Роботы в энергетике.

        Оценка возможности автоматизации логистики и электромонтажных работ.

        ВВЕДЕНИЕ
        Целью настоящей работы является оценка совместимости некоторой гипотетической системы автоматизированного складирования с системами автоматизированного проектирования, конструирования, выполнения проекта производства работ. На этапах автоматизированного проектирования, конструирования, выполнения проекта производства работ рассчитываются, дополняются и корректируются спецификации оборудования и спецификации оснастки в технологических картах. Основным средством обеспечения результата строительства и автоматизации (роботизации) монтажа, является система комплектации материалов на соответствующих этапах.
        Система комплектации базируется на:
- вышеупомянутых спецификациях,
- системе складирования,
- системе комплектации монтажных пакетов,
- системе доставки комплектов к месту монтажа.
        Для автора побудительным мотивом при написании настоящей статьи явилась странная ситуация. Так в 90-х годах в России повсеместно произошел переход с вычислительных машин коллективного использования типа IBM 360 - 370 на персональные компьютеры. Но много знакомых разработчиков проблемно ориентированного математического обеспечения сетовали на то, что вышеупомянутые вычислительные машины утилизировали как источник драгоценных металлов, не удосужившись конвертировать разработанное за 30 лет математическое обеспечение на новую технику. Ситуация понятна. Удаленные от сверх доходных источников бизнеса: нефть, реклама, водка, теле-шоу и т.п., - научные разработки в области АСУ и САПР оказались в стороне от главных потоков финансирования.
        С другой стороны из публикаций “исчез” ряд важных материалов. Так, по мнению автора, проблемно ориентированное программное обеспечение, должно сопровождаться не только детальным описанием алгоритмов, на уровне заданий на программирование, но и результатами тестирования, и исходными текстами программ. Это существенный фактор не только оценки надежности разработки, но и средство обеспечения юридической корректности принимаемых решений в строительстве. Например, рыночная цена специализированного математического обеспечения достигает десятков и сотен тысяч долларов. А цена ущерба - миллиарды. Например, из - за пожаров. Хотя автор так до сих пор не может понять, что может гореть из - за короткого замыкания, если в проекте и при строительстве были соблюдены правила пожарной безопасности. Кстати, характеристики пожарной безопасности и характеристики агрессивности среды - ведущие и для условий складирования, и допустимости транспортировки в точку монтажа со склада.
        НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ.
Введем ряд понятий и начальных технических требований.
1. Информация в нашу гипотетическую АСУ поступает из различных источников.
Рассмотрим процесс принятия управляющего решения с точки зрения психофизиологии.
Человек, при восприятии информации быстро ее структурирует, выделяя структурные единицы информации, которыми он оперирует в процессе принятия решения.
При структурировании выделяются все семантические связи и информация в дальнейшем может принимать участие в процессе принятия решений в виде символов, которые обозначаются словами, числами и пиктограммами.
В процессе принятия решений сознание использует два рода памяти:
-кратковременную;
- долговременную.
Для перевода информации из кратковременной в долговременную память необходимо в среднем 20 минут циркуляции информации в кратковременной памяти. Емкость кратковременной памяти человека невелика - примерно 7 структурных единиц информации. Кратковременная память обладает свойствами стека - при переполнении памяти последней единицей пришедшей информацией, первая удаляется.
Поэтому необходимо принять, что конкретные управляющие решения человеком - оператором не запоминаются, запоминаются только общие процедуры принятия решений. Очевидно, что необходимо минимизировать информацию для принятия решения, такжецелесообразно разбивать процесс принятия решений на мелкие операции, однако вырастает число итераций оператора.
        ПРЯМАЯ И ОБРАТНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ.
      Очевидно, что более или менее сложная АСУ является системой управления аналогичной замкнутой. Поэтому естественным вопросом является вопрос об операторе.
Кто должен быть оператор, который вносит управляющие решения?
Оператор компьютера или проектировщик (монтажник).
Еще в советскую эпоху автор наблюдал “решение” подобной проблемы. Группе разработчиков проблемного математического обеспечения вменялось в обязанность эксплуатировать созданный ими комплекс программ, продолжая финансировать эту группу как бы по задаче разработки нового проблемного математического обеспечения.
        Поэтому, предвидя необходимость включения проектировщика как элемента системы управления АСУ, примем, что проектировщик не должен знать принципов работы вычислительных процессов, кроме самых общих методов работы с компьютером.
        В этом случае соответствующая система транслирует управляющие воздействия проектировщика с языка понятного проектировщику, в систему управляющих воздействий на вычислительный процесс. И, соответственно, систему диагностики состояния вычислительного процесса в систему указаний проектировщику. Этот принцип построения системы называется принципом прямой и обратной интерпретации.
        ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
        Процесс выбора конкретных маршрутов гибких электро коммутационных связей (обычно кабелей, жгутов, или электропроводок) по местам их возможной прокладки на этапе проектирования называется трассировкой. Места возможной прокладки гибких электро коммутационных сетей называются трассами прокладки. Конструктивно трассы представляются, например, рядами стоек с полками для размещения потоков кабелей, трубами, траншеями и т.п.
        При прохождении в одном направлении нескольких гибких электро коммутационных связей необходимо обеспечить с помощью специальных конструктивных приспособлений определенный порядок их возможного расположения на защитных сооружениях, то есть произвести раскладку, Основными правилами, регламентирующими процесс трассировки и раскладки, являются:
ПУЭ - правила устройства электроустановок;
СНИП - строительные нормы и правила.
        Руководитель конструкторской бригады получает задание на объект проектирования, В зависимости от типа проектируемого объекта и его сложности составляется перечень строительных заданий на основе первичных данных по составу электрооборудования в электро и производственных помещениях. При этом определяется расположение электро помещений, трасс, тоннелей и т.п. Компоновка согласуется с заказчиком и разработчиком смежных систем, например, вентиляции, водогазоснабжения. Далее проектировщик выполняет строительные задания для установки электрооборудования и размещения основных потоков кабельных коммутаций, например, в траншеях, тоннелях, галереях.
        Следует обратить внимание на то, что электрооборудование и, как правило, основные трассы возможной прокладки кабелей, предварительно прорабатываются до раскладки кабелей. Это связано с необходимостью опережающего выпуска технической документации по строительству и на установку основного оборудования по отношению к документации на прокладку кабелей. Параллельно с процессом формирования строительных заданий и заданий заводам изготовителям электро или радио установок формируются на специальных форматках схемы соединений (кабельные журналы).
        После получения промежуточных чертежей конструктор производит размещение электрооборудования на плане размещения всех трасс возможной прокладки кабелей. Будем называть этот конструкторский документ - совмещенный план трасс (план трасс). На плане трасс указывается расположение основных элементов строительной части объекта. Трассы обозначаются отрезками прямых. Электрооборудование показывается системой условных обозначений. План трасс направляется в монтажные организации для планирования и ведения монтажных работ.
        На основе кабельного журнала и совмещенного плана трасс производится трассировка и раскладка кабелей. Для этого проектировщик намечает на совмещенном плане трасс места разрезов (сечений) трасс и заготавливает форматки для описания порядка размещения, способов укладки и крепления потоков кабелей, проходящих через сечения трасс.
        Из кабельного журнала берется поочередно для каждого кабеля следующая информация: - маркировка этого кабеля в проектной документации (имя присвоенное кабелю проектировщиком);
- марка этого кабеля, число жил и их сечение, рабочее напряжение (по соответствующим ГОСТ СССР);
- адреса начала и конца прокладки кабеля на плане трасс.
Взаимное расположение этих кабелей и расстояние между ними нормируются ПУЭ. На базе противопожарных испытаний проведенных в конце шестидесятых годов ПУЭ нормируют шаг между силовыми кабелями в сечении кабеленесущего сооружения.
        Он равен диаметру большего из рядом расположенных кабелей, но не менее 35мм. Отечественная практика размещения силовых кабелей страхует от несрабатывания устройств защиты при коротком замыкании. Также обеспечивается высокая сейсмостойкость и ударобезопастность. Поэтому форматки разрезов являются основанием для выполнения монтажных работ и также используются при анализе случаев взрывов кабелей или при возгорании кабельных сооружений. В зарубежной практике для обеспечения безопасности при эксплуатации проводится тепловой расчет потоков кабелей и кабели укладываются в сечении без зазора в сечении кабельного сооружениях. Соответственно вероятность переполнения сечения трассы силовыми кабелями в отечественной практике выше. Если при рассмотрении строительных чертежей и форматок разрезов вдоль предполагаемого маршрута кабеля окажется, что кабель возможно проложить по данному маршруту, то измеряется курвиметром длина маршрута кабеля на плане трасс. Значение длины суммируется с длиной, необходимой для обеспечения всевозможных изгибов кабеля. Например, при переходах с трассы на трассу или для непосредственного подвода кабеля к точкам подключения. Результат суммирования умножается на коэффициент 1.02 - 1.08 для компенсации неточности при монтаже, и записывается в кабельный журнал. Маршрут прокладки кабеля записывается в кабельный журнал или перечнем номеров сечений (метод сечений) , или перечнем номеров трасс с указанием номеров полок для рядов кабельных стоек (метод трасс).
        После раскладки кабелей просчитывается сумма длин кабелей по маркам для заказных спецификаций. Для расчета смет требуется детализация заказных спецификаций по видам трасс прокладки. Например, требуется определить какая часть маршрута проходит по лоткам, какая по трубам, по траншеям и т.п.
        Особенностью задачи сопряжения САПР электротехнического проектирования и АСУ монтажных работ в единую технологическую линию является стыковка ранее разработанного и несогласованного математического обеспечения. Это математическое обеспечение, разработанное часто без учета требований ГОСТ 23501...., который регламентируют порядок разработок САПР. Следует отметить и недостатки координации и финансирования работ по САПР. Так вышеупомянутый ГОСТ не регламентирует экспертизу технического проекта САПР - задания на программирование, - для определения объема финансирования процесса изготовления САПР на стадии рабочего проекта САПР. Поэтому, в результате вышеприведенных организационных недостатков, в эксплуатацию были введены несогласованные с АСУ монтажных работ варианты САПР-РК. Также не согласованы с АСУ и другие САПР, поскольку не обеспечивают выход на позиции монтажных ценников в полном их объеме. В этом случае роль САПР-РК в общей технологической линии проектирования и управления монтажными работами очень велика. Так на этапе раскладки кабелей осуществляется привязка оборудования к строительной части зданий или других сооружений. При этом возможна детализация способов установки оборудования до той степени, при которой возможны вычисления смет по всем позициям ЕНВИР.
        Эти проблемы нестыковки выявились в процессе разработки математического обеспечения единой технологической линии автоматизированного проектирования и управления монтажом электро и радиоустановок (ТЛПМ-ЭР). При этом проектировщик-конструктор в интерактивном режиме не только уточняет или корректирует пространственное расположение элементов через терминалы компьютерной системы, но при этом обеспечивает и подбор оптимальных технологий монтажа. Еще раз обратите внимание, что на этапе проектных и конструкторских работ принимаются решения о монтажных работах. Например, определение маршрутов подвоза материалов и монтажных комплектов. Площадки для размещения монтажных приспособлений.
        При выполнении конструкторских работ выбирается общая компоновка объекта с определенной детализацией описания, которая достаточна для составления смет. Полная детализация проектного описания осуществляется при составлении проекта производства работ (ППР), который выполняется монтажной организацией.
        Подобные операции (проектные, конструкторские и проекта производства работ), выполняются в интерактивном режиме и в условиях ограничения автоматизированных работ лимитом существующих затрат на эти работы традиционными методами. Это потребовало разработки единой системы математических моделей, представляющих исходную информацию для решения методами динамического программирования задач:
- трассировки кабелей,
- компоновка элементов на плоскости и в пространстве,
- оптимальная по быстродействию визуализация тел трехмерного пространства на терминалах компьютерной системы,
- управление процессом работы компьютерной системы.
Также при разработке математических моделей необходимо учесть, что они используются (в неявном виде) в заданиях на программирование, поэтому чрезмерное разнообразие моделей, соответственно программ, затруднит отладку САПР ИЛИ АСУ.
        То есть требуется фактический пересмотр и анализ многих традиционных задач САПР и АСУ на предмет их совместимости в рамках одной ТЛПМ. Более того, необходимо видеть и возможность применения робототехнологии при ведении монтажных работ. Робототехнологические операции осуществимы на базе стандартизации монтажных технологий. В частности технологиях комплектации устанавливаемым оборудованием, оснасткой для ведения монтажных работ и автоматизированными средствами транспортировки.
        Развитие соответствующих САПР и АСУ шло практически независимо, поэтому возник ряд технических противоречий, Некоторая часть технических противоречий мешающих созданию ТЛПМ-ЭР, выявлены при автоматизации выполнения проекта производства электромонтажных работ (ППР), снимаются за счет добавления совокупности работ, ранее выполняемых монтажными организациями, к этапу трассировки и раскладки кабелей (этапу конструирования), Эта информация дополняет традиционное описание объекта специфическими характеристиками, которые обеспечивают автоматизированное выполнение проекта производства монтажных работ (и последующее робототехническое исполнение).
        Применяемые в проектировании графические методы "ручного" проектирования значительно выигрывают в эффективности по сравнении с математическими методами проектирования из- за неразвитости систем ввода исходной информации в компьютер и неразвитости систем манипулирования графической информации в рамках САПР. Практика показала, что при разработке ТЛПМ должна решаться задача повышения быстродействия на много порядков собственно программных процедур и процедур манипулирования графическими образами проектной и монтажной документации.
        Об актуальности такой оптимизационной технической задаче свидетельствует работы ВНИИПЭМ (Московское отделение). Автор непосредственно знаком с группой разработчиков САПР-ПЭУ и их работами. Рассмотрим более подробно участки проектных и конструкторских работ уже для которых разработаны эффективно их замещающие САПР.
        При выполнении проектных работ при создании электротехнической части проекта определяются за некоторым исключением электротехнические (радиотехнические) параметры.
        Наиболее критический этап проектирования при создании такой ТЛПМ является этап трассировки и раскладки кабелей. Критический как собственно по выполняемым операциям так и по необходимости "усовершенствовать" процедуры компьютера.
        Во время выполнения конструкторских работ (этапе проектирования) на этапе "трассировка" и "раскладка кабелей" определяются пути протяжки (или прокладки кабеля) и места закрепления кабелей на кабеленесущих сооружениях: по стенам. полкам, в трубах. лотках, коробах и т.п.
        Математический аппарат систем автоматизированного проектирования трассировки и раскладки кабелей (САПР-РК) традиционно базируется на алгоритмах динамического программирования или некоторых линейных эвристических методах, решающих задачу трассировки и раскладки кабелей в доступном пространстве кабеленесущих сооружений. Но проектировщик , тем более монтажник не работает постоянно с этими математическими методами, поэтому не может обеспечить оперативную коррекцию результатов трассировки по результатам последующей за ней раскладки в двухзвенном процессе: ТРАССИРОВКА - РАСКЛАДКА, - манипулируя соответствующими семантическими структурными единицами информации (фреймами), на которых построены традиционные вычислительные процедуры. Фактически вместо одного проектировщика эту работу делают еще десяток математиков и сервисных работников компьютерной системы.
        Практика показала, что также трудно обеспечить выполнение трассировки и раскладки за заданный лимит арендуемого машинного времени. Тем более это затруднительно, когда требуется еще и диалоговая коррекция проекта. Радикальным решением этих проблем является построение всех информационных процессов в САПР и АСУ на базе на базе семантических структурных единицах информации (фреймах) проектировщика -конструктора и монтажника. Сам психологический механизм формирования фреймов полагает не только достаточность информационного содержания фрейма для принятия оперативного решения в режиме диалога, но и минимизацию объемов информации. В этом случае можно ожидать существенный рост производительности апробированных методов трассировки и раскладки. Следовательно, появится дополнительный резерв времени на сервисные операции для уточнения проектного решения, которые можно оперативно выполнять в диалоговом режиме. Выявлено в результате практической работы автора с проектировщиками и монтажниками, что на современном этапе развития технологии электро - радио монтажных работ фреймами являются:
- представление трассы, как отрезка осевой линии кабеленесущего сооружения;
- представление адреса подключения кабелей как совокупности имени оборудования и имени трассы, от которой осуществляется отвод кабеля к этому оборудованию;
- представление маршрута прокладки кабеля как совокупности отрезков трасс, по которым проходит кабель от адреса "начало" к адресу "конец".
        В отечественных проектах маршрут протяжки или прокладки кабеля указывается как перечень или трасс (метод трасс) или перечень разрезов трасс (метод разрезов) Но для финансирования монтажных работ необходимо знать для каждого кабеля какая часть его длины уложена на какой трассе и каким способом осуществлено крепление кабеля и какая его защита от ударных воздействий, или от пожара вдоль конкретного отрезка трассы по маршруту кабеля. Более того, при подготовке проекта производства работ необходимо знать и транспортные пути для прохода кабелеукладчика или места расстановки тянущих кабель приводов.
        Метод сечений и метод указания перекрестков трасс (применяется , например, в немецких проектах) "хорошо работает" в математических методах и в " практике" строительства (но при экспресс- проверке качества смет маскируется истинная длина кабеля по видам его укладки на каждом отрезке трассы вдоль маршрута протяжки). Поэтому прогрессивной является схема учитывающая метод трасс. Но требуется адаптация математических методов, которые традиционно решают задачи трассировки кабелей "методом сечений" к "методу трасс". Отметим важную особенность организации информации. В общем случае процедура выборки информации решается за счет использования внешних носителей, например, винчестеров, что крайне неприемлемо. Целесообразно использовать технологию обработки больших файлов с помощью процедур сортировки - слияния. Эти процедуры были хорошо проработаны еще в 70-е годы 20 в. и использовались в АСУ. Базовым языком программирования АСУ был язык COBOL, содержащий операторы сортировки, средства генерации программ ввода и генератор отчетов. Однако, некоторые недостатки транслятора языка программирования машин типа IBM 360-370 вынудили использовать язык программирования PL. К сожалению, в первых версиях математического обеспечения персональных компьютеров использовался FORTAN, как язык обеспечивающий форматирование входной и выходной информации, также отличались процедуры управления заданиями, поэтому было крайне затруднительно без дополнительного финансирования произвести конвертирование программного обеспечения. Кроме этого уже была выявлена необходимость использования графического программного обеспечения. Начались попытки использования систем типа AUTOCAD, но, к сожалению,
        был упущен факт, что в отечественной технической документации условными обозначениями указывается способ установки (сопряжения) оборудования с базовой поверхностью. Степень вариабельности способов установки не позволял запасти множество фрагментов чертежей. Тем более, известные альбомы способов установки оборудования ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРЕКТа не содержали информации об оснастке для проведения монтажных работ.
        Примерами сложности выбора способов установки служат две таблицы выполненные автором на базе каталога способов установки ВНИИПЭМ.
Эти таблицы представляют собой проекты экранов диалога. Конструктор, выбирая вариант, отмечает значком *_ нужную комбинацию.
В режиме обычного диалога коды скрыты. Эти таблицы проекты экранов, для обеспечения диалога конструктора и вычислительной системой. Коды - позиции файлов. Значения этих позиций определены монтажниками для выбора конкретного варианта установки оборудования и расчета комплектации. Все выбранные значения накапливаются в сортированных файлах и после квалификационной оценки направляются на следующий этап счета. Процедуры сортировки - слияния как раз и предназначены для накопления информации в виде сортированных файлов и их неоднократной коррекции. Примем, что информация в некоторой степени дублируется для уменьшения вероятности ошибок. Представляется для обзора в табличном виде. Вот здесь необходимо отметить три характеристики информации:
- информация корректна, полна, и на этой базе возможно принять управляющее решение,
- информация корректна, неполна, и управляющее решение откладывается,
- информация некорректна, информация направляется на переподготовку.
        Таблицы выбора трассы.

Таблица исходных данных для расчета комплектующих и оснастки для монтажа для конкретной трассы.

МЕНЮ=01 КК МЕСТО УСТРОЙСТВА ТРАССЫ КК00001	ВНИМАНИЕ! И305РАЖЕНИЕ НА ЭКРАНЕ НЕ ДЕФОРМИРОВАТЬ ПРОЕКТИРОВЩИК! НА НУЖНОМ МЕСТЕ ПРОСТАВЬ *- И ЧИСЛА ВМЕСТО- 00 ЗАТЕМ ЗА ===> ПРОСТАВЬ FILE - НАЧАТЬ СЧЕТ ИЛИ F К СПЕДУВШЕЙ СТРАНИЦЕ
	ПО КИРПИЧУ	ПО Ж/БЕТОНУ				ПО МЕ - ТАЛЛУ	НЕСТАНДАРТ
							СКОБА	КРОН- ШТЕЙН
		МОНО- ЛИТНЫЙ		ПУС- ТОТНЫЙ	РЕБРИС- ТЫЕ ЭЛЕМ.
ПО СТЕНЕ ПО ПОТОЛКУ, ПО ФЕРМАМ ПО ОСНОВАНИЮ (ПОЛУ) ПО КОЛОННАМ ПО ЭЛЕМ. ОБРУДОВАН. ПО ПОДКРАНОВОЙ БАПКЕ	Б11 Б12 Б13 Б14 Б15 Б16 Б17	Б21 Б22 Б23 Б24 Б25 Б26 Б27		Б31 Б32 Б33 Б34 Б35 Б36 Б37	Б41 Б42 Б43 Б44 Б45 Б46 Б47	Б51 Б52 Б53 Б54 Б55 Б56 Б57	Б61 Б62 Б63 Б64 Б65 Б66 Б67	Б71 Б72 Б73 Б74 Б75 Б76 Б77
СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ ТРАСС					СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЕЙ (ПРОВОДОВ),
РАСПОРНЫЕ ДЮБЕЛИ ПРИСТРЕЛКА ДЮБЕЛЯМИ БОЛТАМИ СВАРКОЙ К ЗАКЛАДНЫМ СВАРКОЙ К МЕТАЛЛУ КРЕПЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЕ			Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6		СВОБОДНО БЕЗ КРЕПЛЕНИЯ КРЕПЛЕНИЕ НА ПОВОРОТАХ КРЕПЛЕНИЕ ПО ВСЕЙ ДЛИНЕ			Г1 Г2 Г3
					ОБХОДОВ КОЛОНН = 00 РАЗМЕР=000 Х 000 ММ. СПРЯМЛЕНИЙ ВЫСТУПОВ = 00 РАЗМЕР=000 ММ.

 

        В процессе разработки также выявлено, что когда конструктор выполняет работы, он вывешивает на кульманах до десятка чертежей формата А1 и даже А0. Диалог проектировщика в рамках с АСУ и САПР, которые использовали графические экраны небольшого формата, даже не планировался с точки зрения психологических возможностей оператора.
        Необходимо отметить, что системы графического проектирования, например на базе систем типа AUTOCAD не решают задачи обеспечения работ при монтаже оборудования, поскольку в реальных чертежах всегда указывается способ установки оборудования или указывается ссылка на альбомы ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТА условными обозначениями, или выполняются дополнительные чертежи.
        Все нестыковки были вызваны давлением хозяйственников - для быстрого отчета перед вышестоящим организациями. Поэтому сейчас опять имеется конгломерат АСУ и САПР не стыкуемых в единую технологическую линию проектирования - монтажа.
        В общем случае процесс решения задач проектирования и управления монтажными работами представляется некоторым сетевым графиком. Решение задач управления на сетевых графиках традиционно сводятся к двум задачам:
-задача выбора маршрута;
- задача плотной упаковки.
Представление исходной информации для решения задач трассировки или расчета сетевых графиков основано на теории графов. В рамках расчета материального или технологического потока на сетевом графике решается задача аналогичная процессу раскладки кабелей.
        ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ГРАФОВ. Теория излагается для процесса трассировки и раскладки кабелей. Незначительная коррекция содержания позволяет применить результаты к задачам АСУ и логистики.
Графы, цепи, деревья, построение минимального остовного дерева.
Научная новизна и практическая ценность.
        Сеть кабеленесущих сооружений моделируются графом трасс. Вершины графа - трассы, а ребра - переходы между трассами. Нетрудно доказать, что построение методами динамического программирования минимального остовного дерева на графе трасс возможно тогда, когда каждый отрезок маршрута кабеля, проходящего по трассе или на участке перехода между трассами будет минимален. То есть трассами могут быть отрезки геодезических линий поверхностей, а переходы между трассами должны осуществляться по кратчайшему пути. Множество трасс представлено как множества отрезков их осевых линий в чертежной документации:
        T={Ti},
заданных множеством направляющих векторов {(Xbi,Xei)},
где (Xbi,Xei)- координаты начала (begin) и конца (end) i-й трассы?
Граф трасс - подмножество {T x T} представляется в виде цепного множества:
Vt={(Ti, Tj, Xij,Lij,Aij,Kij,Uij)},
где Ti,Tj - сопряженные трассы (между которыми рассматривается данный переход);
_ Xij - координаты точки перехода (Ti,Tj) с Ti;
Lij - расстояние от начала трассы Ti до (Ti,Tj);
Aij - адрес (место) характеристики точки (Tj,Ti) в Vt;
Kij - номер пары из T x T (нумерация пар осуществляется в порядке определения характеристик пар
переходов (Ti, Tj) и (Tj,Ti), при этом Kij=Kji;)
Uij - угол между трассами.
Множество Vt упорядочено по возрастанию ключевых данных сортировки:
Ti, Lij, Tj.
B результате трассировки на графе трасс, каждый m-й участок маршрута любого кабеля описывается множеством вида: {(Tm,Lmbeg,Lmend)},
где компоненты векторов есть проекции некоторых элементов цепного множества представляющего граф трасс. Доказано, что на базе этой информации строится алгоритм шлейфовой раскладки в рамках некоторой САПР-РК.
        Если сеть трасс образует на множестве поверхностей плотно их покрывающее множество выпуклых многоугольников. то доказывается, что свойства графа трасс обеспечивают выделение минимальных контуров, которые ограничивают многоугольники. В результате формируется граф многоугольников (площадей). Вершины графа- многоугольники. а ребра смежные отрезки трасс. Граф площадей представляется цепным множеством с формой организации аналогичной графу трасс:
S = {(Si,Sj,Tij,[Xij],Lij,Aji,Kij,Uij)}
где Si,Sj - выпуклые многоугольники (площади);
Tij - трасса зоны перехода;
[X] - матрица координат зоны перехода;
Lij- расстояние по периметру Si от условной точки начала контура периметра до трассы через которую осуществляется переход на Sj;
Aij - адрес (место) характеристики перехода (Sj,Si) в St;
Kij - номер пары из S x S (нумерация пар осуществляется в порядке определения характеристик пар
переходов (Sj,Si) и (Sj,Si), при этом Kij=Kji;
Uij - угол между нормалями к сопряженным площадям .
Множество Vt упорядочено по возрастанию ключевых данных сортировки:
Si, Lij, Sj.
        В некоторых случаях, когда множества площадей выделяет в некотором теле множество плотно упакованных выпуклых призм, с Z-образной разверткой поверхности, возможно формирование графа объемов. Вершины этого графа - элементарные призмы, а ребра - сопряженные грани. L - параметром в графе объемов является номер грани в Z-образной развертке призмы.
        На этих графах возможно построение минимального остовного дерева методами динамического программирования, которые построены на базе принципа Беллмана для дискретных процессов управления. На базе графа трасс решаются задачи трассировки и управления дискетными сетевыми вычислительными процессами. На базе графа площадей решаются задачи квазиоптимального покрытия, задачи раскроя, задачи визуализации поверхностей на видеотерминалах. На базе графа объемов решаются задачи транспортировки и монтажа. При этом граф трасс порождает граф площадей и далее порождается граф объемов. Автор не детализирует эти алгоритмы, поскольку существует обширный список литературы.
        Обратим внимание, что граф трасс содержит только координаты перехода между трассами и расстояние точки перехода от начала трассы. То есть трассы могут быть и кривыми, с единственным требованием - они должны быть кратчайшими, то есть отрезками геодезических. Например, кривыми по которым режущий инструмент формирует объем.
        Построение информации о графе в виде списка переходов простых цепей графа задает новый тип графа -тип цепного графа. Обратим внимание на то, что в таком графе отсутствуют незначащие позиции. Поэтому сокращен объем графа. Номер пары (К) , который появляется при автоматическом построении графа, позволяет легко спрограммировать переадресацию переходов ( А - адрес,) или легко исключать, или добавлять фрагменты графа.
        Для перехода к технологиям с использованием роботов необходимо каждой паре сопряженных вершин графа поставить в соответствие типовой способ установки и способ взаимного крепления. Полагается. что способ транспортировки сопрягаемых элементов стандартизован.
        Выше была представлена макеты экранов диалоговой системы выбора комплектующих. Аналогичная система должна быть и в системе управления складским хозяйством и в системе предварительной комплектации монтажных пакетов. Это связано с тем, что всегда, при любой САПР и АСУ будет этап ручной коррекции проектного решения. Поэтому первичным этапом развития системы управления складским хозяйством должна быть разработана мониторная система - система диалоговых экранов управления и учета. Естественно должна быть предусмотрена стыковка с аппаратом автоматического принятия решений.
        Например:
- Размещение оборудования на стеллажах склада возможно оценить с помощью решения задачи о плотной упаковки.
- Размещение оборудования на площадках хранения возможно оценить с помощью решения задачи оптимального покрытия поверхности заданным перечнем планарных геометрических фигур.
- доставка оборудования на площадку комплектации или в точку монтажа может быть оценена с помощью решения задачи трассировки маршрута.
- оценка состояния информации в некоторой АСУ возможно при решении задачи построения минимального остовного дерева на ориентированном графе, который отображает сетевой график монтажных работ.
        Читатель заметит, что в статье мало материала по построению автоматизированной системы управления складским хозяйством, однако статья предостерегает разработчиков подобной АСУ от излишнего энтузиазма. Разработчик должен знать, что исходная информация для подобной АСУ в настоящее время отсутствует из - за нестыковки существующих АСУ и САПР.
        Практическая апробация работы представлена рабочим проектом САПР-ЭХП 3-я очередь и соответствующими актами внедрения. Научные результаты диссертации опубликованы в 2-х статьях и тезисах докладов Гагаринских научных чтений по Авиации и Космонавтике.
        Литература.
1. Андреев В.А.
Метод формирования графа трасс при машинной прокладке кабелей. - Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок” - М.: Энергия, 1976, № 2, с. 3-5,
2. Андреев В. А.
О некоторых методах решения задачи подготовки документации на прокладку кабелей с помощью ЭВМ. - Инструктивные указания по проектированию электро- технических установок. - М.: Энергия, 1976, № 7, с. 7-11.
3. Андреев В. А. Кучеров Б. К. Никулин А. М.
Комбинированный алгоритм трассировки и проектирования бортовых цепей космических летательных аппаратов. - В кн: Научные чтения по авиации и космонавтике. - М.: Наука, 1981, с. 209.
4. Андреев В. А. Винокуров В. А. Костиков А.М., Никулин А.М. Вопросы управления процессом автоматизированного проектирования больших объектов.- В кн: Научные чтения по авиации и космонавтике. - М.: Наука, 1985, с. 137.
5. Андреев В.А. и др.
Система автоматизированного проектирования электротехнической части химических производств. САПР-ЭХП, 3-я очередь, - Рабочий проект. - М.: ГИАП 1985. том 1 - 8.
6. Свирин К. В. О совместимости проектно-сметной и организационно-технической документации САПР-ПЭУ.- Монтаж и наладка оборудования. - Сер. 11. - М.: Промышленная энергетика, 1980. - вып. 11. - с. 3-8