, suprafaţă etc. 123
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În urma analizei ansamblului3 livrat iniţial de departamentul de CAD spre analizădepartamentului CAE, au rezultat probleme şi trebuie să se modifice anumite suprafeţe: To agent_depCAD From agent_depCAE Hello To agent_depCAD From agent_depCAE ansamblu3 modify Agentul CAE transmite informaţiile cu suprafeţele cu probleme şi dă câteva sugestiicu modificările ce trebuiesc făcute: To agent_depCAD From agent_depCAE ansamlu3 informationAgentul CAD identifică ansamblul3 ca parte a proiectului 2 şi transmite informaţia maideparte cu comanda de a modifica suprafeţele respective: To agent_proiect2 From agent_depCAD Hello To agent_proiect2 From agent_depCAD ansamblu3 modify To agent_proiect2 From agent_depCAD ansamblu3 information Agentul proiect2 identifică piesa (sau piesele) din ansamblu ce trebuie modificate şitransmite comanda: To agent_ansamblu_3 From agent_proiect2 part23 modify Agentul ansamblu3 transmite agentului piesei ce modificată informaţiile necesare:suprafeţe, dimensiuni, etc. El cere un raport din partea acestuia imediat ce piesa a fostmodificată. To agent_part_23 From agent_ansamblu_3 Hello To agent_part_23 From agent_ansamblu_3 surface4 modify To agent_part_23 From agent_ansamblu_3 surface4 information To agent_part_23 From agent_ansamblu_3 please raport Agentul piesei de modificat primeşte informaţia şi compară modificările cu celeefectuate anterior (dacă a fost cazul), pentru a evita o modificare nepotrivită (verifică istoriamodificărilor anterioare). Modificarea şi decizia nu va fi luată autonom, decizia este a resurseiumane implicate, acesta va primi aceste mesaje şi informaţii în legătură cu modificărilenecesare în momentul în care va porni propriul sistem. El va efectua aceste modificări ţinândcont de informaţiile şi sugestiile primite din partea sistemului. În momentul în caremodificarea a fost făcută se raportează acest lucru şi se transmit informaţii cu noua structurăcătre agentul superior. To agent_ansamblu_3 From agent_part_23 part23 ok To agent_ansamblu_3 From agent_part_23 part23 information Agentul ansamblu studiază impactul acestor modificări asupra ansamblului, dacă suntprobleme sugerează modificări, dacă totul este în regulă se transmite mai departe pe caleierarhică: To agent_proiect2 From agent_ansamblu_3 part23 ok To agent_proiect2 From agent_ansamblu_3 ansamblu3 information 124
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.14. – Exemplu de ierarhizare a agenţilor Fig. 4.65. – Ierarhizarea agenţilor pentru studiul de caz 3 125
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Agentul proiect2 analizează modificările survenite în ansamblul3, le compară cudatele sale şi transmite mai departe toate detaliile: To agent_depCAD From agent_proiect2 ansamblu3 ok To agent_depCAD From agent_proiect2 ansamblu3 informationAgentul CAD transmite informaţia şi fişierele modificate către agentul CAE: To agent_depCAE From agent_depCAD ansamblu3 ok To agent_depCAE From agent_depCAD ansamblu3 information Are loc o nouă analiză a proiectului, dacă sunt necesare modificări se merge peaceeaşi cale, dacă nu informaţia se transmite către departamentul CAM.Studiu de caz 4: În cadrul unei organizaţii de acest tip securitatea sistemului este foarte importantă. Sepune problema asigurării securităţii acestor sisteme la un preţ acceptabil, având soluţiapotrivită pentru sistemul respectiv, să fie uşor de gestionat de către cei ce se ocupă de acestlucru şi mai ales să fie uşor de implementat. Tendinţa actuală, mai ales în cazul marilor organizaţii, în principal cele organizate peacest sistem de întreprindere virtuală este aceea de a contracta soluţii de particulare desecuritate din partea firmelor specializate. (teoretic si acestea vor putea face parte din cadrulorganizaţiei, mai ales pentru întreţinere, reprogramări de sistem etc.) Un astfel de sistem trebuie să deţină un nivel de securitate ridicat astfel încât fiecareparte implicată să aibă acces doar la datele de care are nevoie pentru a-şi continua activitateaşi pentru a-şi atinge scopul. Părţile implicate (agenţii) pot fi grupaţi ierarhic după autoritate şirol în cadrul sistemului. Fig. 4.16. – Accesul la baza de date organizata pe nivele de securitate 126
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Astfel se poate gândi un sistem de securitate organizat pe nivele de securitate, astfelputem defini nivelul 1, cel cu acces maxim la date, până la nivelul n (în funcţie de structuraorganizaţiei) cu acces minim la informaţie. Aceste limitări nu se referă numai la personalul ceaccesează direct informaţia deţinută de sistem cât mai ales la multitudinea de agenţi ceacţionează în cadrul acestuia. Problema se pune atât pentru agenţii proprii ai sistemului, astfel acţiunea fiecăruiagent să fie limitată la un anumit nivel, dar mai ales pentru agenţii externi care acţionează încadrul sistemului. Aceştia trebuie identificaţi, trebuie precizat scopul intrării în sistem, lista deactivităţi ce doresc să o desfăşoare, rezultatele dorite, modificările aduse sistemului (tipul deinfluenţă exercitat de agent asupra altor agenţi sau asupra sistemului), impactul acestormodificări, etc. În principal agenţii externi ce intervin în sistem au ca scop adunarea de date şiinformaţii specifice, mai puţin o acţiune anume asupra acesteia sau a altor agenţi din sistem. În acest studiu de caz am definit agenţii: • „security_agent” reprezintă agentul de securitate al sistemului; • „store” este agentul ce gestionează intrările, ieşirile din depozit. Faţă de studiile de caz anterioare apar în plus ca în câmpul <information> următoarele tipuri de informaţie: • „access” – este genul de informaţie ce are ca expeditor agentul de securitate al sistemului şi reprezintă un răspuns afirmativ al acestuia la o cerere a altui agent din sistem ce doreşte să acceseze o anumită informaţie; în mod normal acest de tip de informaţie are ataşat un obiect ce specifică nivelul de securitate la care agentul expeditor are permisiunea să acceseze diverse informaţii; • „access denied” – este răspunsul tipic de respingere de către agentul de securitate a sistemului a unei cereri de informaţie sau de acces la un anumit nivel de securitate de către un agent; se poate ataşa de asemenea un obiect în care se specifică nivelul de securitate restricţionat sau chiar efectiv informaţia clasificată pe care agentul solicitant nu are dreptul să o acceseze. Câmpul <object> poate conţine: coduri de informaţii clasificate, coduri de piese,scule şi materiale, nivel de acces etc. Să presupunem interacţiunea unor agenţi externi sau proprii sistemului cu agenţii desecuritate ai sistemului. Agentul „store” de exemplu doreşte obţinerea unor informaţii cuprivire la anumite piese , scule, maşini etc. To security_agent From store Hello Agentul poate trimite un cod al informaţiei (toate datele din sistem primesc un cod şisunt ierarhizate pe nivele de acces) sau poate trimite denumirea elementului despre care sesolicită informaţia. To security_agent From store 2058 information need To security_agent From store part_234 information need To security_agent From store tool_54a2 information need 127
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE To security_agent From store material 78 information need Agentul sau agenţii de securitate (în funcţie de informaţia şi nivelul de securitateaccesat) analizează cererea, verifică necesitatea informaţiei pentru respectivul agent deoarecese poate confrunta cu o încercare de sustragere de informaţie. Fig. 4.17. – Sistem de securitate şi controlDacă totul este conform protocolului se acordă acces la informaţie To store From security_agent level2 accessSau livrează informaţia propriu-zisă: To store From security_agent part_234 information Dacă este cazul unei încercări de sustragere de informaţie, de exemplu în cazul uneischimbări de identitate sau falsă identitate din partea unui agent extern. Este impropriu pentruagentul „store” de exemplu să ceară informaţii detaliate în legătură cu o maşină dindepartamentul de fabricaţie. Aceste date se pot afla pe nivelul de securitate ce poate fi accesat de acestea dar ar fio cerere nepotrivită, de care nu are nevoie, astfel agentul poate refuza accesul. To store From security_agent access deniedsau To store From security_agent level2 access denied 128
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În acest caz poate cere şi o verificare amănunţită asupra activităţii agentului „store”,se verifică starea acestuia, se poate decide reprogramarea lui sau se pot mări măsurile desecuritate în caz de necesitate.Probleme de securitate:a. schimbarea identităţii: • un agent A poate pretinde că este de fapt un alt agent pentru a accesa datele sau serviciile unui host; • sistemul gazdă îşi poate lua o falsă identitate pentru a păcăli agenţii.b. respingerea cererii: • un agent poate încerca să blocheze anumite resurse pentru a împiedica alţi agenţi să le folosească; • sistemul gazdă poate ignora cererea unui agent de acces la o resursă sau serviciu.c. acces neautorizat: • agenţii pot obţine accesul la anumite date prin exploatarea slăbiciunilor sistemului; • un agent A poate folosi un alt agent B pentru a avea acces la date.d. sistemul gazdă prin anumite proceduri poate afla algoritmul de funcţionare al unui agent şidatele sale, de exemplu poate afla preţul maxim pe care acesta este autorizat să îl ofere.Studiu de caz 5: O componentă importantă în ansamblul ÎV este sistemul de distribuţie. În modnormal această componentă a întreprinderii este externalizată, compania ce se ocupă dedistribuţie poate să facă parte din ÎV sau poate fi doar partener al organizaţiei. În oricare dinaceste situaţii el trebuie să facă parte din sistemul de cooperare, fie că posedă un astfel desistem şi agenţii acestuia interacţionează cu cel al organizaţiei, fie este parte componentă aacestuia. Pentru gestionarea tuturor funcţiilor şi a datelor este necesară prezenţa unui agent deplanificare a distribuţiei pentru fiecare produs în parte. Acesta va ţine cont de tipul de produsce trebuie transportat pentru alegerea maşinii potrivite, disponibilitatea acestei maşini, stareaei, etc. De asemenea, el trebuie să calculeze o rută favorabilă acestui transport în funcţie dedistanţă, starea drumurilor, trafic, starea vremii - informaţii primite prin web de la agenţiexterni specializaţi în furnizarea acestor tipuri de informaţie. Agentul trebuie să fie înpermanenţă legătură cu aceştia, odată primită sarcina privind livrarea produsului respectiv elva contacta toţi aceşti agenţi şi va primi continuu informaţii de la aceştia. 129
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.18. – Departamentul de distribuţie parte a ÎV sau partener al acesteia De exemplu transportul trebuie făcut de la Arad la Bucureşti. Agentul va calculatoate rutele posibile şi le va cataloga iniţial în funcţie de distanţă: de exemplu varianta prinSibiu, Valea Oltului – Piteşti - Bucureşti va primi calificativul 1; varianta Sibiu-Braşov şiValea Prahovei va primi calificativul 2, iar varianta: Timişoara – Craiova - Piteşti calificativul3. Acesta va fi primul criteriu de selecţie. Următorul factor luat în calcul va fi starea vremii,agentul extern specializat cu livrarea unui astfel de tip de informaţie livrează toate datelenecesare cu o estimare pentru fiecare rută în parte, în funcţie de aceasta agentul de distribuţieva primi anumite calificative pentru fiecare rută. Fig. 4.19. – Agentul de distribuţie Se pot defini următoarele calificative: • calificativ 1 pentru variantă foarte bună; • calificativ 2 pentru variantă bună; • calificativ 3 pentru variantă proastă; • calificativ 4 pentru variantă impracticabilă. 130
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Informaţii vor veni şi din partea agentului extern specializat pe probleme de trafic: elanunţă eventualele lucrări ce au loc pe anumite porţiuni, blocaje în trafic, intensitatea acestuia,etc. Va face o estimare pentru rutele respective acordând calificative. Având toate aceste informaţii agentul de distribuţie va face o estimare pentru fiecarerută posibilă, atât ca distanţă, timp şi cost. De exemplu pot apare factori ce pot face ca drumulcel mai scurt să nu fie varianta cea mai optimă datorită stării vremii sau a traficului. De asemenea, agentul poate hotărî modificarea traseului în timpul desfăşurăriitransportului dacă conform ultimilor date primite pot apare probleme, astfel se intervine dacăuna din variante mai este posibilă şi se propune o variantă. Pentru realizarea acestui sistem complex, pe lângă calificative se codifică şiprincipalele rute şi drumuri între principalele oraşe dacă este cazul şi variante, de exemplu:Bucureşti - Piteşti: 1; Arad - Timişoara: 25. Fig. 4.20 – Stabilirea rutei optime de către agentul de distribuţie Au fost definiţi următorii agenţi: • distrib_prod62 este agentul din cadrul sistemului ce supraveghează distribuţia produsului cu codul 62; • road_agent este agentul care monitorizează şi realizează clasificări ale rutelor; 131
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • weather_agent este agentul ce oferă informaţii referitoare la starea vremii pe diverse zone sau secţiuni de traseu; • trafic_agent agentul ce gestionează starea drumurilor. Calificativele vor fi cuprinse in câmpul <information> şi va fi de tipul „ n for”, unde„n” este numărul calificativului. Agentul de distribuţie contactează toţi agenţii externi şi solicită informaţii în legăturăcu toate variantele posibile. În acest caz este contactat agentul ce gestionează stareadrumurilor. To all From distrib_prod62 Hello To road_agent From distrib_prod62 road 25 information need To distrib_prod62 From road_agent 1 for road 25 To road_agent From distrib_prod62 road 26 information need To distrib_prod62 From road_agent 2 for road 26 Acesta răspunde prin a da diferite calificative pentru respectiva porţiune de drumdespre care s-au solicitat informaţii. To road_agent From distrib_prod62 road 2 information need To distrib_prod62 From road_agent 2 for road 2Este contactat şi agentul ce deţine informaţii privind starea vremii: To weather_agent From distrib_prod62 road 25 information need To distrib_prod62 From weather_agent 1 for road 25 To weather_agent From distrib_prod62 road 26 information need Acesta acordă calificative, poate trimite un anumit calificativ din care să rezulte că oanume porţiune de drum este impracticabil: To distrib_prod62 From weather_agent 4 for road 26 To weather_agent From distrib_prod62 road 2 information need To distrib_prod62 From weather_agent 3 for road 2Agentul de distribuţie i-a legătura cu agentul ce supraveghează traficul: To trafic_agent From distrib_prod62 road 25 information need To distrib_prod62 From trafic_agent 2 for road 25 To trafic_agent From distrib_prod62 road 26 information need Acesta acordă calificative, anunţând eventualele blocaje sau aglomerări pe anumiteporţiuni din traseu: To distrib_prod62 From trafic_agent 1 for road 26 To trafic_agent From distrib_prod62 road 2 information need To distrib_prod62 From trafic_agent 1 for road 2 132
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEAgentul de distribuţie în funcţie de datele primite va alege ruta optimă. To distrib_prod62 From trafic_agent 4 for road 25 Agentul extern poate interveni şi în timpul desfăşurării cursei pentru a anunţaeventuale blocaje sau situaţii de urgenţă, în acest caz agentul de distribuţie va lua înconsiderare o deviere, alegerea altei variante dacă situaţia mai permite acest lucru. (se poatetransmite maşinii prin GPS- Global Positioning System).Studiu de caz 6: Să presupunem că maşina 1 din departamentul de fabricaţie are nevoie de materialul1. Departamentul de fabricaţie comunică cu depozitul prin intermediul Intranet-ului iardepozitul comunică cu furnizorii prin Extranet [92]. În acest studiu de caz avem 5 agenţi: • „machine1” şi “machine2” sunt agenţii ce gestionează activitatea maşinilor din departamentul de fabricaţie; • „store” este agentul care gestionează intrările şi ieşirile din depozit; • “supp1” şi “supp2” sunt agenţii ce administrează activitatea furnizorilor; În plus faţă de studiile de caz precedente câmpul <information> mai conţine: • „Ping” – se foloseşte de către agentul expeditor pentru a verifica dacă agentul destinatar mai este în sistem; • „Online” – se foloseşte de către agentul expeditor pentru a confirma destinatarului că este încă în sistem şi este gata de comunicare; reprezintă un răspuns automat la primirea mesajului „Ping”; • „Yes” – este o variantă de răspuns la o anumită cerere a altui agent, reprezintă confirmarea că agentul interogat posedă obiectul cerut şi este dispus sa-l livreze către agentul solicitant; • „No” – este o variantă de răspuns la o anumită cerere a altui agent, reprezintă infirmarea faptului că agentul interogat posedă obiectul cerut şi este în imposibilitate de a-l livra către agentul solicitant; • „Price” – este răspunsul standard pentru comanda „Howmuch”, astfel se comunică preţul pentru obiectul chestionat. Ataşat obligatoriu se regăseşte o valoare numerică ce indică preţul, valoare ce este preluată din baza de date proprie şi ce corespunde obiectului respectiv a cărei valoare se doreşte a fi cunoscută; De asemenea, se mai regăseşte şi comanda: • „Howmuch” – este comanda specifică prin care agentul expeditor solicită o informaţie de tip preţ, agentului destinatar, pentru un anumit obiect; În primul rând agentul care o gestionează va trimite tuturor agenţilor din lista sa unmesaj de tipul: 133
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE To store From machine1 HelloAgentul „machine1” va întreba depozitul dacă există material 1: To store From machine1 material1 NeedAgentul “store” va verifica lista cu materiale disponibile şi va răspunde: To machine1 From store material1 YesMaşina 2 din departamentul de fabricaţie are nevoie de materialul 2. Agentul acesteia vaîntreba agentul „store” dacă acest material este disponibil: To store From machine2 Hello To store From machine2 material2 NeedAgentul “store” va verifica lista de materiale disponibile şi va răspunde: To machine2 From store material2 NoÎn acest caz agentul “store” va verifica lista de furnizori şi îi va întreba dacă au acest materialşi care este preţul. Agentul „store” va întreba agentul „supp1” cu privire la disponibilitateamaterialului 2. To suppl1 From store Hello To supp1 From store material2 NeedAgentul furnizor va verifica lista şi va răspunde: To store From supp1 material2 YesDe asemenea, agentul „store” va verifica regulat dacă agentul „supp1” mai este online: To supp1 From store PingDacă agentul „supp1” este online va trimite un mesaj de tipul: To store From supp1 OnlineÎn cazul în care răspunsul agentului furnizor este afirmativ cu privire la existenţa materialuluicerut, agentul „store” se va informa cu privire la preţ: To supp1 From store material2 HowmuchAgentul furnizor va trimite un mesaj cu preţul materialului: To store From supp1 material2 Price 200Agentul „store” mai are în listă şi alţi agenţi furnizori pe care îi va chestiona: To supp2 From store material2 NeedAgentul furnizor va verifica lista şi va răspunde: To store From supp2 material2 YesDacă materialul este disponibil urmează informarea asupra preţului: To supp2 From store material2 HowmuchAgentul „supp2” trimite un mesaj ce conţine preţul materialului solicitat: 134
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE To store From supp2 material 2 Price 190 Pe baza informaţiilor agentul „store” poate genera un raport către utilizator cu privirela materialul 2 sau în funcţie de gradul de autonomie deţinut poate decide singur de la carefurnizor să achiziţioneze materialul. El poate lua decizia în funcţie de preţ (în acest caz el vacumpăra de la „supp2”), în funcţie de calitate, timp de livrare etc. În momentul în carematerialul cerut ajunge în gestiunea sa agentul „store” va informa agentul „machine2” asupradisponibilităţii materialului cerut. Pentru a nu perturba procesul de producţie agentul fiecărei maşini, pe bazaexperienţei contactelor anterioare şi pe baza planificării trebuie să solicite materialul respectivînainte ca acesta să fi fost epuizat (în depozit un material odată alocat în totalitate va figuraindisponibil pentru alţi agenţi deşi el există încă fizic în depozit).Studiu de caz 7: Planificarea fabricaţiei reprezintă o problemă dificil de realizat, mai ales dacă faceparte dintr-o aplicaţie deschisă, distribuită şi dintr-un mediu dinamic. Într-o astfel de aplicaţierar se va întâmpla ca planificarea să se desfăşoare conform programului, sistemul poate cereîndeplinirea unor sarcini ce nu au fost prevăzute iniţial, uneori poate decide omiterea onoranumite sarcini ce trebuiau executate sau pot apare sarcini noi, neaşteptate. De asemenea, unele resurse nu pot fi disponibile la momentul oportun sau pot finecesare alte tipuri de resurse. Pot apare diferenţe în timpii de realizare, unele activităţi pot sădureze mai mult decât a fost preconizat, iar aceste întârzieri pot afecta alte activităţi aflate îndesfăşurare. Într-un asemenea sistem un agent poate fi responsabil pentru planificarea uneimaşini, a unei scule, a unei resurse umane etc. Agentul trebuie să deţină toate informaţiile legate de maşina respectivă: toate dateletehnice, regimuri de prelucrare, tipuri de scule ce pot fi folosite, tipurile de scule existente înmagazia de scule, tipuri de piese ce pot fi prelucrate. Acest agent trebuie să interacţionezepermanent cu ceilalţi agenţi din sistem pentru a obţine informaţii cu privire la semifabricatelece urmează a fi prelucrate, forma şi caracteristicile dorite ale piesei supuse prelucrării. Fig. 4.21 – Agentul ce gestionează activitatea unei maşini din departamentul de fabricaţie 135
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE De asemenea, trebuie să obţină informaţii legate de activitatea celorlalte maşini întimp real, mai ales în cazul în care anumite operaţii de prelucrare ale piesei respective trebuieefectuate iniţial pe altă maşină sau chiar după. Agentul trebuie să gestioneze o bază de datecomplexă în care sunt înregistrate permanent informaţii, de exemplu acest agent va şti când osculă este uzată şi înlocuită deoarece în acea bază de date sunt trecuţi timpii de lucru ai sculeirespective. Acest agent este în legătură permanentă cu agentul ce gestionează conveiorul saurobotul ce manipulează semifabricatele şi piesele. El trebuie să ştie precis toţi aceşti timpipentru a evita un blocaj de piese. De fapt toţi aceşti agenţi, inclusiv cel supus studiului în acestcaz sunt supervizaţi la nivelul sistemului multiagent de un „agent supervizor” care are rolul dea gestiona întreg fluxul de date şi întreaga activitate a agenţilor din sistem, sistem ce esteorganizat ierarhic Fig. 4.22. – Agentul supervizor al sistemului În acest studiu de caz vom folosi arhitectura sistemului descris în figura 4.23, în carevor fi exemplificate posibile dialoguri între agenţii ce gestionează activitatea maşinilor dincadrul departamentului de fabricaţie. Sistemul adaptat acestui studiu de caz este format din:depozit de semifabricate şi piese; strung multiaxe MS32 CNC, maşină de alezat şi frezat AFC105S CNC; maşină de rectificat plan Blohm Precimat CNC, patru conveioare pentrutransportul pieselor; cinci roboţi pentru transferul pieselor între maşini şi conveioare. Agenţii definiţi în acest studiul de caz: • „superviz” este agentul supervizor al sistemului din cadrul acestui departament; • „machine_strung” este agentul ce gestionează activitatea strungului multiaxe din cadrul departamentului; • „machine_AF” este agentul ce gestionează activitatea maşinii de alezat şi frezat din cadrul departamentului; • „machine_rectif” este agentul ce gestionează activitatea maşinii de rectificat din cadrul departamentului; 136
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • „store” este agentul ce gestionează intrările, ieşirile din depozit. Agentul deţine o bază de date în care se regăsesc toate sculele existente, semifabricate, piese finite etc.; Fig. 4.23 – Sistemul supus studiului • „depan” este agentul care gestionează resursa umană pe parte de depanare; • „conv1” este agentul care supervizează activitatea conveiorului 1 din cadrul sistemului, conveior ce face legătura între depozit şi strung; • „conv2” este agentul care supervizează activitatea conveiorului 2 din cadrul sistemului, conveior ce face legătura între strung şi maşina de alezat şi frezat; • „conv3” este agentul care supervizează activitatea conveiorului 3 din cadrul sistemului, conveior ce face legătura între maşina de alezat şi frezat şi maşina de rectificat; • „conv4” este agentul care supervizează activitatea conveiorului 4 din cadrul sistemului, conveior ce face legătura între maşina de rectificat şi depozit; • „rob_transf1” este agentul care administrează activitatea robotului 1 care face transferul între depozit şi conveiorul 1; • „rob_transf2” este agentul care administrează activitatea robotului 2 care face transferul între conveiorul 1, strung şi apoi conveiorul 2; • „rob_transf3” este agentul care administrează activitatea robotului 3 care face transferul între conveiorul 2, maşina de alezat şi frezat şi apoi conveiorul 3; 137
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • „rob_transf4” este agentul care administrează activitatea robotului 4 care face transferul între conveiorul 3, maşina de rectificat şi apoi conveiorul 4; • „rob_transf5” este agentul care administrează activitatea robotului 5 care face transferul între conveiorul 4 şi depozit; Alături de comenzile prevăzute în studiile de caz anterioare, mai întâlnim: • „time estimation” – comanda este folosită pentru a cere agentului destinatar o estimare de timp privind îndeplinirea unui obiectiv sau cerinţă imediată; • „prepare” – este comanda folosită pentru a anunţa agentul destinatar să pregătească o activitate sau un anumit obiect; • „begin activity” – se comunică faptul că maşina gestionată este pregătită şi se comandă începerea activităţii • „wait” – se comandă agentului destinatar să blocheze activitatea curentă până la noi ordine; De asemenea, regăsim în plus şi următoarele tipuri de informaţie prevăzute în câmpul<information>: • „ready” – se ataşează în mod obişnuit unui obiect despre care se comunică destinatarului că este pregătit a fi livrat; • „waiting” – indică faptul că agentul expeditor aşteaptă livrarea sau primirea unui anumit obiect şi aşteaptă comanda de reluare a activităţii legate de acel obiect;Agentul supervizor anunţă începerea dialogul cu toţi agenţii din sistem: To all From superviz HelloDe asemenea verifică ca fiecare agent din sistem să fie „online” şi pregătit pentru începereaactivităţii: To store From superviz Ping To rob_transf1 From superviz Ping To conv From superviz Ping To machine_strung From superviz Ping Acest tip de verificare este făcut pentru fiecare agent din sistem, dacă agentul este„online” atunci va replica: To superviz From store Online To superviz From rob_transf1 Online To superviz From machine_strung Online Poate exista şi situaţia în care un agent să nu răspundă, în cazul nostru agentulconveiorului1. Agentul va repeta mesajul iar dacă într-un anumit interval de timp nu primeşterăspuns se presupune că există o problemă cu acea maşină sau cu modul în care a fostprogramat agentul ce o gestionează. Agentul supervizor va anunţa agentul ce gestionează 138
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEresursa umană să intervină asupra maşinii şi respectiv asupra aplicaţiei ce susţine agentulrespectiv pentru a identifica eroarea şi a determina activităţii agentului respectiv: To depan From superviz conv1 goto To depan From superviz conv1 71f390b problem Agentul „depan” primeşte codul problemei, în cazul nostru faptul că agentulconveiorului nu răspunde cererii agentului supervizor şi va contacta automat o resursă umanăcalificată pentru acest gen de problemă şi căreia îi va prezenta un raport despre activităţileanterioare ale agentului respectiv şi a maşinii gestionate de acesta. De asemenea, se va cere oestimare a timpului necesar rezolvării problemei, când acest lucru va fi posibil agentul„depan” va trimite această estimare: To depan From superviz conv1 time estimation To superviz From depan 0.15.21 timeAgentul supervizor anunţă agentul ce administrează depozitul de semifabricate şi piese săpregătească 50 de piese ce urmează a fi transportate către strung spre a fi prelucrate: To store From superviz 50 part1 prepareÎn momentul în care piesele sunt gata sunt anunţaţi agenţii ce gestionează roboţii ceefectuează transferul şi conveiorul care va transporta piesa la destinaţie, aceştia vor confirmacă sunt gata pentru începerea activităţii: To rob_transf1 From store part1 ready To store From rob_transf1 begin activity To conv1 From rob_transf1 part1 ready To rob_transf1 From conv1 part1 begin activityAgentul supervizor anunţă agentul ce gestionează strungul că piesa 1 trebuie prelucrată şinumărul de astfel de piese ce vor sosi: To machine_strung From superviz part1 arrive To machine_strung From superviz 50 parts arriveSe cere o estimare a timpului necesar prelucrării pentru o piesă: To machine_strung From superviz part1 time estimation Pentru a face o estimare a timpului agentul maşinii cere datele piesei şi informaţiicomplete despre aceasta. Agentul are acces la baza de date completa a sistemului, el extrageinformaţii complete cu privire la piesa: tipuri de suprafeţe, materialul piesei, planul deoperaţii, scule necesare şi le livrează agentului solicitant: To machine_strung From superviz part1 information Pe baza informaţiilor obţinute agentul face o listă cu ordinea operaţiilor necesare, cusculele necesare, pe baza acestei analize face o estimare a timpului necesar prelucrării şi îltransmite agentului supervizor. To superviz From machine_strung 0.10.30 time 139
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Agentul supervizor analizează acest timp, îl compara cu timpul estimat iniţial în fazade proiectare a piesei şi a fluxului material al piesei. Dacă timpul necesar prelucrării seîncadrează în limitele acceptate el transmite aprobarea începerii prelucrării To machine1 From superviz time ok Agentul maşinii face de asemenea şi o verificare a stării maşinii, verifică gradul deuzură al sculelor ce vor fi folosite în proces şi în cazul în care totul este în regula transmitemesajele To superviz From machine1 no system problem To superviz From machine1 tools ok Dacă în urma analizei rezultă faptul că o sculă a atins gradul de uzură maxim admissau dacă aceasta îl va atinge în timpul prelucrării acestui set de piese el va informa sistemul. To superviz From machine1 tool1 replace Agentul supervizor analizează cererea, compara datele primite cu cele deţinute şi dăverdictul, dacă scula trebuie înlocuită în acest moment sau ulterior, daca există scula îndepozit, timpul necesar înlocuirii, daca nu exista procedura de achiziţie, etc. În mod similar se procedează şi cu celelalte maşini din sistem, fiecare primindinformaţii legate de activitatea ce urmează să fie desfăşurată şi să se pregătească pentruprimirea piesei, sa facă estimări pentru prelucrarea suprafeţelor, respectiv timpi de transfer şitransport etc. Astfel, acelaşi gen de comunicări primesc în ordine şi agenţii: rob_transf2,conv2, rob_transf3, machine_AF, conv3, rob_transf4, machine_rectif, conv4, rob_transf5. Există riscul formării unei concentrator de flux în sistem, presupunem că acest lucruse întâmplă la maşina de alezat şi frezat. O posibilă cauză ar putea fi apariţia unei problemetehnice la această maşină. Agentul maşinii de alezat şi frezat va înştiinţa agentul supervizor deapariţia acestei probleme: To superviz From machine_AF technical problemAgentul supervizor va cere un raport privind starea maşinii: To machine_AF From superviz please raport Problema apărută va fi remediată pe baza algoritmului de rezolvare a unei problemeapărute în departamentul de fabricaţie prezentat în studiul de caz 1. Problema poate să apară din cauza numărului mare de piese ce aşteaptă să fieprelucrate pe maşină. Agentul maşinii anunţă agentul supervizor că necesită mai mult timppentru prelucrarea piesei decât a fost estimat iniţial: To superviz From machine_AF part1 time neededAgentul supervizor va cere o nouă estimare de timp privind prelucrarea piesei: To machine_AF From superviz part1 time estimationÎn acelaşi timp agentul supervizor va anunţa agenţii direct implicaţi de apariţia întârzierii şi leva cere să aştepte, să nu mai livreze noi piese către maşina de alezat şi frezat până lagenerarea unei noi estimări de timp necesare pentru a putea prelucra piesa: 140
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE To conv1 From superviz wait To rob_transf1 From superviz waitÎn tot acest timp celelalte maşini din sistem vor continua activitatea până în momentul în careajung în imposibilitatea de a livra piese mai departe, respectiv de a mai primi piese. Deasemenea şi acestea au fost avertizate de apariţia problemei dar vor continua activitatea pânăse vor confrunta efectiv cu problema apărută în sistem, în acel moment vor transmite aceastăinformare: To superviz From rob_transf1 part1 waiting To superviz From machine_strung part1 waiting To superviz From conv1 part1 waiting To superviz From conv3 part1 waiting Agentul maşinii de alezat şi frezat va estima timpul necesar: To superviz From machine_AF 0.07.12 timeAgentul supervizor va analiza noul timp, va reface întregul flux tehnologic pe baza acestuia şiva transmite agenţilor din sistem noul plan de realizare a piesei To all From superviz part1 information 141
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 4.3. Studiu privind folosirea sistemelor cooperative pentrususţinerea întregului ciclul de viata al produsului Colaborarea într-un astfel de sistem presupune existenţa unui mediu comun destocare a datelor, informaţiile la care să aibă acces toţi actorii din sistem. Colaborarea începeîncă de la conceperea produsului şi proiectarea acestuia. Fig. 4.24. – Colaborarea în cadrul PLM Se va colabora şi se va urmări produsul pe întregul său ciclu de viaţă: fabricaţie,aprovizionare, livrare client, interacţiune cu clienţii. Din datele adunate pe acest întreg cicluse identifică soluţii şi metode de îmbunătăţire a produsului astfel încât acesta să aducă osatisfacţie mai mare din partea clientului dar totodată să lărgească piaţa de desfacere şi săprelungească ciclul său de viaţă. Un exemplu ce pune în evidenţă necesitatea implementării PLM este următorul: ocompanie poate reduce costul de realizare al produsului oricât de mult, dacă acel produs nueste conceput conform cerinţei pieţei el nu are nici o valoare. Fără comenzi produsul esteinutil. Valoarea produsului este dată de modul său de proiectare şi de perceperea permanentă acerinţelor clientului. Sistemele de tip PLM permit o astfel de relaţie cu clienţii. PLM favorizează reducerea costului de realizare a produsului prin luarea celei maibune decizii în faza iniţială de dezvoltare a acestuia. Acest tip de decizie are un impact directasupra costului final al produsului. 142
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.25. – Reprezentare clasică a ciclului de viaţă al produsului Figura 4.25. reprezintă etapele clasice ale ciclului de viaţă al unui produs: incubare(cercetare – dezvoltare), perioada de creştere, maturitatea, declinul şi sfârşitul ciclului de viaţăal produsului. Ideea fundamentală este aceea de a minimiza costurile de dezvoltare şi de amaximiza vânzările în etapa de creştere. Fig .4.26. – Ciclul de viaţă al produsului folosind PLM 143
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Pentru implementarea PLM sunt necesare: • alinierea la cerinţele pieţei; • colaborarea; • tehnologia; • inovarea; • oportunitate realizării produsului; • proprietatea intelectuală. Folosind un sistem PLM curba ce reprezintă ciclul de viaţă al produsului se modifică,rezultând o curbă sinusoidală. Ideea principală este aceea a unei inovări continue care să seregăsească în noile etape ale ciclului de viaţă: incubaţia( cercetare-dezvoltare), creştere,perceperea şi implementarea noilor cerinţe, reluarea creşterii conform cerinţelor amintite maisus: • alinierea la cerinţele pieţei, investiţiile cu IT să fie echilibrată; • colaborarea permanentă cu asociaţii şi clienţii, punerea în valoare a noilor idei; • folosirea de tehnologie adecvată propriei variante de afacere; • inovarea permanentă privind produsul aflat pe piaţă; • oportunitatea integrării mai multor discipline în etapele de dezvoltare a produsului; • proprietatea intelectuală [9]. În continuare vom defini întreprinderea virtuală ca fiind un grup de sistemeautonome de producţie ce apar pe piaţă ca o singură întreprindere [46]. Acest grup organizatde SAP este creat pe măsură ce oportunităţi de afaceri sunt identificate, de asemenea,organizaţia în cursul ciclului său de viata îşi poate adapta configuraţia în funcţie deschimbările generate de cererea apărută pe piaţă. În general se presupune că ciclul de viaţă al ÎV este scurt . Cu toate acestea, se poatepresupune şi că ciclul de viaţă al întreprinderii virtuale poate fi extins în timp dacă aceastămăsură este justificata de cerere. În acest proces, pentru a întâmpina cererile clientului,capacitatea disponibilă a ÎV trebuie ajustată. Capacitatea trebuie ajustată datorită mai multorfactori, precum: creşterea sau scăderea cererii într-un anume moment; dificultăţi de a împlinisarcinile unuia sau mai multor participanţi al ÎV datorită problemelor interne (defectareamaşinilor, întârzieri de livrare etc.); ieşirea (voluntara sau nu) a unuia sau a mai multorparticipanţi ai ÎV, acestea fiind doar câteva din exemplele posibile. Aceste situaţii pot fii rezolvate prin definirea adecvată a structurii existente a ÎV, sauprin reconfigurarea radicală a proceselor ÎV. Un management eficient al tuturor acestorsituaţii va influenţa decisiv succesul ÎV, deoarece ÎV trebuie să ofere un răspuns adecvatcererii clientului în timp util, în cantitate necesara şi la calitatea dorită. În majoritatea cazurilor, când se constituie arhitectura unei ÎV, este neglijat un factoresenţial. Acest factor se referă la condiţiile dizolvării ÎV, aceasta trebuie să garanteze că şi 144
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEdupă dizolvarea sa toate produsele sale sunt acoperite de servicii post-vânzare: service,întreţinere, reciclare etc. În acest sens, o mare problemă ce necesită găsirea unei soluţii estecazul în care în timpul ciclului său de viata, este posibil ca unii participanţi ai ÎV săpărăsească structura ÎV după ce au participat activ cu anumite resurse şi cunoştinţe larealizarea produsului. Serviciile sau părţile produse de cei care au părăsit organizaţia trebuiesa fie acoperite de anumite garanţii. Dizolvarea ÎV, după cum o sugerează şi denumirea, nu este doar o activitate deîncheiere a ciclului de viaţă a ÎV. În timpul ciclului de său de viaţă, mai multe activităţi suntefectuate sub umbrela procesului de dizolvare. Procesul de dizolvare a ÎV are rolul de apregăti documente şi proceduri pentru a formaliza intrarea şi ieşirea din ÎV a SAP, pregătireatuturor procedurilor de închidere a ÎV şi, în acelaşi timp, de a asigura stocarea datelorprivitoare la sarcinile pentru produsele terminate. Fig. 4.27 – Planificarea dizolvării Întreprinderii Virtuale În figura 4.27. am propus o soluţie pentru dizolvarea unei întreprinderi virtuale caresă nu afecteze ciclul de viaţă al produsului. Ciclul de viaţă al întreprinderii virtuale nu esteneapărat acelaşi cu cel al produsului, de regulă ciclul de viaţă al produsului este mult mailung. Foarte important este găsirea unor soluţii pentru asigurarea mentenanţei produsului,service şi bineînţeles reciclarea acestuia după încetarea activităţii întreprinderii virtuale. Înprimul rând trebuie realizată o analiză a datelor provenite de la toţi partenerii implicaţi, seurmăresc resursele şi cunoştinţele cu care aceştia participa, datele financiare etc. De asemenea, este necesară existenţa unei structuri care să stocheze toateinformaţiile cu privire la care membru al ÎV, responsabilităţile şi sarcinile fiecăruia la unmoment dat şi la nevoie (ca urmare a unei cereri) să fie capabil să identifice elementele cerute. 145
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În timpul activităţii ÎV, dacă o garanţie sau un serviciu post-vânzare este pretins deoricare dintre clienţi, ÎV trebuie să caute în baza sa de date care a fost SAP responsabil defabricarea produsului respectiv. Dacă toate SAP se află încă în activitate, cererea este trimisăcătre ÎV cu scopul de a remedia eventualele disfuncţionalităţi. Dacă SAP vizat a ieşit din ÎVse cercetează daca alte resurse pot satisface cerinţa sau dacă alt partener are capacitatea de arezolva respectiva cerinţă. În cazuri extreme, a noua ÎV trebuie creată pentru a satisfacecererile clienţilor. 146
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 4.4. Algoritm de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţieasupra ciclului de viaţă al produsului. Întreprinderea virtuală (VE – virtual enterprise) reprezintă o alianţă temporară deîntreprinderi care îşi propun o partajare a resurselor şi aptitudinilor în scopul realizării unuiprodus într-un timp cât mai scurt, un cost cât mai mic şi cu obţinerea unei satisfacţii maximedin partea clientului, bazându-se pe o infrastructură tehnică reprezentată de tehnologiileinformaţionale şi de comunicaţii/reţele de calculatoare [11] [4]. Astfel proiectarea, planificarea producţiei şi marketingul, aprovizionarea, fabricaţia,serviciile etc., pot fi realizate în orice loc din ţară, dintr-un continent sau de pe glob, datorităfacilităţilor oferite de infrastructurile care permit schimbul de informaţii, bunuri şi servicii [88]. Sisteme Multi Agent Managementul Sistemelor Aplicaţii Informaţionale inginereşti Multimedia, Reţele Teleconferinţe OS şi CSCW Sistemul Fluxului de Muncă Fig.4.28. - Componentele tehnologice care contribuie la mediul IV.Metodologia de modelare şi simulare pentru proiectarea şi fabricarea unui produs: Tendinţa actuală în cadrul unor astfel de organizaţii după ce se realizează fazele deproiectare asistată, analiză CAE şi CAM este de a se realiza o analiză a fluxului material dinsistem. Pentru aceasta se pot folosi soft-uri speciale ( de ex. WITNESS) [7]. Acest tip de softpermite modelarea întregului sistem pe baza datelor furnizate de departamentul CAM. Se potmodela toate elementele principale: maşini, piese, scule etc. Scopul este acela de a realiza oconfiguraţie optimă a sistemului, din punct de vedere al aranjării maşinilor în hală, ordineaprelucrării pieselor etc. Având toate elementele modelate 3D, se pot observa uşor toateoperaţiile şi fazele de producţie, necesitatea intervenţiei depanatorului, apariţia unor problemeetc. Odată simulat fluxul material din sistem se pot identifica concentratorii. Are loc o analizăşi pentru eliminarea concentratorilor se poate decide: • remodelare funcţională, se poate schimba amplasarea anumitor maşini, ordinea anumitor operaţii, viteze ale anumitor benzi transportare sau timpi de realizare; 147
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE • remodelare tehnologică, prin aceasta toate datele sistemului sunt regândite: tipul maşinilor necesare, tipuri de scule, materiale etc. Se remodelează sistemul în nouă configuraţie şi are loc o nouă simulare a fluxului material din sistem. Dacă rezultatele sunt satisfăcătoare are loc o analiză a impactului economic şi segenerează un raport.(figura 4.29) MARKETING CERCETARE-PROIECTARE MODELARE CAD CAE CAM-FIŞA FILM PLAN OPERAŢII TIPURI DE SCULE TIPUL MAŞINII MODELAREA SISTEMULUI SIMULAREA FLUXULUI MATERIAL DIN SISTEM IDENTIFICAREA CONCENTRATORILOR REMODELAREA REMODELAREA TEHNOLOGICĂ FUNCŢIONALĂ ANALIZA IMPACTULUI ECONOMIC RAPORT Fig. 4.29. - Metodologia de modelare şi simulare pentru proiectarea şi fabricarea unui produs [87] 148
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În studiul de caz prezentat în continuare se regăsesc trei parteneri organizaţi subforma unei întreprinderi virtuale. Doi dintre ei reprezintă furnizorii de produse, iar al treileareprezintă întreprinderea în care se va face asamblarea acestora în urma căreia va rezultaprodusul final. Scopul studiului de caz este acela de a prezenta o metodologie de simularemultipolară a fluxului material din sistem pentru a optimiza activitatea dintre parteneri şi a serealiza o creştere a profitabilităţii. Folosind soluţii specifice, fiecare partener poate realiza o simulare pentru a verificacapabilitatea propriului sistem de a îndeplini funcţia trasată în cadrul întreprinderii virtuale.După aceea toate aceste simulări pot fi integrate într-un model de simulare multipolară pentrua optimiza fluxul material din întregul sistem. În continuare vom defini cele trei parţi implicate în sistem ca fiind trei sistemeflexibile de fabricaţie, astfel SFF1 şi SFF2 vor reprezenta partenerii furnizori de componente,iar SFF3 va fi sistemul ce va realiza asamblarea acestora. Pentru descrierea sistemului şi pentru găsirea soluţiilor potrivite rezolvării posibilelorconflicte din sistem se va folosi metoda SADT (Structured Analysis and Design Technique).Astfel în figura prezentată partenerii A şi B corespund SFF1 şi respectiv SFF2, iarîntreprinderea în care se face asamblarea C corespunde SFF3. Fig. 4.30. – Arhitectura întreprinderii virtuale pentru studiul de caz prezentat Pentru a realiza un model de simulare a fluxului material din sistem, primul pas esteacela de a defini maşinile-unelte necesare, sculele şi piesele implicate în proces la nivelulfiecărui SFF. Intrările în sistem sunt reprezentate de parametrii maşinilor-unelte, a sculelor şia pieselor implicate, iar ieşirea din sistem este reprezentată de către arhitectura optimizată asistemului. Principalele limitări ale sistemului sunt: planurile de realizare, etapele de realizaredisponibile şi capabilitatea sistemului CAD – CAM – CAE de analiză a comportamentului înregim de lucru a maşinilor-unelte, a sculelor şi a pieselor. Simularea va fi realizată folosindsoftware-ul specializat Witness care include două module ce reprezintă mecanismul folositpentru conversia intrărilor în ieşiri. 149
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În figura 4.31 este reprezentată prima datagramă a algoritmului SADT. Un prim paseste acela de a defini sistemul supus studiului: • identificarea elementelor sistemului; • identificarea intrărilor şi ieşirilor din sistem; • evaluarea limitărilor şi a mecanismelor implicate în funcţionarea sistemului. Fig. 4.31. – Prima a algoritmului SADT Următorul pas în cadrul algoritmului SADT este acela de a identifica rolul fiecăruielement ce face parte din sistem: • realizarea unei ierarhii între elementele sistemului; • definirea structurii fiecărui element din sistem; • definirea relaţiilor între elementele sistemului. Fig. 4.32. – A doua etapă a algoritmului SADT 150
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE A fost necesară stabilirea unei ierarhii între elementele sistemului pentru a identificaacel element care are un rol determinant pentru echilibrul sistemului, element în jurul căruiasă fie structurate toate limitările şi interacţiunile din sistem, astfel conform datagramei acestsistem a fost definit SFF3, întreprinderea în care are loc asamblarea produsului. Principala problemă este definirea piesei. Modul în care este definită piese se poateschimba datorită diferitelor limitări, care constituie feedback-ul dat de celelalte elemente dinsistem. Ultima definire a acesteia este influenţată de definirea procesului de realizaredisponibil, de sculele disponibile, şi de validarea procesului. De la conceptul iniţial la formafinală, piesa traversează numeroase forme tranzitorii (care privesc geometria sa, toleranteleetc.), care sunt cauzate de limitările impuse de alte elemente ale sistemului. Rolul piesei nu vafi redefinit, dar este foarte importantă găsirea unui echilibru între proiectul iniţial şiposibilităţile practice. Acesta este motivul pentru care conceptul final al piesei poate să fierealizat numai după identificarea limitărilor introduse de procesul validat, care este ultimafază, înainte de a decide planul final al procesului. Având în vedere cele de mai sus am definit structura modelelor celor trei SFF şi amodelului general a întregului sistem pentru a putea realiza simularea fluxului material.Pentru a face acest lucru au fost necesare mai multe etape în cadrul algoritmului SADT. Aufost analizate toate punctele de lucru (maşina-unealtă, întreprindere de asamblare), elementelede transfer şi transport (roboţi, conveioare), depozite etc. Au fost studiate relaţiile dintre ele şifiecare SFF al sistemului. Am verificat, de asemenea, validitatea algoritmului cu „actigrame”, acele diagrame alemodelului, care sunt reprezentate grafic drept căsuţe desemnate de verbe, şi uneori însoţite dedate complementare, reprezentate de săgeţi.Evaluarea arhitecturii întreprinderii virtuale folosind simularea fluxului material Pentru a evalua arhitectura sistemului am utilizat modele de simulare a fluxuluimaterial pentru cele trei SFF folosind software-ul Witness. Simularea acestui proiect a fostrealizată pentru a demonstra şi a confirma productivitatea unui proces de fabricaţie, bazat peprezentarea desenului propus şi pe datele operaţionale. Un alt scop al simulării a fostidentificarea modalităţilor de îmbunătăţire a configuraţiei sistemului pentru a creşteproductivitatea. Îmbunătăţirea productivităţii implică identificarea concentratorului de flux de materialpentru fiecare SFF şi pentru întreprinderea virtuală ca un sistem, şi propunerea unei altearhitecturi care să elimine concentratorii. SFF1 şi SFF2, ce reprezintă furnizorii decomponente, sunt sisteme difuze bazate pe paletizare. Paletizarea permite îmbunătăţireatimpilor ciclurilor de lucru, reducerea timpului şi a costurilor de instalare. Pentru acestesisteme de fabricaţie difuze, fluxul material poate sa fie extrem de sensibil la numărul depalete de pe benzile recirculante, şi de asemenea, prea multe palete pot să fie chiar maiineficiente decât cazul în care s-ar folosi mai puţine. Ciclurile timpilor de operare şi timpii intermediari de transformare rezultă dinspecificaţiile echipamentelor implicate. Modelele simulate în Witness pentru acele două SFFdifuze sunt prezentate în figurile de mai jos. 151
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.33. – Modelarea în Witness a SFF1 Fig. 4.34. – Modelarea în Witness a SFF2 152
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.35. – Modelarea în Witness a SFF3 Conform menţionărilor de mai sus SFF1 şi SFF2 sunt sisteme difuze, iar SFF3 esteun sistem concentrat. Astfel, un SFF concentrat poate fi definit ca o arhitectură bazată pe unsingur punct de lucru înconjurat şi asistat de sisteme de transfer şi transport. Un sistem SFFdifuz poate fi definit ca o arhitectură ce cuprinde mai mult de două puncte de lucru conectateprin sisteme de transfer şi transport şi folosind sistemul de stocare la nivel local sau la nivelde sistem [6]. Simularea multipolar distribuită poate fi definită ca fiind un sistem integrat demonitorizare a mai mult de două simulări de flux material interconectate în cadrul uneiarhitecturi de întreprindere virtuală. Pentru întreprinderea de asamblare SFF3, analiza timpilor din sistem este foarteimportantă. Se analizează timpul mediu de bună funcţionare (MTBF - mean time betweenfailure) şi timpul mediu pentru reparaţii (MTTR - mean time to repair) care conţin datesuficiente pentru primele două studii, dar nu şi pentru al treilea. SFF3 a fost identificat dealgoritmul SADT drept cel mai influent din întreg sistemul managerial al fluxului demateriale. În figurile 4.36 şi 4.37 sunt prezentate SFF1 şi SFF2 în timpul simulării. Au fostdefiniţi parametri pentru fiecare maşină şi conveior în parte, în urma simulării rezultând loculîn care se găsesc concentratorii respectivelor sisteme. Astfel, pentru primul sistem conformrapoartelor generate şi prezentate în figurile 4.38 şi 4.39 rezultă apariţia de blocaje la maşinaM1_2, activitatea acesteia este blocată 92% din timp, 7 % din timp funcţionează, iar 1% dintimp aşteaptă primirea de piese. Blocaje apar şi în cazul conveiorului C1_2, activitatea 153
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEacestuia este blocată 94% din timp, 5 % din timp funcţionează, iar 1% din timp aşteaptăprimirea de piese. Fig. 4.36 – SFF1 în timpul simulării Fig. 1.37. – Simularea SFF2 154
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.38. – Raport privind activitatea maşinii M1_2 din cadrul SFF1 Fig. 4.39. – Raport privind activitatea maşinii C1_2 din cadrul SFF1 În figura 4.40. este prezentat un raport cu privire la activitatea maşinii M1_4 dincadrul SFF1. Datorită blocajelor la maşinile anterioare se poate observa că aceastafuncţionează doar 11% din timpul total, în restul de 89% aşteaptă piese. Sistemul se dovedeşteastfel neeficient. Astfel are loc o remodelare funcţională a sistemului, se parametrizează dinnou sistemul şi în urma simulării rezultă dispariţia concentratorului de la maşina M1_2, după 155
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEcum se poate observa şi din raportul prezentat în figura 4.41. În această nouă configuraţiemaşina M1_2 funcţionează 60% din timpul total, iar 40% din timp aşteaptă piese. Deasemenea, în figura 4.42 este redat raportul maşinii M1_4. Se poate observa o îmbunătăţireconsiderabilă, maşina funcţionând 98% din timp spre deosebire de primul caz în carefuncţiona doar 11% din timp. Fig. 4.40. – Raport al activităţii maşinii M1_4 din cadrul SFF1 Fig. 4.41. – Raport privind activitatea maşinii M1_2 după remodelarea sistemului 1 156
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.42. – Raport privind activitatea maşinii M1_4 după remodelarea sistemului 1 Fig. 4.43. – Introducerea parametrilor pentru conveiorul C2_1 De asemenea, a fost simulat şi fluxul material din SFF2 pentru identificareaconcentratorilor, eliminarea acestora şi optimizarea sistemului. În figura 4.43 se regăseştefereastra de comandă prin care se introduc datele pentru conveiorul C2_1 care face parte dinsistemul 2 al studiului de caz. 157
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE După simularea sistemului s-au generat diverse rapoarte pentru a monitorizaactivitatea fiecărui element al sistemului şi pentru a identifica elementele unde apar probleme.În figura 4.44 este prezentat un raport al activităţii maşinii M2_1 ce face parte din sistemul 2.Se poate observa din grafic că maşina prelucrează 75% din timpul total, 18 % din timp fluxulmaterial este blocat, iar 7% maşina nu funcţionează pentru a permite intervenţia operatorului. Raportul privind activitatea conveiorului C2_1 se regăseşte în figura 4.45. Putemobserva blocarea activităţii la această unitate pentru 45% din timp, conveiorul este opritpentru intervenţia operatorului 5% din timp, iar maşina funcţionează normal doar 50% dintimpul total. În figura 4.46. este prezentat raportul privind activitatea maşinii M2_5, ultima dincadrul sistemului, rezultatul raportului este important deoarece pe această maşină are locultima prelucrare a piesei, de aici rezultând timpul necesar prelucrării unei piese în sistem şiproductivitatea sistemului. Din grafic se observă faptul că maşina aşteaptă piese 75% din timpşi doar în 25% din timpul total maşina prelucrează piese. De asemenea, a fost generat un raport privind activitatea resursei umane din sistem(figura 4.47), astfel operatorul este implicat în acţiuni de depanare a unor maşini din sistem5% din timpul total, în restul de 95% supraveghează activitatea sistemului şi aşteaptă cereri deintervenţie. Având în vedere o prezenţă semnificativă a concentratorilor în cazul M2_1 şi C2_1de unde rezultă o productivitate redusă a sistemului ( conform raport maşină M2_5) estenecesară o remodelare funcţională a sistemului şi o nouă parametrizare a acestuia. Fig. 4.44. – Raport privind activitatea maşinii M2_1 158
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.45. – Raport privind activitatea conveiorului C2_1 Fig. 4.46. – Raport privind activitatea maşinii M2_5 parte a SFF2 159
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.47 – Raport privind activitatea operatorului în cadrul SFF2 Sistemul SFF2 a fost remodelat şi s-a efectuat o nouă simulare a fluxului material dinsistem. Conform rapoartelor generate se observă o îmbunătăţire a performanţelor acestuia,astfel: În figura 4.48 este prezentat raportul privind activitatea maşinii M2_1 dupăremodelarea sistemului, se poate observa scăderea la jumătate a blocajelor pe această unitate,de la 18% la 9%, maşina funcţionează la parametrii normali în 70% din timp, în schimb faţăde simularea precedentă creşte timpul necesar intervenţiei operatorului, la 21%. În figura 4.49 este prezentat raportul privind activitatea conveiorului C2_1 dupăremodelare, putem observa dispariţia totală a blocajelor existente la simularea precedentă.Astfel, conveiorul se află în funcţiune 55% din timp, 34% din timp aşteaptă primirea de piese,iar timpul necesar intervenţiei resursei umane este de 11%. Din raportul privind intervenţia operatorului pentru rezolvarea unor probleme apărutela maşinile din sistem rezultă o dublare a intervenţiilor acestuia (figura 4.50), procentul dintimpul total creşte de la 5% la 11%. În restul de 89% din timp operatorul supravegheazăsistemul şi aşteaptă solicitări de a interveni pentru a rezolva problemele apărute la diversemaşini din cadrul SFF2. Productivitatea SFF2 după remodelare şi noua simulare rezultă din raportul maşiniiM2_5 (figura 4.51), ultima din care efectuează prelucrări asupra piesei. Se poate observa căaceasta prelucrează piese timp de 99% din total şi doar 1% din timp aşteaptă primirea de piesepentru a fi prelucrate. De aici rezultă o imbunătăţire majoră a productivităţii sistemului, acestadevenind mult mai performant după eliminarea concentratorilor identificaţi la prima simulareşi după reparametrizarea elementelor sistemului. 160
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.48. – Raport privind activitatea maşinii M2_1 după remodelarea SFF2 Fig. 4.49. – Raport privind activitatea conveiorului C2_1 după remodelarea SFF2 161
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.50. – Raport privind activitatea operatorului după remodelarea SFF2 Fig. 4.51. – Raport privind activitatea maşinii M2_5 după remodelarea SFF2 162
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE În figura 4.52 este prezentat sistemul 3 în timpul simulării. Bufferele B1 şi B2reprezentate cu galben reprezintă intrările în sistemul 3 şi totodată ieşirile sistemului 1 şirespectiv ale sistemului 2. Cu albastru sunt reprezentate cele două conveioare, iar maşina pecare se efectuează asamblarea finala (M3_1) este reprezentată cu verde. De asemenea, seregăsesc figurate cele două piese (P şi P2) care provin din sistemele anterioare SFF1 şi SFF2,operatorul şi numărul de piese prelucrat în momentul raportării. Au fost generate următoarele rapoarte pentru a identifica concentratorii: • în figura 4.53 se regăseşte raportul privind activitatea conveiorului C3_1, se poate observa că acesta funcţionează normal 80% din timpul total, iar 20% din timp este blocat • din figura 4.54 reiese faptul că 84% din timp conveiorul C3_2 este blocat şi doar 16% din timp funcţionează normal • raportul activităţii maşinii M3_1 arată faptul că aceasta 89% din timp se află în stare de funcţionare, 1% aşteptă piese, iar în 10% din timp se efectuează reparaţii, reglări şi alte activităţi ale operatorului. Din studiul acestor rapoarte şi prin localizarea concentratorilor, în special laconveiorul C3_2, rezultă necesitatea remodelării sistemului pentru eliminarea concentratorilor.Acest lucru se va face pentru sistemul 3, iar dacă concentratorii se vor menţine rezultănecesitatea intervenţiei asupra intrărilor în sistem deci implicit asupra sistemelor 1 şi 2 careprin propriile rezultate ale ieşirilor determină cele două intrările sistemului 3. Fig. 4.52. – SFF3 în timpul simulării 163
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.53. - Raport privind activitatea conveiorului C3_1 parte a SFF3 Fig. 4.54. – Raport privind activitatea conveiorului C3_2 parte a SFF3 164
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.55. – Raport privind activitatea maşinii M3_1 parte a SFF3 În urma remodelării sistemului 3 conform noilor cerinţe a rezultat eliminareaconcentratorului în cazul conveiorului C3_1. În cazul conveiorului C3_2, conform raportului prezentat în figura 4.56., blocajulexistent este redus de la 84% la 19% din timp. Astfel rezultă faptul că acesta funcţioneazănormal 80% din timp, ceea ce indică o îmbunătăţire majoră a activităţii acestuia şi implicit asistemului. Figura 4.57 prezintă raportul asupra activităţii maşinii M3_1 după remodelareasistemului. Conform acestuia maşina este în funcţiune 80% din timp, iar intervenţiaoperatorului durează 20% din timpul total de funcţionare a acesteia. Din analiza sistemului 3 remodelat rezultă o creştere a productivităţii sistemului 3 şiimplicit a întregii întreprinderi virtuale prin optimizarea fluxului material din cele trei sistemeseparat dar şi ca sistem general. Prin eliminarea concentratorului focalizat la conveiorul C3_2,timpii de transfer şi transport a pieselor pe maşina M3_1 au scăzut, rezultând faptul că acestecomponente au fost livrate mult mai rapid, de aici şi necesitatea reprogramării maşinii pentrua putea face asamblarea mult mai rapid. Astfel timpul ciclului de producţie a scăzutsemnificativ. Studiile de caz prezentate, modelate şi simulate în Witness validează algoritmul desimulare multipolară propus, realizând în fapt o simulare de flux material pentru oîntreprindere virtuală. O problemă se poate regăsi la calcularea timpilor de transport între celedouă unităţi furnizoare şi fabrica ce efectuează asamblarea produsului. Fiind delocalizategeografic, distanţele pot fi extrem de mari şi este greu de estimat un timp mediu de transport.În simularea propriilor sisteme au fost folosiţi timpii medii, deoarece implică rezultaterelevante, iar variaţiile sunt foarte mici, spre deosebire de cazul transportului de piese între 165
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEsisteme în care nu se poate lua în considerare un timp mediu deoarece acesta variază foartemult, de la ore la zile şi chiar săptămâni, funcţie de problemele de transport întâmpinate petraseu şi distanţele luate în considerare. Mult mai realist ar fi calcularea acestor timpi detransport folosind anumite legi de distribuţie. Fig. 4.56. – Raport privind activitatea conveiorului C3_2 după remodelarea SFF3 Fig. 4.57. – Raport privind activitatea maşinii M3_1 după remodelarea SFF3 166
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE O altă soluţie propusă poate fi simularea multipolară inversă. Acest conceptpresupune pornirea direct de la cerinţe şi de la rezultatele ce doresc să fie obţinute. Astfel,pentru sistemul nostru presupunem necesitatea realizării a 5.000 de produse într-un timp „T”.Se pleacă de la modelarea sistemului 3, cel care va realiza asamblarea, se va simula şi se vapăstra modelul în care cerinţa este respectată. De aici vor rezulta intrările necesare pentrurealizarea obiectivului. Aşa cum am spus în studiul de caz de mai sus, intrările din sistemul 3reprezintă ieşirile sistemelor 1 şi 2. Prin această soluţie se face abstracţie de costul necesarpentru îndeplinirea obiectivului, în cazul SFF1 şi SFF2 pentru a realiza un anumit număr desubansamble într-o anumită perioadă de timp. Aceste sisteme sunt modelate, parametrizate şisimulate, iar dacă rezultatele nu sunt satisfăcătoare are loc fie o remodelare tehnologică saufuncţională de sistem, remodelare ce poate duce chiar la implicarea altor maşini în sistemulrespectiv. Datorită faptului că agenţii posedă autonomie în activitate şi execuţie pot fi folosiţi cusucces în simulările de flux material din sistem. Agenţii oferă o mare flexibilitate în luareadeciziilor în timp real. Pe baza studiului de caz de mai sus vom arăta modul de comunicare,negociere între agenţi şi modul în care agenţii iau deciziile. Primul pas este acela de a definiagenţii sistemului. Astfel, pentru fiecare din cele trei sisteme vom avea câte un agent cegestionează activitatea maşinilor, activitatea conveioarelor şi a resursei umane. Fiecare dincele trei sisteme au un agent supervizor (superviz1, superviz3 şi superviz2).Agentul supervizor anunţă începerea dialogul cu toţi agenţii din sistem: To all From superviz1 HelloEste anunţată prima maşină din SFF1 de venirea unui lot de piese: To M1_2 From supervi1z part23 arrive To M1_2 From superviz1 50 parts arriveSe cere o estimare a timpului necesar prelucrării pentru o piesă: To M1_2 From superviz1 part50 time estimationAgentul maşinii M1_2 face o listă cu ordinea operaţiilor necesare, cu sculele necesare, pebaza acestei analize face o estimare a timpului necesar prelucrării şi îl transmite agentuluisupervizor. To superviz1 From M1_2 0.02.15 time Agentul supervizor analizează acest timp, îl compara cu timpul estimat iniţial în fazade proiectare a piesei şi a fluxului material al piesei. Dacă timpul necesar prelucrării seîncadrează în limitele acceptate, el transmite aprobarea începerii prelucrării To M1_2 From superviz1 time okÎn momentul în care apare o problemă tehnică la une dintre maşini, agentul supervizor anunţădepanatorul să intervină: To depan From superviz1 C1_3 goto To depan From superviz1 C1_3 89b432x problem 167
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Agentul „depan” primeşte codul problemei, va contacta automat o resursă umanăcalificată pentru acest gen de problemă şi căreia îi va prezenta un raport despre activităţileanterioare ale agentului respectiv şi eventual propune soluţii pentru rezolvarea problemei. Există riscul formării unei concentrator de flux în sistem, presupunem că acest lucruse întâmplă la conveiorul C1_2 din primul sistem. Problema poate să apară din cauzanumărului mare de piese ce aşteaptă să fie preluate pentru transportul către maşina C1_3.agentul conveiorului va anunţa agentul supervizor că sistemul este blocat To superviz1 From C1_2 sistem blokedAgentul supervizor va anunţa agenţii direct implicaţi de apariţia întârzierii şi le va cere săaştepte, să nu mai livreze noi piese către conveior până la generarea unei noi estimări de timpnecesare pentru a putea prelucra piesa: To M1_2 From superviz1 waitÎn tot acest timp celelalte maşini din sistem vor continua activitatea până în momentul în careajung în imposibilitatea de a livra piese mai departe, respectiv de a mai primi piese. Deasemenea şi acestea au fost avertizate de apariţia problemei dar vor continua activitatea pânăse vor confrunta efectiv cu problema apărută în sistem, în acel moment vor transmite aceastăinformare: To superviz1 From M1_3 waiting To superviz1 From C1_3 waiting To superviz1 From M1_4 waitingAgentul supervizor va analiza încerca remedierea problemei prin refacerea întregul fluxtehnologic şi va transmite agenţilor din sistem noul plan de realizare a piesei To all From superviz1 part23 information În acelaşi mod se procedează şi pentru sistemele 2 şi 3. În tot acest timp agenţiisupervizori ai celor trei sisteme trebuie să schimbe informaţii permanent, să ofere date legatede stadiul propriului sistem, deoarece, un blocaj apărut la sistemul 1 poate afecta sistemul 3 ceefectuează asamblarea şi poate duce la oprirea activităţii sistemului 2 în momentul în caresistemul 3 deţine prea multe subansamble provenite din SFF2. 168
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 4.4. Concluzii Dacă dorim să optimizam arhitectura unui flux de materiale obişnuit din cadrul uneiîntreprinderi virtuale nu este de ajuns o simulare. Acesta este motivul pentru care am propus onoua soluţie, simularea multipolară, capabilă să evalueze performantele unei ÎV ca un sistemintegrat, bazat pe modelul realizat folosind un algoritm SADT. Analiza simulării multipolareface mai mult decât să concateneze rezultatele simulărilor izolate. Concentratorul de flux carerezultă din simularea multipolara poate să fie oricare dintre concentratorii de simulărileizolate dar poate fi de asemenea şi unul total diferit. Una dintre cauzele principale ale acesteiparticularităţi este diferenţa dintre algoritmii pentru simulări izolate difuze. Pentru aceststudiu de caz, eliminarea concentratorului de flux material din SFF3 dă importanteîmbunătăţiri ale productivităţii la nivelul întregii întreprinderi virtuale, dar cel mai influentconcentrator al întregului sistem este localizat în SFF2. Spre deosebire de modelul clasic (mono-localizat) de întreprindere, în cadrul uneiÎntreprinderi Virtuale mai întâi se percep cerinţele clientului şi apoi se trece la proiectarea şifabricarea produsului, clientul fiind într-o interacţiune permanentă cu întreprinderea; Tehnologiile, tehnicile şi metodele folosite în cadrul unei Întreprinderi Virtuale duc lareducea costului, a timpului de proiectare şi fabricare, la reducerea timpului de distribuţie şimaximizarea satisfacţiei clientului; Arhitectură delocalizată rezultă a fi necesară doar în cazul unor produse sauansambluri complexe (autoturisme, maşini şi sisteme de producţie); Prin implementarea unei soluţii PLM în cadrul unei organizaţii, ciclul de viaţă clasical produsului se poate modifica rezultând o curbă sinusoidală. Ideea principală este aceea aunei inovări continue care să se regăsească în noile etape ale ciclului de viaţă: incubaţia(cercetare – dezvoltare), creştere, perceperea şi implementarea noilor cerinţe şi reluareacreşterii. Toate elemente componente ale sistemului cooperativ trebuie studiate cu atenţie încăde la începerea proiectării sistemului, folosirea tehnologiei orientate agent fiind foarte utilăpentru implementarea sistemului, întreţinerea cooperării, transferului de date şi informaţii . Figura 4.58. prezintă un exemplu de arhitectură a unui sistem cooperativ dezvoltat pebaza tehnologiei orientată agent. Părţile componente ale unui sistem cooperativ implementat utilizând tehnicileorientate agent, constituie în fapt mai multe subsisteme multiagent ce comunică între ele.Astfel, activitatea departamentelor CAD, CAM şi CAE este gestionată de sisteme multiagent,organizate ierarhic, în funcţie de influenţa şi importanţa fiecărui agent. Foarte important este prezenţa unui sistem de securitate ce gestionează accesuldiverşilor agenţi la informaţia din cadrul bazei de date distribuite. 169
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Fig. 4.58. – Arhitectura unui posibil sistem cooperativ dezvoltat pe baza tehnologiei orientată agent 170
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Cap. 5. CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELOR INDUSTRIALE 5.1. Contribuţii privind studiul sistemelor cooperative Având în vedere faptului că tema propusă se află la graniţa mai multor domenii şispecializări a rezultat necesitatea studierii bibliografiei de specialitate pentru fiecare elementîn parte. Am pornit cu studiul principalelor definiţii de sisteme cooperative şi evoluţia lor întimp. La acest aspect literatura de specialitate s-a dovedit foarte generoasă rezultând maimulte puncte de vedere şi definiţii date de specialişti. De aici a rezultat importanţa definiriicelor patru termeni principali parte a conceptului de sistem cooperativ: cooperare, colaborare,comunicare şi coordonare (cei 4C). De asemenea, este interesant de urmărit evoluţia în timp a sistemelor cooperative,pornind de la nevoia de comunicare primară calculator-calculator, chiar monolocalizat,trecând prin oferirea de soluţii de susţinere a comunicării (e-mail, chat, videoconferinţă),continuând cu implementarea principalelor aplicaţii necesare desfăşurării unei activităţidesfăşurate de către actori delocalizaţi geografic şi încheind cu efortul integrării complete atuturor instrumentelor, tehnicilor şi tehnologiilor necesare pentru realizarea obiectivuluipropus de organizaţie. Studiul bibliografiei referitoare la tehnologia „groupware” şi a aplicaţiilor incluse decătre acestea este esenţial. Sub acest domeniu se regăsesc numeroase soluţii de comunicareîntre membrii unei echipe ce lucrează pentru elaborarea aceluiaşi produs. Pe baza acestora amanalizat cerinţele care trebuiesc îndeplinite pentru implementarea lor, avantajele şidezavantajele fiecărui element component. De asemenea, au fost detaliate principaleleactivităţi de tip sincron şi asincron ca parte a unui „groupware”. În cadrul capitolului 2 am analizat principalele tipuri de sisteme cooperative şiclasificarea acestora pentru a stabili modalităţile de colaborare, comunicare şi coordonareîntre partenerii implicaţi. Cel mai avansat model este acela al unei aplicaţii sincrone şidelocalizate, totodată se dovedeşte a fi şi cel mai realist în contextul cerinţelor din ziua deastăzi: parteneri delocalizaţi, conceperea şi realizarea rapidă a produsului etc. Majoritateasistemelor cooperative folosesc aplicaţii sincrone cât şi asincrone (monolocalizate şi/saudelocalizate) în funcţie de posibilităţile tehnice şi strategia organizaţiei. De asemenea, au fostidentificate principalele tendinţe de dezvoltare a acestor tipuri de sisteme. Au fost identificatedouă mari nuclee: Europa, care mizează pe dezvoltarea de proiecte complexe pentru întreagaorganizaţie vizată şi SUA, care mizează pe aplicaţii mai mici şi pachete de programe dedicatecare ulterior să poată fi integrate conform necesităţilor. 171
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Foarte importantă este prezentarea conceptului de întreprindere virtuală şi a tipurilorde relaţii din cadrul acesteia. Au fost detaliate principalele tipuri de relaţii din care pot fienumerate: B2B, B2C, B2A, B2G etc. Pe baza acestora am schiţat o posibilă arhitectură deîntreprindere virtuală, insistând pe relaţiile dintre actorii implicaţi în realizarea produsului sauprestarea serviciului. În continuare am prezentat câteva concepte şi soluţii software pentru susţinereaactivităţii din cadrul unui sistem cooperativ. În primul rând am menţionat sistemul PDM,managementul datelor legate de produs, sistemul oferă instrumente pentru proiectarea,dezvoltarea şi realizarea produsului. La baza PDM stă o bază de date de tip RDBMS (Sistemde administrare a bazelor de date relaţionate). Baza de date este folosită pentru a fi înregistratepiese şi relaţiile dintre fişierele acestor piese. Sistemele PDM oferă securitate sporită adatelor, stocarea fişierelor, clasificare, notificare, control şi diverse aplicaţii pentru procesespecific inginereşti. Pentru o mai bună analiză a sistemului conceptul de PDM a fost împărţitîn administrarea datelor şi administrarea proceselor. În încheiere au fost detaliate principalelefuncţii ale PDM şi beneficiile implementării unui astfel de sistem. În continuare a fost prezentată arhitectura funcţională a unui ERP cu ajutorul părţilorsale componente. Am detaliat funcţiile sale, principalele obiective, am descris paşii necesariimplementării. De asemenea, am detaliat avantajele şi dezavantajele folosirii acestui tip desoluţie. Pentru a completa suita de soluţii software folosite pentru susţinerea activităţii unuisistem de cooperare, am prezentat sistemul PLM (Managementul ciclului de viaţă alprodusului), concept apărut recent în domeniu. Trebuie menţionat că PLM nu reprezintă unsoft în sine ci mai degrabă o soluţie şi un concept. În urma studiului a rezultat faptul că PLMînglobează concepte ale sistemelor PDM, ERP, CRM, CAD, CAE şi CAM. Am enumeratprincipalele cerinţe ale sistemului şi am prezentat pe scurt câteva soluţii software ce pot ficatalogate ca fiind soft-uri dedicate PLM. De asemenea, am realizat o comparaţie între sistemele comparate, si anume întrePLM şi PDM, respectiv PLM vs ERP. Primele două soluţii (PDM şi ERP) continuă să existeindependent şi reprezintă încă o soluţie pentru organizaţii, dar având în vederea dezvoltareatot mai rapidă a soluţiilor PLM, care înglobează o bună parte din PDM şi ERP, se aşteaptă casoluţia PLM să devină dominantă cu atât mai mult cu cât oferă o soluţie completă dedezvoltare a produsului pe întreg ciclul său de viaţă. În capitolul 2 am mai prezentat o descriere a tehnicilor CAD – CAM – CAE utilizateîn cadrul sistemelor cooperative. Pentru prezentarea caracteristicilor acestora am folosit castudiu de caz un corp de pompă care a fost modelat în modului CAD al soft-ului Catia V5. Aufost descrise principalele două nuclee pe baza cărora se dezvoltă principalele soft-uri CAD:ACIS şi PARASOLID. Pentru exemplificare şi descriere CAM şi CAE, am realizat o simularede fabricare a corpului de pompă modelat în CAD şi am realizat o analiză cu element finit aacestuia pentru partea de CAE. Am considerat ca fiind important studiul principalelor soft-uri dedicate CAD – CAM– CAE, mai întâi sistemele integrate şi apoi cele specializate pe fiecare modul. Ca sistemeintegrate am analizat: I-DEAS, UNIGRAPHICS şi CATIA. La fiecare dintre ele am descrisprincipalele module şi funcţii, unele din ele specifice pentru soft-ul respectiv. Dintre soft-urile 172
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAECAD descris pot fi amintite: AutoCad, ales spre studiu datorită faptului că este foarterăspândit, respectiv SolidEdge şi SolidWork ca produse de nivel mediu comparativ cu soft-urileintegrate. Soluţiile dedicate CAM descrise: PowerMill, PowerShape, EDGECAM şiSURFCAM, iar soluţii CAE: Adina, DesignSpace, NASTRAN, COSMOS. În urma analizei acestor soft-uri au fost observate probleme de compatibilitate latransferul de fişiere, compatibilitatea fişierelor în cadrul unui sistem de cooperare fiindprimordială. Soluţii există, prin folosirea de fişiere neutre de tip STEP, IGES dar şi aici apardiverse probleme cum ar fi: pierderea de date; piesele nu sunt recunoscute ca entităţi separate,ansamblul fiind văzut ca un întreg; apar diferenţe de culori între părţile componente aleansamblului etc. În încheiere am prezentat o analiză comparativă a trei soft-uri (CATIA,UNIGRAPHICS şi SolidWorks) luând în considerare: nucleul geometric folosit, tehnicile demodelare, tipuri de curbe şi suprafeţe, tipuri de formate de import / export suportate, moduleintegrate, compania producătoare şi preţ. 5.2. Realizarea unei clasificări a agenţilor şi studiul influenţei lorluând în calcul mediul în care aceştia acţionează Studiul agenţilor este esenţial pentru a realiza o metodologie de implementare asistemelor cooperative. Nu există o definiţie a agentului unanim acceptată, diferiţi cercetătoriinsistând mai mult sau mai puţin asupra unora dintre proprietăţi în funcţie de domeniul deaplicaţie dar în principal majoritatea consideră autonomia ca fiind o proprietate definitorie aagentului. Prin studiul literaturii de specialitate am realizat o clasificare a agenţilor, amprezentat caracteristicile acestora. Printre caracteristicile principale putem enumera:autonomia, cooperarea, coordonarea, comunicarea, abilitatea socială, învăţarea, reactivitatea,proactivitatea etc. Având la bază aceste elemente am conceput o arhitectură de agent, conţinândprincipalele elemente definitorii: prezenţa unui receptor, analizator, punct de decizie,obiective, cunoştinţe şi tipuri de activităţi ce pot fi efectuate. În continuare am prezentat diferite abordări în realizarea sistemelor distribuitefolosind agenţii mobili şi am prezentat un studiu de caz privind migrarea unui agent către altsistem pentru a aduna informaţii şi a-şi îndeplini obiectivul. Una din contribuţiile personale este reprezentată de o nouă clasificare a agenţilor înfuncţie de influenţa mediului în care aceştia activează. Astfel am definit: • Agent de influenţă: tipul de agent care datorită privilegiilor cu care este înzestrat şi în urma acţiunilor sale îndreptate spre îndeplinirea obiectivului duce la o schimbare importantă a mediului în care acţionează, iar această influenţă duce la modificarea (întârzierea, schimbarea) acţiunii altor agenţi, o astfel de influenţă este indirectă; • Agent influenţabil: care prin prisma privilegiilor reduse – în urma ierarhizării - îşi poate amâna anumite acţiuni sau chiar pot duce la 173
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE neîndeplinirea scopului în urma influenţei directe a unui alt agent sau indirect în urma acţiunii unui alt agent asupra mediului ce va suferi o schimbare şi datorită acesteia agentul va fi afectat; • Agent mixt: este tipul de agent care în timpul acţiunii sale, în funcţie de anumiţi factori se poate afla în una din ipostazele de mai sus, marea majoritate a agenţilor sunt de acest tip. De asemenea, am definit influenţa ca fiind capacitatea unui agent ce deţine anumiteprivilegii (ca urmare a ierarhizării), de a influenţa prin acţiunea sa decisiv mediul în careacţionează, schimbând starea acestuia şi modificând desfăşurarea activităţilor altor agenţi şichiar a obiectivul acestora. Am definit principalele tipuri de influenţă: influenţă pozitivă saunegativă, premeditată sau nepremeditată etc. O altă contribuţie proprie este reprezentată de determinarea unui algoritm pentruîndeplinirea obiectivelor agenţilor. Orice agent are un obiectiv principal cu care este înzestratîncă de la crearea sa, dar pe parcursul existenţei sale în sistem poate primi şi diferite sarcinisecundare. Pe scurt, paşii de urmat pentru îndeplinirea obiectivului trasat sunt: • recunoaşterea problemei, agentul trebuie să îşi însuşească scopul propus; • căutarea de informaţii, agentul trebuie să primească informaţiile necesare de la utilizator dar în acelaşi timp să caute singur aceste informaţii fie prin interogarea utilizatorului, fie prin acumularea de informaţie din mediul său; • evaluarea alternativelor, agentul pe baza informaţiilor deţinute şi a informaţiile provenite din mediu sau din partea utilizatorului trebuie să elaboreze soluţii pentru îndeplinirea obiectivului şi trebuie să aleagă varianta potrivită; • negocierea, agentul trebuie să intre în contact cu alţi agenţi ce pot contribui la realizarea obiectivului şi să comunice cu aceştia; • decizia de acţionare, agentul în urma alegerii variantei potrivite şi în urma negocierii trebuie să acţioneze pentru îndeplinirea obiectivului; • evaluare, agentul trebuie să fie capabil ca după efectuarea acţiunii să evalueze rezultatele acesteia, în principal dacă obiectivul a fost atins, în ce proporţie, cu ce costuri sau în caz de eşec care au fost cauzele, în ambele cazuri el trebuie să genereze un raport pentru utilizator. Identificarea principalelor tipuri de acţiuni ale agenţilor asupra mediului este foarteimportantă. Am realizat o clasificare a acestor acţiuni, am redat proprietăţile acestora şi amprezentat o schemă de decizie pentru realizarea unei activităţi. Un element important din cadrul lucrării îl reprezintă studiul sistemelor multiagent.În urma studiului bibliografiei de specialitate am descris aceste sisteme multiagent, amprezentat principalele caracteristici şi tipuri de sisteme. Am prezentat, de asemenea,infrastructura unui sistem multiagent, arhitectura sistemelor multiagent şi modul în care serealizează cooperarea dintre agenţi în cadrul acestor tipuri de sisteme. Am prezentat principalele protocoale de comunicare între agenţi, procese denegociere şi limbaje folosite în comunicare. 174
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE O contribuţie personală este reprezentată de prezentarea unor abordări ale tehnologieiorientate agent în cadrul sistemelor cooperative prin descrierea arhitecturii unei aplicaţiibazată pe agenţi. 5.3. Realizarea unei arhitecturi distribuite bazată pe tehnologiaagent prin integrarea principalelor instrumente necesare cooperării Au fost prezentate consideraţii privind proiectarea sistemelor cooperative,principalele elemente de la care ar trebui să se pornească pentru proiectarea acestor tipuri desisteme. De asemenea, am descris modalităţile de selectare a echipei şi partenerilor în cadrulunei întreprinderii virtuale, un aspect important fiind acela că nu întotdeauna cei mai bunimembrii selectaţi vor forma şi cea mai bună echipă. Se poate menţiona ca o contribuţie personală elaborarea unei metodologii derealizare a produselor pe baza tehnicilor CAD-CAM-CAE. O altă contribuţie este aceea a realizării unui protocol de comunicare simplificat,pornind de la cele două limbaje de bază: KQML şi FIPA-ACL. Am definit câmpurilespecifice necesare pentru realizarea comunicării dintre agenţi pentru studiile de caz prezentateîn lucrare, după cum urmează: To <receiver> From <sender> <object> <information> <command> Pe scurt acestea sunt explicate astfel: • câmpurile <receiver> şi <sender> vor cuprinde numele agentului, agentul destinatar, respectiv expeditor; • cu ajutorul câmpului <command> se pot adresa diverse comenzi către anumiţi agenţi. În mod normal astfel de comenzi pot da agenţii de influenţă din cadrul sistemului; • câmpul <information> cuprinde diverse informaţii predefinite în sistem pentru a putea fi înţelese de către toţi agenţii, poate avea ataşate diverse date, rapoarte etc.; • câmpul <object> nu poate exista de sine stătător în cadrul liniei de comandă el poate fi ataşat alături de o informaţie sau comandă. Este folosit de exemplu când se oferă informaţii despre o a treia parte implicată în sistem (de exemplu agentul 1 oferă informaţii referitoare la agentul 3 către agentul 2). 5.3.1. Algoritm de rezolvare a unei probleme apărute în departamentulde fabricaţie O contribuţie principală a tezei este reprezentată de prezentarea algoritmului derezolvare a unei probleme apărute în departamentul de fabricaţie. Pe baza algoritmului amdezvoltat un studiu de caz pentru un departament de fabricaţie în care activitatea tuturor 175
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEmaşinilor din sistem este gestionată de agenţi. Conform protocolului de comunicare de maisus au fost definiţi agenţii implicaţi, au fost descrise tipurile de comenzi, tipurile de informaţiitransmise, tipurile de date etc. Astfel, am descris modul de comunicare, negociere şi mediere a conflictelor întreagenţi la apariţia unei probleme în cadrul sistemului, urmărind algoritmul prezentat. 5.3.2. Studii de caz referitoare la folosirea agenţilor în cadrul sistemuluicooperativPrintre contribuţiile personale se pot enumera: 1. Prezentarea unui studiu de caz referitor la colaborarea între agenţi şi ierarhizarealor în cadrul sistemului. Ca exemplificare: colaborarea între agenţi din cadrul a treidepartamente: CAD, CAM şi CAE. Astfel am considerat că într-un sistem complex decooperare este necesară centralizarea tuturor datelor şi activităţilor atât pe categorii principale(pe departamente de exemplu), cât şi pe subcategorii. Ca exemplu: • categorie principala: Departament CAD • Subcategorie 1: Activităţi legate de ansamblul 1 • Subcategorie 2: Activităţi efectuate pentru realizarea, modificarea part1 (ce face parte din ansamblul1): ex. Modificări dimensionale, modificări geometrice etc. Pe fiecare subcategorie şi categorie principală trebuie să existe un agent care săgestioneze aceste activităţi, agent ce va primi aceste informaţii din subsistemul de agenţilocal, le va stoca, sorta şi va raporta mai departe pe cale ierarhică până la agentul cegestionează categoria principală. 2. Am prezentat metode de control a versiunilor soft-urilor existente în cadrulsistemelor cooperative, alegerea sistemelor de operare şi alegerea aplicaţiei de gestiune abazei de date. În cadrul un sistem de cooperare multidisciplinar în care sunt prezente mai multesoft-uri trebuie să existe mai mulţi agenţi care să le gestioneze. Această gestiune a soft-uriloreste necesară deoarece la schimbul de fişiere între diverse echipe ce folosesc soft-uri diferitepot apărea erori, pierderi de date fapt ce va duce la creşterea costurilor şi întârzieri înatingerea obiectivului stabilit. De asemenea, unul din aceşti agenţi trebuie să vegheze şiasupra versiunilor ale aceluiaşi soft deoarece şi aici pot apare diverse probleme de transferîntre versiuni. 3. Prezentarea unui studiu de caz bazat pe agenţi referitor la sistemul de securitate şicontrol. Am identificat cerinţele unui sistem de securitate din cadrul unui sistem cooperativ,sistem gestionat cu ajutorul tehnologiei orientate agent şi am prezentat modul în care agenţiipot accesa baza de date structurată pe nivele de securitate. Pentru acest studiu de caz amdescris agenţii implicaţi şi am detaliat principalele câmpuri ce se regăsesc în protocolul decomunicare. De asemenea, am prezentat arhitectura unui sistem de securitate şi control 176
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEadaptat unui sistem de cooperare bazat pe agenţi şi am identificat principalele probleme desecuritate ce pot să apară în sistem. 4. Prezentarea unui posibil sistem de distribuţie a produselor şi administrareaacestuia prin tehnologia orientată agent. Pentru gestionarea tuturor funcţiilor şi a datelor estenecesară prezenţa unui agent de planificare a distribuţiei pentru fiecare produs în parte. Acestava ţine cont de tipul de produs ce trebuie transportat pentru alegerea maşinii potrivite,disponibilitatea acestei maşini, starea ei etc. Am prezentat arhitectura unui agent de distribuţieluând în considerare: tipul produsului, destinaţie, alegerea variantei de transport potrivită etc. Agentul poate clasifica diversele variante din care se poate opta acordând calificativeastfel: • calificativ 1 pentru variantă foarte bună; • calificativ 2 pentru variantă bună; • calificativ 3 pentru variantă proastă; • calificativ 4 pentru variantă impracticabilă. De asemenea, am stabilit un algoritm de alegerii a rutei cea mai favorabilă ţinândcont de toate elementele prezentate anterior. Pentru studiul de caz am descris agenţii implicaţişi am detaliat principalele câmpuri ce se regăsesc în protocolul de comunicare folosit de cătreagenţii din sistem. 5. Studiu de caz privind negocierea şi achiziţionarea unui material necesar uneimaşini din cadrul departamentului de fabricaţie folosind tehnologia orientată agent. Amdetaliat principalii agenţi implicaţi şi comenzile folosite de aceştia pentru transmitereamesajelor. În acest studiu de caz, majoritatea agenţilor din sistem sunt agenţi mobili cemigrează în alte sisteme pentru a aduna informaţiile necesare generării unui raport sau pentrua alegerea mai bună soluţie din variantele culese. 6. Studiu de caz privind colaborarea agenţilor ce gestionează activitatea maşinilor dindepartamentul de fabricaţie: prezentarea unui agent ce gestionează activitatea unei maşini,ierarhizarea agenţilor şi modalităţi de comunicare între agentul supervizor ca agent deinfluenţă în sistem şi ceilalţi agenţi. Pe baza arhitecturii de sistem propusă au fost definiţiagenţii ce vor gestiona activitatea maşinilor din cadrul departamentului, au fost definitetipurile de comenzi folosite de către agenţii de influenţă din sistem, a fost descris câmpul„information” etc. 5.4. Studiu privind folosirea sistemelor cooperative pentrususţinerea întregului ciclul de viaţă al produsului Implementarea sistemelor de tip PLM în cadrul sistemelor cooperative devine ocerinţă esenţială pentru proiectarea, dezvoltarea şi fabricarea de noi produse în condiţii optimeşi conform cerinţelor pieţei. Am prezentat un model de colaborare în cadrul PLM şi amidentificat principalele cerinţele pentru implementarea PLM. 177
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Am realizat un studiu de caz comparativ privind ciclul de viaţă al produsului. Înprima variantă am folosit reprezentarea clasică a ciclului de viaţă iar în cea de-a doua variantăam prezentat ciclul de viaţă al produsului folosind PLM prin scoaterea în evidenţă aelementelor principale ce contribuie la modificarea ciclului de viaţă al produsului, cel maiimportant element fiind inovarea continuă, care trebuie să fie prezentă în toate etapele cicluluide viaţă. Ca o contribuţie personală se poate menţiona soluţia optimă pentru dizolvarea uneiîntreprinderi virtuale care să nu afecteze ciclul de viaţă al produsului. Ciclul de viaţă alîntreprinderii virtuale nu este neapărat acelaşi cu cel al produsului, de regulă ciclul de viaţă alprodusului este mult mai lung, foarte important este găsirea unor soluţii pentru asigurareamentenanţei produsului, service şi bineînţeles reciclarea acestuia după încetarea activităţiiîntreprinderii virtuale. Dizolvarea unei întreprinderi virtuale, după cum o sugerează şi denumirea, nu estedoar o activitate de încheiere a ciclului de viaţă a acesteia. În timpul ciclului de său de viaţă,mai multe activităţi sunt efectuate sub umbrela procesului de dizolvare. Procesul de dizolvareare rolul de a pregăti documente şi proceduri pentru a formaliza intrarea şi ieşirea dinîntreprinderea virtuală a partenerilor, pregătirea tuturor procedurilor de închidere şi, în acelaşitimp, de a asigura stocarea datelor privitoare la sarcinile pentru produsele terminate. 5.5. Algoritm de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţieasupra ciclului de viaţă al produsului. O contribuţie principală a lucrării este aceea a prezentării unui algoritm de evaluare aimpactului arhitecturii de fabricaţie asupra ciclului de viaţă al produsului. Pentru definirea acestui algoritm , iniţial am elaborat o metodologie de modelare şisimulare pentru proiectarea şi fabricarea unui produs. Prin această contribuţie personală adusălucrării am prezentat toate etapele necesare modelării şi simulării sistemului, cea maiimportant fiind identificarea concentratorilor şi eliminarea acestora prin: • remodelare funcţională, se poate schimba amplasarea anumitor maşini, ordinea anumitor operaţii, viteze ale anumitor benzi transportare sau timpi de realizare; • remodelare tehnologică, prin aceasta toate datele sistemului sunt regândite: tipul maşinilor necesare, tipuri de scule, materiale etc. Se remodelează sistemul în nouă configuraţie şi are loc o nouă simulare a fluxului material din sistem. Am realizat un studiu de caz prin care să fie prezentată metodologia de simularemultipolară a fluxului material din sistem pentru a optimiza activitatea dintre parteneri şi a serealiza o creştere a profitabilităţii. În studiul de caz prezentat se regăsesc trei parteneriorganizaţi sub forma unei întreprinderi virtuale. Doi dintre ei reprezintă furnizorii de produse,iar al treilea reprezintă întreprinderea în care se va face asamblarea acestora în urma căreia varezulta produsul final. Primele două sisteme sunt difuze iar cel de-al treilea este un sistem 178
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEconcentrat, astfel am definit această simulare ca fiind o simulare finită mixtă. Am pornitdezvoltarea algoritmului prin descrierea şi detalierea activităţilor din sistem folosind metodaSADT. Pentru validarea algoritmului prezentat am folosit soft-ul specializat Witness în caream modelat respectivele sisteme, le-am parametrizat şi apoi le-am simulat. Scopul simulăriiiniţiale a fost acela de a identifica concentratorii de flux din sistem şi a realiza eliminarea lor.Pentru aceasta am folosit metoda remodelării funcţionale. În urma acestei modelări,concentratorii au fost eliminaţi şi a rezultat o creştere a productivităţii sistemelor. Având o arhitectură distribuită am considerat că ieşirile din SFF1 şi SFF2 reprezintă înfapt intrări ale sistemului SFF3. De asemenea, am folosit şi conceptul de simulare multipolară inversă, conceptulpresupune pornirea direct de la cerinţe şi de la rezultatele ce doresc să fie obţinute, în cazulnostru de la cerinţele sistemului SFF3, şi apoi către celelalte două sisteme, făcând abstracţiede costul necesar pentru îndeplinirea obiectivului stabilit. Pentru a optimiza arhitectura unui flux de materiale obişnuit din cadrul uneiîntreprinderi virtuale nu este de ajuns o simulare. Acesta este motivul pentru care am propus onoua soluţie, simularea multipolară distribuită, capabilă să evalueze performantele unei ÎV caun sistem integrat, bazat pe modelul realizat folosind un algoritm SADT. Concentratorul deflux care rezultă din simularea multipolara poate să fie oricare dintre concentratorii desimulările izolate dar poate fi de asemenea şi unul total diferit. Una dintre cauzele principaleale acestei particularităţi este diferenţa dintre algoritmii pentru simulări izolate difuze. Pe baza algoritmului am realizat un studiu de caz privind simularea multipolarădistribuită bazată pe tehnologia orientată agent. 179
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD-CAM-CAE Cap. 6. CONCLUZII FINALE ŞI DIRECŢII DE DEZVOLTARE 6.1. Concluzii finale Dezvoltarea sistemelor cooperative ca suport al colaborării în cadrul unei organizaţiide tip întreprindere virtuală a devenit o cerinţă de bază. Problema principală rămâne aceea aimplementării sistemului, o astfel de abordare fiind prezentată în teza de faţă în cadrul căreiasoluţia aleasă este utilizarea tehnologiei orientată agent. Tendinţele actuale sunt de a include un sistem suport pentru susţinerea întreguluiciclu de viaţă al produsului, începând cu analiza de piaţă, perceperea cerinţelor potenţialilorclienţi şi încheind cu retragerea produsului din uz. O astfel de soluţie o reprezintăimplementarea unui sistem de tip PLM. Un element important îl constituie proiectarea sistemului cooperativ, atunci cândtrebuie studiate toate componentele necesare funcţionării sistemului, luând în considerare atâtresursa umană cât şi posibilităţile tehnice şi tehnologice ale fiecărui partener. De asemenea, trebuie implementate diverse metode, tehnici şi tehnologii de realizarea produsului pentru a reuşi aducerea lui pe piaţă în cel mai scurt timp posibil, să satisfacăcerinţelor clientului şi mai ales cu un cost minim. Într-un astfel de sistem a devenitindispensabilă existenţa unor departamente cum ar fi: cel de proiectare asistată, de fabricaţieasistată şi CAE. Astfel produsul este proiectat, verificat şi se găsesc soluţii de fabricare într-untimp foarte scurt şi cu resurse minime. De asemenea, simularea fluxului material din sistem adevenit o cerinţă pentru a obţine o optimizare a acestuia. O problemă ce rămâne de rezolvat pe viitor este aceea a transferului de date întrediverse soluţii software, în momentul de faţă fişierele neutre de transfer nefiind suficient deeficiente, apărând erori şi pierderi de informaţie. Utilizând tehnologia orientată agent se realizează o mai bună comunicare întreparteneri, intervenţia umană se reduce, rolul acesteia fiind aceea de a supraveghea, a luadecizii şi de a interveni doar când este strict necesar. Interfaţa cu utilizatorul a unui sistem cooperativ de dezvoltare a produselorindustriale trebuie să conţină obligatoriu: • „browser”, prin care utilizatorul poate accesa anumite adrese intranet sau internet; • accesul la diverse aplicaţii de tip „groupware”; • vizualizarea partenerului de discuţii prin aplicaţii de tip video conferinţă, posibilitatea de a controla calitatea audio şi video a transmisiei; 180
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD-CAM-CAE • vizualizarea în permanenţă a listei de utilizatori conectaţi în cadrul sistemului; • posibilitatea de a comunica în scris cu aceştia (sistem de tip chat); • lista de aplicaţii disponibile pe care le poate folosi în comun cu alţi utilizatori; • posibilitatea de a vizualiza şi efectua în timp real schimbări din cadrul proiectului. Figura 6.1. – Exemplu de portal colaborativ 6.2. Direcţii de dezvoltare MEDIU Integrarea COLABORATIV completa a MAINE AVANSAT tuturor DISTRIBUIT aplicatiilor si instrumentelor MEDIU Abilitatea de COLABORATIV comunicare intre AZI achipe distribuite DISTRIBUIT geografic (sincron, asincron) Abilitatea de a MEDIU comunica cu IERI COLABORATIV membrii echipei Figura 6.2. – Direcţii de dezvoltare a sistemelor cooperative 181
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD-CAM-CAE Sistemele cooperative sunt într-o evoluţie continuă, de la mediul clasic de colaborareîntre membrii unei echipe de lucru din cadrul unei organizaţii s-a ajuns în ziua de astăzi la unmediu colaborativ distribuit ce permite cooperarea între mai multe echipe dispersate geograficatât în mod asincron cât şi în timp real. Tendinţa actuală este aceea de a dezvolta un mediucolaborativ avansat distribuit care să susţină colaborarea prin integrarea completă a tuturoraplicaţiilor şi instrumentelor. Principalele direcţii de dezvoltare propuse sunt: • implementarea conceptului PLM în cadrul unui sistem cooperativ; • evaluarea capabilităţii resurselor umane în culturi organizaţionale specifice întreprinderilor virtuale; • integrarea tuturor aplicaţiilor şi instrumentelor într-un sistem colaborativ avansat distribuit; • utilizarea sistemelor holonice în proiectarea şi dezvoltarea sistemelor cooperative; • dezvoltarea unei interfeţe grafice cu utilizatorul specifică unui sistem cooperativ; • testarea algoritmului de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţie asupra ciclului de viaţă al produsului în cazul în care în simulare sunt introduse legi de distribuţie în locul timpilor medii; • testarea algoritmului de evaluare a impactului arhitecturii de fabricaţie asupra ciclului de viaţă al produsului utilizând simularea finită (în care toate sistemele sunt difuze sau toate sunt concentrate) şi simularea infinită (în care toate sistemele sunt difuze sau toate sunt concentrate). 182
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE BIBLIOGRAFIELucrări de referinţă în domeniu:[1] Bill Gascoigne - PDM: The Essential Technology for Concurrent Engineering World Class Design to Manufacture, ISSN 1352-3074, Vol.2 , pg.38 – 42, 1995 Brustoloni, Jose C. - Autonomous Agents: Characterization and Requirements,[2] Technical Report CMU--CS--91--204, School of Computer Science, Carnegie-Mellon University, Pittsburgh, PA, 1991 Caglayan A., Harrison, C. - Agent Sourcebook: Commercial Agent Software, Wiley[3] Computer Publishing, ISBN 0471153273, 1997 Camarinha-Matos L.M., Carelli R., Pellicer J., Martín M., - Towards the virtual enterprise in food industry, Proceedings of the ISIP97 OE/IFIP/IEEE International.[4] Conference on Integrated and Sustainable Industrial Production, Chapman & Hall, ISBN 0 412 79950 2, Lisboa, Portugal, 14-16 May, 1997 Carl Gutwin and Saul Greenberg - The Importance of Awareness for Team Cognition[5] in Distributed Collaboration .Team Cognition: Understanding the Factors that Drive Process and Performance, APA Press, pg. 177-201, Washington, 2004 Coteţ C.E., Abaza B.F., Căruţaşu N.L. – Multipolar distributed simulation for concentrate and difussed FMS, Proceedings of the International Conference on[6] Manufacturing Systems ICMaS 2004, 2004, p. 647-650, Editura Academiei Romane, ISBN 973-27-1102-7 Cristina Mohora, Costel Emil Coteţ, Gabriela Pătraşcu – Simularea sistemelor de[7] producţie – Simularea proceselor, fluxurilor materiale si informaţionale, Editura Academiei Romane, ISBN 973-8130-69-7, Bucuresti, 2001 Cristina V. Niculescu – Sinergia de competenţe prin Internet, o viziune holistă,[8] Academia Romana, 2001[9] David Burdick - Collaborative Visions, http://www.collaborativevisions.com/ Drăgoi G., Guran M. – Collaborative engineering, a tool for the Virtual Enterprise[10] based on a open information model, The Romanian Review Precision Mechanics, Optics & Mechatronics, pg. 17-20, ISSN 1220-6830, 2001 Drăgoi George– Întreprinderea integrată: metode, modele, tehnici şi instrumente de[11] dezvoltare şi realizare a produselor, Editura Politehnica Press, ISBN 973-8449-25-1, Bucureşti, 2003[12] Dumitrescu D. - Principiile inteligenţei artificiale, Ed. Albastră, Cluj-Napoca, 1999 Franklin, Stan - Artificial Minds, MIT Press, ISBN 0-262-06178-3, Cambridge, MA,[13] 1995 Georgeff, M.P., Lansky, A.L. - Reactive Reasoning and Planning, In Proceedings of[14] the Sixth National Conference on Artificial Intelligence,MIT Press, 1987 Goutam Satapathy, Jun Lang, Renato Levy - Application of agent building tools in[15] factory scheduling and control systems, Proceedings of SPIE, Network Intelligence: 183
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Internet-based Manufacturing, Ed. Nina. M. Berry, Vol. 4208, pg 42-53, 2000 Guran Marius - Sisteme informaţionale. Curs Master: Managementul şi Ingineria[16] Întreprinderiolor Industriale Virtuale, Facultatea I.M.S.T. din cadrul Universităţii. Politehnica Bucureşti, anul univ. 2003/2004 Hayes-Roth B. - An Architecture for Adaptive Intelligent Systems, Artificial[17] Intelligence: Special Issue on Agents and Interactivity, 1995 http://activist.gpl.ibm.com:81/WhitePaper/ptc2.htm - IBM (1995), “Intelligent agent[18] strategy2, White Paper[19] http://logic.stanford.edu/kif/dpans.html[20] http://www.autodesk.com[21] http://www.c3.lanl.gov/~rocha/psl/agent_review.pdf[22] http://www.cadreport.ro/cadrep98.02/053.htm[23] http://www.chip.ro/revista/[24] http://www.crystaliz.com/logicware/mubot.html[25] http://www.cs.umbc.edu/kqml/[26] http://www.delcam.ro[27] http://www.openmind.de/ Ian Dabney - Mastering the misunderstandings that threaten project deadlines,[28] CoCreate, 2005 Jeffrey S. Rosenschein - Negotiation in State-Oriented Domains with Incomplete[29] Information over Goals, The Sixteenth European Conference on Artificial Intelligence, Spain, 2004 Jim Farley - Java™ Distributed Computing, OReilly Media, ISBN 1-56592-206-9,[30] Sebastopol, USA, 1998[31] John Alpine - Best practices for project team collaboration,CoCreate, 2004 Jonathan Grudin - CSCW: History and Focus, IEEE Computer Society Press, vol.27,[32] pg.19-26, 1994 Jordan Cocs - Incorporating Product Lifecycle Management in Mechanical[33] Engineering Curricula, 2003 Keil F. C. - Concepts, Kinds, and Cognitive Development, MIT Press, Cambridge,[34] MA, 1989 Lee, K. - Principles of CAD/CAM/CAE Systems, Addison Wesley Longman[35] Publishers, USA, 1999 Logan B. - Classifying Agent Systems, In Proc. of the AAAI-98 Workshop on[36] Software Tools for Developing Agents, Wisconsin, USA, 1998 Maes P. - Artificial Life Meets Entertainment: Life like Autonomous Agents,[37] Communications of the ACM, pg.108-114,1995 Malone, T. W. & Crowston, K. - The interdisciplinary study of coordination,ACM[38] Press, pg.87-119, New York, USA, 1994 Malone, T.W. & Crowston, K. - What is Coordination Theory and How Can It Help[39] Design Cooperative Work Systems, Proceedings of the Conference on Computer- Supported Cooperative Work, pg. 357-370, Los Angeles, 1994 Mark Julian Perry – Distributed cognition and computer supported collaborative[40] design, 1998 184
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Mircea Mirescu - Sistemele de lucru pentru cooperare asistata; de calculator, o noua[41] dimensiune pentru colaborarea stiintifica si conlucrarea în cadrul unitatilor organizationale Moukas A., Guttman, R., Maes P. - Agent-mediated Electronic Commerce: An MIT[42] Media Laboratory Perspective, International Journal of Electronic Commerce, vol.4, pg.5-21, ISSN1086-4415, USA, 2000 Nwana, H. S. - Software Agents: An Overview. Intelligent Systems Research, BT[43] Laboratories, Ipswich, U. K., 1996[44] Paul Larson & Jeff Fischer - A Short Intro to Business-to-Business E-Commerce, 2002 Philip Sargent - The Product Data Management (PDM) and Related Software[45] Markets,1997, http://home.klebos.net/philip.sargent/design/pdm-market.html Pires L.C.M., Carvalho J., Moreira, N. – The role of bill materials and movements[46] (BOMM) in virtual enterprises environment, International journal of production research (IFPR), 2006, ISSN 0020-7543 Robert M. Mattison – Understanding Product Data Management Systems, ISBN-13[47] 978-0070499997, 1997 Russell S. J., Stuart, J., Norvig, P. - Artificial Intelligence: A Modern Approach,[48] Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall, 1995 Smith, D. C., Cypher, A.and Spohrer, J. - KidSim: Programming Agents Without a[49] Programming Language, Communications of the ACM, 1994 Sobah Abbas Petersen - Using Agents to Support the Formation of Virtual Enterpise[50] Teams, 2002[51] Talab D. - Bazele CAD, Editura Universităţii Transilvania, 2000 Terveen, L.G. - An Overview of Human-Computer Collaboration ,Knowledge-based[52] Systems, ISSN 0950-7051, 1995 Wanda Orlikowski, JoAnne Yates - Structuring Interaction through Communicative[53] Norms, Journal of Business Communication, pg. 13-35, 2002 Weiss G., Sen S. - Adaptation and Learning in Multiagent Systems. Springer Verlag,[54] Berlin, 1996 Weiss G. - Multiagent Systems – A Modern Approach to Distributed Artificial[55] Intelligence, The MIT Press, ISBN 0-26223-203-6, Cambridge, Massachusetts, 2000[56] White J. E. - Mobile Agents, Menlo Park, CA, AAAI Press, MIT Press, 1996[57] Wooldrige M. - An Introduction to MultiAgent Systems, John Wiley&Sons, 2002[58] www.adacomputers.ro[59] www.ai.mit.edu/people/sodabot/slideshow/total/ P001.html[60] www.cadreport.ro/cadrep96.03/03.htm[61] www.cadreport.ro/cadrep97.01/[62] www.cadreport.ro/cadrep97.01/078.htm[63] www.cadreport.ro/cadrep98.02/051.htm[64] www.cadreport.ro/cadrep98.04/033.htm[65] www.campusprogram.com[66] www.cimmetry.com[67] www.cosyninc.com[68] www.crcnet.ro/designspace6.html[69] www.cs.tcd.ie 185
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE[70] www.cybernetics.ro[71] www.adina.com[72] www.hoise.com[73] www.pdmic.com[74] www.plm3ds.com[75] www.premieritservices.com[76] www.productcenter.com[77] www.solutions.intergraph.com[78] www.usabilityfirst.comArticole, cărţi şi brevete realizate de autor: Ciobanu, L.F., Constantinescu, C.C., Popa L.C., Catalog Editor in CATIA V5R8,[79] International Conference on Economic Engineering and Manufacturing Systems, Brasov, Octombrie 2003 Popescu, D., Popa, L.C., Ciobanu, L.F., Grigoroiu, G.E., Constantinescu C.C.,[80] Indrumar CAD CATIA V5R8, Editura AIUS, Craiova 2004 Mai 2004 - Medalia de aur la Expoziţia Internatională de Invenţii GENIUS-[81] EUROPE, BUDAPESTA cu invenţia Mecanism diferenţial pentru antrenarea utilajelor rotative Popa C.L., Bucur (Constantinescu) C. C., Ciobanu L.F. - Using CAD/CAM/CAE Cooperative Systems in Pump Cover Design & Manufacturing - IC-SCCE-1st[82] International Conference „From Scientific Computing to Computational Engineering”- Proceedings Volume III, 2004, pp. 1343-1349, Patras University Press, ISBN 960-530- 071-07 Ciobanu L.F., Popa C.L., Bucur (Constantinescu) C. C. - Simulation in validating manufacturing systems remodeling for virtual enterprise environement integration -[83] IC-SCCE-1st International Conference „From Scientific Computing to Computational Engineering”-Proceedings Volume III, 2004, pp. 1108-1113, Patras University Press, Demos T. Tsahalis, ISBN 960-530-071-0 Bucur (Constantinescu) C. C., Ciobanu L.F., Popa C.L. - Study about the manufacturing integration in the design phase using several CAD-CAM integration[84] systems software - IC-SCCE-1st International Conference „From Scientific Computing to Computational Engineering”-Proceedings Volume III, 2004, pp. 1195- 1202, Patras University Press, ISBN 960-530-071-0 Hadăr, A., Ciobanu, L. F., Popa, C. L., Bucur (Constantinescu), C. C. - Replacing Differential Rolls with Full Rolls in Revolving Equipments Driving Mechanism -[85] Proceedings of the International Conference on Manufacturing Systems ICMaS 2004, 2004, p. 179-182, Editura Academiei Romane, ISBN 973-27-1102-7 Hadăr, A., Ciobanu, L. F., Bucur (Constantinescu), C. C., Popa, C. L - Alternative Movable System for Turning Shafts in Heavy Industry - Proceedings of the[86] International Conference on Manufacturing Systems ICMaS 2004, 2004, p. 109-112, Editura Academiei Romane, ISBN 973-27-1102-7 186
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE Popa C.L., Bucur C. C. - Data Transfer Between CAD-CAM-CAE Cooperative Systems[87] - Proceedings of the 7th Conference on Management of Innovative Technologies (MIT’2004), 2004, pp. 11-14, AIUS, Craiova, ISBN 973-700- 028- 5 Ciobanu L.F., Popa C.L. - Simulation and CAD/CAM/CAE cooperative systems integration in virtual environments - Proceedings of the 7th Conference on Management[88] of Innovative Technologies (MIT’2004), 2004, pp. 15-18, AIUS, Craiova, ISBN 973-700- 028- 5 Cotet, C.E., Drăgoi, G., Abaza, B.F., Popa, C.L. - A general simulation algoritm for concentrate and difussed FMS - Proceedings of the 7th Conference on Management of[89] Innovative Technologies (MIT’2004), 2004, pp. 99-102, AIUS, Craiova, ISBN 973-700- 028- 5 Hadăr, A., Ciobanu, L. F., Popa, C. L., Bucur (Constantinescu), C. C. - Differential Gear Train for Revolving Equipments Driving with Sustaining Rolls - Proceedings of[90] the 15th International DAAAM Symposium, “Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Reconstruction and Development” (DAAAM 2004), 2004, pp. 149-150, DAAAM International Vienna 2004, ISBN 3-901509-42- 9 Hadăr, A., Ciobanu, L. F., Bucur (Constantinescu), C. C., Popa, C. L. - Manufacturing System for Big Shafts Cutting in Heavy Industry - Proceedings of the[91] 15th International DAAAM Symposium, “Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Reconstruction and Development” (DAAAM 2004), 2004, pp. 147-148, DAAAM International Vienna 2004, ISBN 3-901509-42- 9 Popa C.L., Ciobanu L.F., Bucur C. C., Parpala R.C. - Using multi-agent systems technology in distributed systems implementation - Proceedings of the 8th Conference on Management of Innovative Technologies (MIT’2005), 2005, pp. 259-[92] 262, TAVO Slovene Society for Abrasive Water Jet Technology, Slovenia, LAT Laboratory for Alternative Technologies – University of Ljubljana, Slovenia, ISBN 961-6238-96-5 Ciobanu L.F., Popa C.L., Parpala R.C., Bucur C. C. - Internet/Intranet/Extranet Portals for products designing, manufacturing and service - Proceedings of the 8th Conference on Management of Innovative Technologies (MIT’2005), 2005, pp. 77-[93] 80, TAVO Slovene Society for Abrasive Water Jet Technology, Slovenia, LAT Laboratory for Alternative Technologies – University of Ljubljana, Slovenia, ISBN 961-6238-96-5 Bucur C. C., Parpala R.C., Popa C.L., Ciobanu L.F. - SADT Modelling for Data Transfer using the STEP Format - Proceedings of the 8th Conference on[94] Management of Innovative Technologies (MIT’2005), 2005, pp. 193-197, TAVO Slovene Society for Abrasive Water Jet Technology, Slovenia, LAT Laboratory for Alternative Technologies – University of Ljubljana, Slovenia, ISBN 961-6238-96-5 Parpala R.C., Bucur C. C., Ciobanu L.F., Popa C.L. - Automatic generation of part and assemblies in CATIA V5 using Visual Basic - Proceedings of the 8th Conference[95] on Management of Innovative Technologies (MIT’2005), 2005, pp. 183-186, TAVO Slovene Society for Abrasive Water Jet Technology, Slovenia, LAT Laboratory for Alternative Technologies – University of Ljubljana, Slovenia, ISBN 961-6238-96-5 Popa C.L., Bucur C. C., Aurite T. - A multi-agent approach in the development of[96] distributed systems - International Conference on Integrated Engineering C2I 2005, 187
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE 2005, pp. 123-124, Editura Politehnica Timisoara 2005, ISBN 973-625-259- 0 Ciobanu L.F., Popa C.L., Aurite T. - Virtual manufacturing based on an Internet/Intranet/Extranet Portal - International Conference on Integrated[97] Engineering C2I 2005, 2005, pp. 107-108, Editura Politehnica Timisoara 2005, ISBN 973-625-259- 0 Popa C.L. - An Agent Classification From the Environment Perspective - Annals of DAAAM for 2005 & Proceedings of The 16th INTERNATIONAL DAAAM[98] SYMPOSIUM “Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Young Researchers and Scientists” (DAAAM 2005), pag. 309-310, ISSN 1726-9679, ISBN 3-901509-46-1 Popa C.L., Hadăr, A., - A cooperative system design based on agent technology - Annals of DAAAM for 2006 & Proceedings of The 17th INTERNATIONAL[99] DAAAM SYMPOSIUM “Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Mechatronics and Robotics” (DAAAM 2006), pag. 311-312, ISSN 1726-9679, ISBN 3-901509-57-7 Ciobanu, L. F., Parpala, R. C., Popa, C. L. - Integrating Supply Chain Management[100] In Virtual Enterprises, Proceedings of the 15th International Conference on Manufacturing Systems – ICMaS, Bucuresti, Romania, October 2006 Ciobanu, L.F., Popa, C.L. - Remodeling and validation by simulation of manufacturing systems architecture for the integration in virtual enterprise[101] platforms, Annals of the Oradea University – Fascicle of Management and Technological Engineering, volume VI, Oradea, 2007, pag. 1610-1613, ISSN 1583- 0691 Ciobanu, L.F., Popa. C.L. - Product life cycle management in virtual environment,[102] Academic Journal of Manufacturing Engineering, Volume 5, number 2/2007, Editura Politehnica, ISSN 1583-7904 Parpală, L.F., Popa, C.L., Căruţaşu, G. – Using CAD – CAM – CAE techniques and alternative technologies in virtual enterprises, Proceedings of the 9th Conference on[103] Management of Innovative Technologies (MIT’2007), Fiesa, Slovenia, 2007, pag.171-176, ISBN 978-961-6536-19-6 Căruţaşu, G., Drăghici, A., Parpală, L.F., Popa, C.L. – How to get a five star partner,[104] Proceedings of the 9th Conference on Management of Innovative Technologies (MIT’2007), Fiesa, Slovenia, 2007, pag. 91-96, ISBN 978-961-6536-19-6 Parpală, L.F., Popa, C.L., - Comparative analysis of main process and material flow modeling/simulation softwares used in virtual environment , Annals of DAAAM for[105] 2007 & Proceedings of The 18th International DAAAM SYMPOSIUM, „Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Creativity, Responsibility and Ethics of Engineers”, Zadar, Croaţia, 2007, pag.534-544, ISSN 1726-9679 Popa, C.L., Parpală, L.F., Aurite, T. – Algorithm for problems rezolving in distributed system using agent technology, Annals of DAAAM for 2007 &[106] Proceedings of The 18th International DAAAM SYMPOSIUM, „Intelligent Manufacturing & Automation: Focus on Creativity, Responsibility and Ethics of Engineers”, Zadar, Croaţia, 2007, pag.575-576, ISSN 1726-9679 188
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE LISTĂ DE FIGURIFig. 2.1. - Exemplu de utilizare a tablei de lucru comune .......................................................12Fig.2.2. – Interfaţa sistemului AutoVue SolidModel Professional ...........................................21Fig.2.3. – Exemplu de utilizare a sistemului AutoVue SolidModel Professional.....................21Fig.2.4. – Tipuri de relaţii ........................................................................................................25Fig. 2.5. - Fluxul informaţional în PDM [11] ..........................................................................28Fig. 2.6. – Arhitectura funcţionala a unui ERP........................................................................30Fig. 2.7. - Funcţiile contabile ale unui E.R.P...........................................................................31Fig. 2.8. – Sistemul PLM ..........................................................................................................34Fig. 2.9.– Corp de pompă modelat în CATIA V5 .....................................................................37Fig. 2.10. - Structura unui model geometric ............................................................................38Fig. 2.11. – Simulare de fabricare a corpului de pompă în CATIA V5....................................40Fig. 2.12. – Analiza cu metoda element finit în CATIA V5 ......................................................41Fig. 3.1. - Inteligenţa artificială distribuită ............................................................................. 68Fig. 3.2. – Arhitectura unui agent ............................................................................................ 70Fig. 3.3. – Taxonomia generală a agenţilor............................................................................. 71Fig. 3.4. – Clasificarea lui Nwana ........................................................................................... 72Fig. 3.5. – Diferite abordări în realizare sistemelor distribuite............................................... 77Fig. 3.6. – Exemplu de migrare a unui agent mobil................................................................. 78Fig. 3.7. – Reprezentarea agentului în funcţie de mediul în care acţionează .......................... 79Fig. 3.8. – Decizia privind realizarea unei activităţi ............................................................... 83Fig. 3.9. – Algoritm pentru îndeplinirea obiectivelor agenţilor [98] ...................................... 85Fig. 3.10. – Cooperarea agenţilor în cadrul SMA ................................................................... 88Fig. 3.11. – Arhitectura SMA ................................................................................................... 88Fig. 3.12. – Infrastructura SMA ............................................................................................... 89Fig. 3.13. – Comunicare folosind TELL şi ASK ....................................................................... 93Fig. 3.14. – Comunicare folosind limbaje formale .................................................................. 93Fig. 3.15. – Arhitectura unei aplicaţii bazată pe agenţi .......................................................... 98Fig. 3.16. – Negocierea între agenţi....................................................................................... 100 189
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEFig. 4.1. – Schimbul de informaţie dintre parteneri în cadrul sistemului 104Fig. 4.2. – Colaborare în aceeaşi locaţie ...............................................................................105Fig. 4.3. – Colaborare din locaţii diferite ..............................................................................105Fig. 4.4. – Proiectarea sistemului cooperativ [99] ................................................................106Fig. 4.5. - Întrebări esenţiale puse de fiecare organizaţie înainte de intrarea într-oorganizaţie virtuală ................................................................................................................107Fig. 4.6. – Selectarea echipei şi a partenerilor ......................................................................108Fig. 4.7. – Apariţia ideii de produs ........................................................................................109Fig. 4.8. – Tipuri de relaţii ale departamentului de marketing..............................................109Fig. 4.9. – Realizarea produsului pe baza tehnicilor CAD-CAM-CAE .................................110Fig. 4.10.a. – Algoritm de rezolvare a problemei ..................................................................116Fig. 4.10.b. - Algoritm de rezolvare a problemei...................................................................117Fig. 4.11. – Controlul versiunii soft-urilor.............................................................................122Fig. 4.12. – Alegerea sistemului de operare ..........................................................................122Fig. 4.13. – Alegerea aplicaţiei de gestiune a bazei de date..................................................123Fig. 4.14. – Exemplu de ierarhizare a agenţilor ....................................................................125Fig. 4.15. – Ierarhizarea agenţilor pentru studiul de caz 3 ...................................................125Fig. 4.16. – Accesul la baza de date organizata pe nivele de securitate................................126Fig. 4.17. – Sistem de securitate şi control ............................................................................128Fig. 4.18. – Departamentul de distribuţie parte a ÎV sau partener al acesteia .....................130Fig. 4.19. – Agentul de distribuţie ..........................................................................................130Fig. 4.20 – Stabilirea rutei optime de către agentul de distribuţie ........................................131Fig. 4.21 – Agentul ce gestionează activitatea unei maşini din departamentul de fabricaţie135Fig. 4.22. – Agentul supervizor al sistemului.........................................................................136Fig. 4.23 – Sistemul supus studiului.......................................................................................137Fig. 4.24. – Colaborarea în cadrul PLM ...............................................................................142Fig. 4.25. – Reprezentare clasică a ciclului de viaţă al produsului.......................................143Fig .4.26. – Ciclul de viaţă al produsului folosind PLM........................................................143Fig. 4.27 – Planificarea dizolvării Întreprinderii Virtuale ....................................................145Fig.4.28. - Componentele tehnologice care contribuie la mediul IV. ....................................147Fig. 4.29. - Metodologia de modelare şi simulare pentru proiectarea şi fabricarea unuiprodus [87] .............................................................................................................................148Fig. 4.30. – Arhitectura întreprinderii virtuale pentru studiul de caz prezentat....................149 190
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEFig. 4.31. – Prima a algoritmului SADT ................................................................................150Fig. 4.32. – A doua etapă a algoritmului SADT.....................................................................150Fig. 4.33. – Modelarea în Witness a SFF1.............................................................................152Fig. 4.34. – Modelarea în Witness a SFF2.............................................................................152Fig. 4.35. – Modelarea în Witness a SFF3.............................................................................153Fig. 4.36 – SFF1 în timpul simulării ......................................................................................154Fig. 4.37. – Simularea SFF2 ..................................................................................................154Fig. 4.38. – Raport privind activitatea maşinii M1_2 din cadrul SFF1 ................................155Fig. 4.39. – Raport privind activitatea maşinii C1_2 din cadrul SFF1 .................................155Fig. 4.40. – Raport al activităţii maşinii M1_4 din cadrul SFF1 ..........................................156Fig. 4.41. – Raport privind activitatea maşinii M1_2 după remodelarea sistemului 1 .........156Fig. 4.42. – Raport privind activitatea maşinii M1_4 după remodelarea sistemului 1 .........157Fig. 4.43. – Introducerea parametrilor pentru conveiorul C2_1...........................................157Fig. 4.44. – Raport privind activitatea maşinii M2_1 ............................................................158Fig. 4.45. – Raport privind activitatea conveiorului C2_1 ....................................................159Fig. 4.46. – Raport privind activitatea maşinii M2_5 parte a SFF2......................................159Fig. 4.47 – Raport privind activitatea operatorului în cadrul SFF2 .....................................160Fig. 4.48. – Raport privind activitatea maşinii M2_1 după remodelarea SFF2....................161Fig. 4.49. – Raport privind activitatea conveiorului C2_1 după remodelarea SFF2............161Fig. 4.50. – Raport privind activitatea operatorului după remodelarea SFF2 .....................162Fig. 4.51. – Raport privind activitatea maşinii M2_5 după remodelarea SFF2....................162Fig. 4.52. – SFF3 în timpul simulării .....................................................................................163Fig. 4.53. - Raport privind activitatea conveiorului C3_1 parte a SFF3...............................164Fig. 4.54. – Raport privind activitatea conveiorului C3_2 parte a SFF3..............................164Fig. 4.55. – Raport privind activitatea maşinii M3_1 parte a SFF3......................................165Fig. 4.56. – Raport privind activitatea conveiorului C3_2 după remodelarea SFF3............166Fig. 4.57. – Raport privind activitatea maşinii M3_1 după remodelarea SFF3....................166Fig. 4.58. – Arhitectura unui posibil sistem cooperativ dezvoltat pe baza tehnologiei orientatăagent .......................................................................................................................................170Figura 6.1. – Exemplu de portal colaborativ ......................................................................... 181Figura 6.2. – Direcţii de dezvoltare a sistemelor cooperative............................................... 181 191
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAE GLOSAR DE TERMENI ŞI ABREVIERIAACL: Agent Communication LanguageACM: Automatic Constraint MappingANSI: American National Standards Institutul naţional de standardizare americanInstituteBB2A: Business-to-AdministrationB2B: Business-to-Business raporturi comerciale existente între firmă şi furnizori în conceptul VEB2C: Bussiness to Customer raporturi comerciale existente între firmă şi clienţi în conceptul VEB2E; Business-to-employeesB2G: Business-to-Government raporturi legale şi fiscale existente între firmă- furnizori în conceptul VE între firmă şi guvernB2X: business to exchangeB-rep: boundary representationBS (British Standard)CC2A: Customer-to- AdministrationC2B: customer-to-businessC2C: customer-to-customerCADL: CADKEY Advanced DesignLanguageCAD: Computer Aided Design proiectarea asistată de calculatorCAM: Computer Aided Manufacturing fabricaţia asistată de calculatorCAE: Computer Aided Engineering Ingineria asistată de calculatorCASE: Computer – Assisted SoftwareEngineeringCATIA: Computer AidedThreedimensional InteractiveApplicationsCGR: Catia Graphical RepresentationCIM: Computer Integrated producţia integrată asistată de calculatorManufacturingCLIPS: C Language Integrated instrument software pentru realizarea sistemelorProduction System expertCORBA: Common Object Request tehnologie de aplicaţii client-server promovatăBrooker Adapter de OMGCNC: computer numerical controlCOOL: COOrdination LanguageCRM: Customer Relationship managementul relaţiilor cu clienţiiManagementCSF: Chrysler Standard Format 192
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEDDARPA: Defense Advanced Research Agenţia de Cercetare Avansată în ApărareProject Agency (SUA)DCOM: Distributed Component ObjectModelDP: data processingDigital engineering libraries librării digitale în domeniul inginerieiDPS: Distributed problem solving rezolvarea distribuită a problemelorDM: Data Management administrarea datelorDXF: Drawing Interchange FormatDWG: drawingEe-Commerce comerţ electronicE-mail Poştă electronicăERP: Enterprise Resource Planning planificarea resurselor întreprinderiiESPRIT: European Strategic Programsfor Research and Development inInformation TechnologyFFEA:FIPA: Foundation for Intelligent PhysicalAgentsFAQ: Frequently Asked QuestionsFST: Ford Standard TapeGGPS: Geographical Positioning System sistem global de poziţionareGroupware tehnologie proiectată şi dezvoltată pentru a facilita lucrul dintre diferite grupuri de persoaneGUI: Graphic User interface interfaţă grafică cu utilizatorulHHCI: Human – Computer Interaction Interacţiune (cooperare) om-calculatorHSM: High Speed MachiningHTML: Hypertext Markup LanguageHTTP: Hypertext Transfer ProtocolHPGL: Hewlett Packard GraphicLanguageIIB: Intra Bussines relaţiile existente între unităţile organizaţionale elementare în interiorul firmei corespunzător conceptului VEIGES: Initial Graphics ExchangeSpecificationIS: information systems sisteme informaţionaleISO : International Standards Organizaţia Internaţională de StandardizareOrganisationIT – Information technology Tehnologia Informaţiei 193
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAEIV întreprindere virtualăJJVM (Java Virtual MachineKKQML: Knowledge Query andManipulation LanguageKIF: Knowledge Interchange FormatLLAN: Local Area Network reţea localăMMAF: Mobile Agent FacititySpecificationMAS: multi-agent systems sisteme multiagentMRP: Material Resource Planning planificarea resurselor materialeMIS: Management Information SystemsMUCN: maşini-unelte cu comandănumericăNNewsgroup Grup de ştiriNURBS: non-uniform rational B-splineOOA: Office AutomationPPC: Personal ComputerPDM: Product Data Management managementul datelor de produsPLM: Product Lifecycle Management managementul ciclului de viaţă al produsuluiPM: Process Management administrarea proceselorRRACE: Research and Development inAdvance Communication TechnologyRFP: Request For ProposalRFQ: request for quotationRPC: remote procedure callRDBMS: Relational Database Sistem de administrare a bazelor de dateManagement System relaţionateRMI: Remote Method InvocationSSADT: Structured Analysis and DesignTechniqueSAP sisteme autonome de producţieSE: software engineering Soft dedicat aplicaţiilor inginereştiSFF Sisteme Flexibile de FabricaţieSMA Sistem multiagentSQL: Structured Query LanguageSTEP: Standard for the Exchange ofProduct data 194
    • CONTRIBUŢII PRIVIND REALIZAREA UNUI SISTEM COOPERATIV DE DEZVOLTARE A PRODUSELORINDUSTRIALE PE BAZA TEHNICILOR CAD – CAM – CAESTL: stereolithography CAD folosit în general pentru prototipare rapidă şi CAMTTCP/IP: Transmission Control suită de protocoale de comunicaţie folositeProtocol/Internet Protocol pentru conectarea la diferite host-uri de pe InternetUUML: Unified Modeling Language Limbajul de Modelare UnificatURL: Uniform resource locator alocator uniform de resurseuser utilizatorVVE: Virtual Enterprise întreprindere virtualăVDA:Verband der Automobilindustrie sistem german de management al calităţii pentru industria autoWWorkflow system sistem de tip flux de lucruWWW: World Wide Web 195