Назад

Опыт разработки гипертекстовой базы знаний по технологии производства труб

© 1998 Соломеин В.А., Харитонов В.В., Богатов А.А.

Уральский государственный технический университет, г. Екатеринбург

 Многообразие способов производства сварных и бесшовных труб, большое число вариантов их реализации на различных предприятиях отрасли, затрудняют создание единой базы знаний, охватывающей традиционные и современные аспекты технологии трубного производства. Ниже показан пример решения этой задачи с использованием нового перспективного класса гипертекстовых систем управления массивами информации.

 Гипертекстовая система объединяет в себе средства создания и управления информационными объектами и связями между ними, которые также представляют собой объекты, снабженные идентификаторами. При этом можно создавать структуры, связывающие друг с другом самые разнородные объекты в форме текста, графических, фото- или видеоизображений и т.д. Основной принцип подобной системы заключается в использовании автоматически поддерживаемых связей между объектами одного или нескольких массивов информации. Последнюю хранят в файловой структуре, а также в реляционных или объектно-ориентированных базах данных. Гипертекстовый документ создается в формате HTML (Hypertext Markup Language) [1], применение которого не требует навыков программирования при создании информационных объектов и связей между ними. Интерфейс программ-браузеров типа Netscape Navigator или Microsoft Internet Explorer [2] позволяет пользователю быстро находить информационные объекты любого вида, а также использовать их для составления или изменения гипертекста. Можно дополнять или обновлять содержание отдельных частей гипертекста не меняя его общей структуры или редактировать последнюю без изменения содержимого ее частей. Благодаря этому гипертекстовая система позволяет разрабатывать нелинейные информационные структуры - более гибкие по сравнению с традиционными упорядоченными документами, базами знаний или данных. Пользователь, по его усмотрению, может выбирать порядок просмотра объектов гипертекста и объем необходимых ему сведений, не прибегая к другим источникам информации. Наконец, используемые при разработке гипертекстовых документов программные продукты [3] и технологии Internet/Intranet, обеспечивают возможность их распространения через корпоративные или глобальные компьютерные сети к рабочему месту клиента, оснащенному браузером.

 Указанные преимущества гипертекстовой системы были использованы при разработке электронной базы знаний о технологических процессах производства труб, предназначенной для студентов специальности 110600 - обработка металлов давлением (специализация "Трубное производство"). Данная база знаний включает следующие разделы:

 Каждый из разделов содержит основные сведения о теории и технологии производства бесшовных и сварных труб, опубликованные в ряде отечественных и зарубежных источников информации, включая книги, статьи, каталоги, нормативно-технические документы и т.д. Кроме того, приводятся краткие сведения об истории развития трубного производства.

 Структуру базы знаний рассмотрим на следующем примере. Раздел "Производство горячедеформированных труб" включает подразделы, соответствующие процессам производства труб на агрегатах с непрерывным, пилигримовым, автоматическим и реечным станами, а также на установках с трубопрокатным прессом и раскатными станами Ассела и Дишера. Кроме указанных традиционных технологий представлены современные способы производства бесшовных труб [4] на непрерывном стане с удерживаемой и частично удерживаемой оправкой, автоматическом стане "тандем", реечном (CPE) и планетарном раскатном стане, а также станах типа "Трансваль", Акку-Ролл и т.д. Также рассматриваются процессы производства горячекатаных труб большого (до 660 мм) диаметра с использованием стана-расширителя, а также товарных и передельных труб малого диаметра (25...40 мм) на новых мини-агрегатах конструкции ЭЗТМ-МИСиС и ВНИИМЕТмаш. Каждый из 20 процессов выделен в отдельный подраздел, который открывается типичной технологической схемой, включающей многоцветные рисунки-образы основных и вспомогательных операций производства труб. Схемы снабжены списком-указателем, включающим названия трубопрокатных и трубопрессовых агрегатов ряда отечественных и зарубежных заводов. Пользуясь гипертекстовыми связями можно вывести на экран компьютера информацию о каждом из этих агрегатов, включая перечень технологических операций, состав и схему расположения основного оборудования, его технические характеристики, а также данные о сортаменте выпускаемой продукции. Сопроводительный текст, графические- и аудио- приложения содержат основные сведения из теории и технологии производства труб. Используя контекстно-зависимые ссылки путем нажатия кнопки "мыши", зафиксированной на выделенном цветом или знаком объекте, можно просматривать на экране соответствующий текст, а также рисунки, схемы и фотографии оборудования и инструмента, изображения очагов деформации, темплетов труб и т.д. Кроме этого, представлены сведения о различных способах получения и основных характеристиках исходной заготовки различного сечения, а также о процессах ее прошивки в гильзу или стакан и последующей деформации в черновую и чистовую трубу. Также могут отображаться типичные таблицы прокатки, калибровки технологического инструмента, данные о настройке станов и режимах деформации труб. В гипертекст также включены графики, характеризующие напряженно-деформированное состояние и поврежденность деформированного металла при различных режимах его нагрева, пластической и термической обработки. При этом использованы элементы созданных раннее электронных баз данных о сопротивлении деформации и пластических свойствах металлов и сплавов при обработке давлением [5].

 При необходимости можно вызвать на экран графики, характеризующие зависимость указанных механических свойств от основных технологических факторов рассматриваемых процессов деформации труб. В гипертекст включены фотографии, показывающие изменение микро- и макроструктуры труб в процессе их пластической и термической обработки.

 На ряде HTML-страницах данной базы знаний приводятся справочные сведения о предельных степенях деформации и нагрузках на технологический инструмент, а также расходе энергетических, материальных и трудовых ресурсов при производстве труб по различным технологическим схемам. Пользователь может изучить микро- и макро- фотографии основных дефектов, а также причины их возникновения и способы устранения. Рассмотрены вопросы управления качеством продукции, а также перспективные технологии производства новых видов труб повышенной прочности, с наружным и внутренним покрытием, с новыми видами резьбовых соединений и т.д. Также приведены некоторые результаты статистических исследований точности и других нормируемых показателей качества труб на различных стадиях их изготовления. Имеются примеры использования автоматизированных систем управления технологическим процессом для повышения эффективности производства труб.

 Анализируя указанную информацию пользователь может выбрать рациональные схемы производства и режимы деформации труб, необходимые для выполнения домашних заданий, а также курсовых и дипломных проектов. Данная база знаний может быть также использована при проведении занятий на курсах повышения квалификации работников трубных заводов.

 Разработанная база знаний представляет собой эффективную справочно-информационную систему, которая используется на кафедре ОМД УГТУ-УПИ в учебном процессе наряду с ранее разработанными пакетами прикладных программ [5], базами данных [6] и САПР трубных цехов [7]. Благодаря преимуществам языка гипертекстовой разметки HTML, рассматриваемая справочно-информационная система является открытой для дополнений новыми данными.

Библиографический список
  1. Хеслоп Б., Бадник Л. HTML с самого начала/Пер. с англ. - СПб: Питер, 1997. - 416 с.: ил.
  2. Спейнаур С., Куэрсиа В. Справочник WEB-мастера/Пер. с англ.- К.: Издательская группа BHV, 1997. - 368 c.
  3. Менделсон Э. PC Magazin/Russian Edition. 1997, N7. C.62-89.
  4. Крупман Ю.Г., Ляховецкий Л.С., Семенов О.А. и др. Современное состояние мирового производства труб. - М.: Металлургия, 1992. - 353 с.
  5. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. - М.: Металлургия, 1984. - 144 с.
  6. Харитонов В.В., Давыдов В.Я., Шапиро Ю.Л. и др.//Черная металлургия: Бюл. НТИ. 1995, N10. C. 26 - 28.
  7. Смирнов Н.А., Богатов А.А. В кн.: Современные аспекты металлургии получения и обработки металлических материалов. - Екатеринбург: изд. УГТУ, 1995. - C. 87.
Статья опубликована в журнале:
 Известия вузов. Черная металлургия, 1998, N 11. - С. 69 - 70.

Посмотреть демонстрационную версию базы знаний.
В ней представлено ограниченное число материалов, библиографических источников, терминов. Для получения большей информации можно обратиться к авторам по E-mail.

up
Hosted by uCoz