Анализ технико-экономических показателей разработки и эксплуатации ПП 1 страница

Пояснительная записка

Разработал(а) А.Ю. Петросян

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Зав. кафедрой С.Л. Подвальный

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Руководитель Н.И. Гундорова

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Консультанты: Т.С. Наролина

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Э.Х. Милушев

Подпись, дата Инициалы, фамилия

____________________________________________________________________

Подпись, дата Инициалы, фамилия

____________________________________________________________________

Подпись, дата Инициалы, фамилия

____________________________________________________________________

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Нормоконтроль провел Ю.С. Акинина

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Воронеж

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет заочного обучения

(факультет)

Кафедра автоматизированных и вычислительных систем

Специальность 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

Студент группы ВМ-081

(индекс группы)

Петросян Армен Юрьевич

З А Д А Н И Е

на выпускную квалификационную работу

1.Тема дипломного проекта, дипломной работы «Разработка программных средств формирования групповой спецификации в среде Creo»

утверждена распоряжением по факультету № 27 от «_21_» мая 2014 г.

2. Технические условия аппаратное обеспечение: класс компьютера не ниже

Pentium III; требуемая операционная система не ниже MS Windows XP.

3. Содержание (разделы, графические работы, расчеты и проч.) Разделы:…

1) Обзор существующих методов и средств решения задачи; 2) Описание

структуры, преобразования и представления информации с помощью технологий XML-XSL; 3) Реализация представления спецификации в xml-формате и ее преобразование в pdf-формат; 4) Разработка конвертера xml-представлений групповых спецификаций на сборочное изделие, в pdf-формат; 5) Организационно-экономические расчеты; 6) Безопасность и экологичность.

Графические работы:… 1) Информационная структура XML-документа; 2) Структура xml-файла; 3) Построение таблиц с помощью объектов форматирования; 4) Выборка данных и их представление с помощью технологий XSL; 5) Использование XSLT-инструкций; 6) Использование объектов форматирования; 7) Механизм преобразования XML-файла в файл формата PDF; 8) Первый лист групповой спецификации, представленной в PDF формате; 9) Второй лист групповой спецификации, представленной в PDF формате.

4. План выполнения дипломного проекта, дипломной работы

с «24» марта 2014г. по «30» июня 2014г.

Руководитель дипломного проекта, дипломной работы

Гундорова Наталья Ивановна

(подпись) (Фамилия, имя, отчество)

5. Дипломный проект, дипломная работа закончен(а)

«30» мая 2014г.

(подпись дипломника)

6. Пояснительная записка и все материалы просмотрены

Оценка руководителя ______________________________________________

Консультанты: Наролина Татьяна Станиславовна (подпись) (Фамилия, имя, отчество)

Милушев Эдуард Ханифович

(подпись) (Фамилия, имя, отчество)

____________________________________________________________________

(подпись) (Фамилия, имя, отчество)

____________________________________________________________________

(подпись) (Фамилия, имя, отчество)

7. Допустить дипломника Петросян А.Ю.

(Фамилия, имя, отчество)

к защите дипломного проекта, дипломной работы в Государственной аттестационной комиссии (протокол заседания кафедры № 11от «20»мая 2014г.)

8. Назначить защиту на « »июня 2014г.

Заведующий кафедрой Подвальный С.Л.

(подпись) (Фамилия, имя, отчество)

Декан факультета Подоприхин М.Н.

(подпись) (Фамилия, имя, отчество)

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 149 с., 18 рисунков, 29 таблиц, 20 источников.

Ключевые слова: XML, XSL, PDF, ПРОГРАММИРОВАНИЕ.

Объект исследования или разработки – языки гипертекстовой и стилевой разметки.

Цель работы – разработка программных средств для представления групповой спецификации на сборочное изделие, генерируемой модулем PartList из среды Creo, в pdf-формат.

Метод исследования и аппаратура – использование программной среды Microsoft Visual Studio 2010 на ПК с установленной операционной системой Windows XP/Vista/7/8 и виртуальной машиной Java Runtime Environment, версии 1.6 и выше. Для функционирования программы необходим процессор с частотой ядра 2 ГГц, не менее 1024 Мб оперативной памяти, жесткий диск объёмом 80 Гб.

Полученные результаты и их новизна – в результате выполнения квалификационной работы были разработаны программные средства представления групповой спецификации в pdf-формате. Новизна заключается в создание программных средств представления групповой спецификации в pdf-формате.

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики – разработанная программа реализует интерфейс выбора xml-документа и xsl-шаблона. Преобразует исходный xml-файл в новый. Используя шаблон XSL и процессор трансформирующих объектов, получает файл, использующий форматирующие объекты (файл формата FO). Далее разработанное приложение вызывает процессор форматирующих объектов, преобразующий fo-файл в искомый pdf-документ.

Степень внедрения – приняты к использованию специалистами подразделения «Системы автоматизированного проектирования и подготовки производства» ООО «Инженерно-консалтинговая фирма Солвер».

Область применения – коммерческие фирмы.

Экономическая эффективность и значимость работы – использование данной разработки позволяет существенно экономить средства, за счет автоматизации процесса составления спецификации.

Содержание

Задание………………………………………………………………………………..2

Реферат……………………………………………………………………………….4

Введение. Постановка задачи на уровне целей. 8

1 Обзор существующих методов и средств решения задачи. 12

1.1 Выбор метода передачи информации. 12

1.2 Выбор формата для представления. 14

1.3 Выбор программных средств обработки древовидных структур данных………………………………………………………………………………16

1.4 Выбор метода построения пользовательского интерфейса. 17

2 Описание структуры, преобразования и представления информации с помощью технологий XML-XSL. 20

2.1 Механизм преобразования XML в PDF. Постановка задачи. 20

2.2 Расширяемый язык разметки XML. 22

2.3 Язык стилей XSL. 23

2.4 Текстовые процессоры.. 25

3 Реализация представления спецификации в XML-формате и ее преобразование в PDF-формат. 26

3.1 Разработка структуры XML-файла. 26

3.2 Применение XSLT-инструкций для разработки шаблона XSL. 32

3.3 Разработка шаблона XSL. 35

3.4 Алгоритм преобразования исходного XML в новый XML. 46

3.5 Использование MSXSL и Apache FOP. 46

4 Разработка конвертера XML-представлений групповых спецификаций на сборочное изделие, в PDF-формат. 49

4.1 Разработка приложения. 49

4.1.1 Реализация пользовательского интерфейса. 49

4.2 Создание инсталляционного пакета. 68

4.3 Руководство пользователя. 70

5 Организационно-экономические расчеты.. 72

6 Безопасность и экологичность. 91

Заключение. 105

Список использованной литературы.. 106

Приложение A. Листинг шаблона XSL. 108

Приложение B. Код функций, преобразующих XML В XML. 140

Приложение C. Первая страница групповой спецификации, представленной в формате PDF. 148

Приложение D. Вторая страница групповой спецификации, представленной в формате PDF. 149

ВВЕДЕНИЕ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА УРОВНЕ ЦЕЛЕЙ

В наше время благодаря стремительному развитию вычислительной техники стали возможными разработка и использование систем автоматизированного проектирования и подготовки производства. Рынок специализированного программного обеспечения, или CAD (Computer Aided Design) технологий, насыщен всевозможными пакетами. Современные лидеры CAD систем – это так называемые системы «тяжелого» САПРа. К наиболее известным в промышленности "тяжелым" системам можно отнести следующие CAD системы: Creo, NX и CATIA. Основная часть таких пакетов – импортного производства, поэтому их надо приспосабливать к требованиям и традициям российских пользователей.

Внедрение зарубежных систем автоматизированного проектирования на российских предприятиях требует значительных усилий по их локализации, особенно в тех случаях, когда локализация не поддерживается разработчиком. Под локализацией в данном случае следует понимать как русификацию программного продукта, так и обеспечение возможностей оформления конструкторской документации по ЕСКД.

Локализацией одной из систем, а именно Creo, занимаются специалисты инженерно-консалтинговой компании Солвер. Данная промышленная система обладает возможностью параллельной разработки изделия: основной стратегией, применяемой ведущими компаниями. Многочисленный набор программных решений позволяет выбрать необходимую конфигурацию каждого рабочего места в соответствии с его функциональностью. Сюда включаются возможности промышленного дизайна, проектирования механических конструкций (в том числе, управление большими сборками), имитации функциональности изделия, изготовления и управления инженерными данными. На сегодняшний день решения Creo обеспечивают наиболее всестороннюю, интегрированную среду разработки продукта.

Основные задачи, которые ставятся перед любой системой автоматизированного проектирования – это сокращение сроков разработки нового изделия и повышение качества выполнения проекта. Creo решает эти задачи оптимальным путем. Программа обладает рядом преимуществ по сравнению с конкурентами. Но, как и любой другой продукт, не лишен недостатков [7].

Один из недостатков Creo – отсутствие удобных средств подготовки конструкторской документации в соответствии с отечественной ЕСКД. В том числе – средств формирования спецификаций на сборочное изделие.

Для преодоления указанного недостатка в компании «Солвер» был разработан плагин (надстройка) PartList для формирования спецификаций на сборочное изделие в соответствии с отечественными ГОСТами.

Модуль PartList предназначен для автоматизации процесса создания спецификации на сборочное изделие, разработанное в Creo (Рисунок 1). После установки модуль автоматически подключается в момент запуска Creo и позволяет назначать значения параметров спецификации компонентов сборки, устанавливать позиции компонентов (автоматически или вручную), формировать выходной документ для просмотра и печати.

Используя PartList, пользователь получает возможность:

- задать параметры спецификации детали в режиме детали;

- задать параметры спецификации сборочной единицы в режиме сборки;

- задать параметры спецификации элементов, не входящих в сборку, но представленных в спецификации ( документация, ведомости, комплекты и

т.п.);

- сформировать, просмотреть и распечатать спецификацию, не выходя из Creo;

- использовать при формировании спецификации автоматическое или ручное присвоение позиций;

- редактировать значения параметров спецификации и полей основной надписи в режиме просмотра документа [3].

Рисунок 1 - Фрагмент групповой спецификации по ГОСТ 2.113-75

Однако предприятию, разрабатывающему изделие, необходимо не только подготовить и, возможно, распечатать документацию к нему, но и иметь возможность хранить и тиражировать эту документацию в некотором общеупотребительном, межплатформенном, электронном формате. Ведь для обеспечения долгосрочного преимущества в конкурентной борьбе организациям требуется высокоэффективное управление жизненным циклом изделий. Оно помогает сократить затраты, улучшить качество продукции, ускорить выход ее на рынок и обеспечить качественный сервис.

Основу управления жизненным циклом изделий составляет общекорпоративная информационная система управления для совместного создания, управления и использования актуальной информации об изделиях, объединяющая в единое информационное пространство людей, процессы, продукцию и информацию [8]. Для создания базы данных такой системы необходима документация в общеупотребительном электронном виде. PartList лишен возможности подготовки такой документации. Разработка средств экспорта спецификации из PartList в одном из стандартных форматов считается важной задачей. Их реализация позволит упростить процесс управления и передачи информации об изделии в рамках конструкторской подготовки производства. Уменьшить время на подготовку документации. Упростить процесс настройки рабочих мест пользователей.

Целью данной квалификационной работы является разработка программного продукта обеспечивающего экспорт спецификации из приложения PartList. Разрабатываемый программный модуль должен выполнять экспорт в стандартном, повсеместно используемом формате. При разработке механизма экспорта необходимо использовать современные, широко применяемые, хорошо документированные и по возможности открытые технологии.

1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

1.1 Выбор метода передачи информации

Один из способов передачи информации в файл, пригодный для чтения, был реализован специалистами «Солвер» в программном модуле, входящем в комплект программ поставляемых с PartList. Модуль Convertor.exe, реализованный средствами Visual Basic, способен конвертировать файл c расширением *.skd собственного формата PartList в файл формата, используемого Microsoft Word (расширение *.doc).

Рассмотрим другие общеупотребительные подходы.

В современном мире уже давно наметилась тенденция разбиения разного рода информации на группы. Человек, пришедший в магазин купить книгу по информатике, может легко найти её на отдельном стенде. Ярким примером разделения информации из жизни web-мастера служат HTML (Hypertext Markup Language – язык гипертекстовой разметки) и каскадные таблицы стилей CSS (Cascading Style Sheets) [1]. HTML – это стандартный язык разметки, используемый для описания того, как текст, изображения, гиперссылки и стандартные элементы графического интерфейса будут отображаться в web-браузере. Программист, разрабатывая web-страницу, вносит в текстовый файл данные, а так же элементы форматирования. Браузер загружая эту web-страницу, считывает данные и отображает их с учётом элементов форматирования. Но, в случае, когда для отображения объектов необходимо использовать большое количество элементов (тэгов) форматирования, гораздо удобнее воспользоваться CSS, определив в них новый элемент форматирования. Таким образом, создаваемый документ не загромождается лишней, повторяющейся информацией и легко воспринимается. Правда, HTML создавался для отображения информации и фокусируется на том, как выглядят данные. Соответственно полного отделения данных от их представления он не поддерживает. Более новой разработкой являются технологии XML и XSL.

Сейчас существует практически общепринятый подход, использующий связку технологий XML и XSL для представления, передачи и последующего преобразования информации.

XML (Extensible Markup Language – расширяемый язык разметки) - это язык разметки, описывающий целый класс объектов данных, называемых XML-документами. Он создан для описания данных и фокусируется на том, что они из себя представляют. XML предназначен для структурирования, хранения и передачи информации [2].

XSL (Extensible Stylesheet Language – расширяемый язык таблиц стилей) – язык стилей XML. Он может описывать преобразование XML в HTML, pdf и некоторые другие форматы. Может фильтровать и сортировать XML – данные, адресоваваться к разным частям документа. С помощью XSL возможно форматировать данные в зависимости от их значения [4].

Использование технологий XML и XSL позволяет отделить структуру данных от формата её представления и предоставляет средства для реализации нескольких представлений на базе одного XML-документа. Благодаря чему возможна разработка и последующее применение разных XSL-шаблонов для различных форм применяемых в ЕСКД, при одновременном использовании одной и той же структуры данных представленной в формате XML.

XML является платформенно независимым форматом, что открывает возможность его использования в среде любой операционной системы (при условии, что на персональном компьютере установлено соответствующее программное обеспечение). Использование XML не влечёт за собой покупки лицензии, он является открытым, бесплатно распространяемым форматом данных. Организация World Wide Web Consortium разработавшая и утвердившая стандарт XML предоставляет бесплатно распространяемый конвертор, объединения файлов XML и XSL, в форматы: PDF, PCL, PS, SVG, XML. Данный конвертор представляет собой fop-процессор (Formatting Objects Processor – процессор форматирующих объектов), именуемый Apache FOP [11]. Он является Java-приложением, которое считывает дерево форматирующих объектов и затем отображает полученную страницу в указанном формате вывода.

1.2 Выбор формата для представления

Благодаря возможности отделения структуры данных от описания формы представления документа, XML возможно преобразовать практически к любому формату файла. На сегодняшний день существует большое количество программного обеспечения способного использовать XML-файлы и преобразовывать их в свой внутренний формат.

Для выполнения преобразования данных xml-документа, в соответствии с xsl-шаблоном, в файл формата PDF, необходимо соответствующее программное обеспечение.

Обработка файла формата XML и применения к нему элементов языка XSLT возможна с помощью:

- серверной программы, например, Java или JavaServer Page (JSP), которая использует таблицу стилей для автоматического преобразования документа и представления его клиенту;

- клиентской программы, например, браузера, которая выполняет преобразование путём чтения таблицы стилей, указанной с помощью инструкции по обработке <?xml-stylesheet?> (эти функции в некотором объёме может выполнять Internet Explorer);

- отдельной программы, предназначенной для выполнения преобразования [1].

Приложения, выполняющие инструкции языка XSLT, называют XSLT-процессорами. В настоящей квалификационной работе в качестве XSLT-процессора был выбран программный модуль MSXSL, разработанный специалистами корпорации Microsoft. Он распространяется бесплатно, при этом предоставляя все необходимые средства для обработки элементов языка XSLT.

Для обработки файла, использующего форматирующие объекты языка XSL-FO и создания отформатированного документа, будем использовать fop-процессор, разработанный Джеймсом Таубером, который передал его проекту Apache XML. Программа Apache FOP (Formatting Object Processor – процессор форматирующих объектов), предназначенная для синтетических анализаторов Java, основана на XML-анализаторе Xerces проекта Apache XML. Так как Apache FOP является Java-приложением, оно может быть запущено на компьютер с любой операционной системой (при условии установленной на нём виртуальной машины Java) [2].

Данный программный продукт является бесплатно распространяемым, в отличие от конкурентов. Его функциональных возможностей достаточно для представления требуемой спецификации в pdf-формате в соответствии с ГОСТ 2.113 – 75.

1.4 Выбор метода построения пользовательского интерфейса

Рассмотренные, в предыдущем подразделе, приложения предоставляют консольный интерфейс и поэтому не удобны для пользователя. Обработка большого числа файлов усложняется постоянным вводом путей к ним, передаваемых в качестве параметров, по средствам командной строки. Для устранения данного недостатка было принято решение о разработке программы XMLConverter, предоставляющей графический интерфейс пользователя. Данный программный модуль будет являться связующим звеном приложений, участвующих в преобразовании xml-документа в pdf-файл. В нём так же будет реализован алгоритм приведения спецификации в полное соответствие с ГОСТ 2.113 – 75 путём преобразования xml-документа в промежуточный xml-документ.

В качестве инструментальной среды программирования, в которой будет реализовано приложение, выбрана Microsoft Visual Studio 2010. Данный программный продукт предоставляет широкие возможности создания и редактированию приложений для операционных систем Windows XP/Vista/7/8. Visual Studio даёт возможность выбора языка программирования: С++, C#, F#, Basic. Самым гибким языком программирования, из выше перечисленных, является С++. Visual Studio предоставляет возможность выбора между двумя платформами для этого языка. Более молодой из них является NET. Её инструментальные средства хорошо продуманы. Библиотеки Framework, предоставляемые этой средой, дают широкие возможности для разработки графического пользовательского интерфейса. Используемые в NET технологии упрощают работу с функциями библиотеки Win32Api. Однако существенным недостатком этой платформы является большая ресурсоёмкость разработанного в её среде приложения. Это связано с тем, что в ней более активно используются готовые модули, предоставляющие программисту требуемые и не требуемые возможности. То есть в оперативную память загружаются и обрабатываются процессором блоки компонентов, которые не будут использоваться вообще. Альтернативой Framework является разработанная ранее библиотека MFC (Microsoft Foundation Classes – библиотека базовых классов Microsoft) [6]. Она предоставляет более скромные возможности при разработке интерфейса пользователя, так как использует не столь большое число готовых компонент, но их вполне достаточно для разработки GUI (Graphical User Interface – графический пользовательский интерфейс) приложения XMLConverter. Плюсом старой платформы является ее малая ресурсоёмкость. Так приложение, созданное с использованием MFC, занимает в оперативной памяти в 3-4 раза меньше места, чем созданное в NET.

Исходя из выше сказанного, для разработки приложения был выбран язык Visual C++ и библиотека MFC.

В рамках текущей главы были определены технологии, применяемые при преобразовании структуры данных xml-файла в pdf-документ.

2 ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИЙ XML-XSL

2.1 Механизм преобразования XML в PDF. Постановка задачи

В рамках настоящей квалификационной работы для преобразования xml-файла, содержащего данные групповой спецификации, в pdf-файл необходимо:

1 этап. Разработать структуру файла формата XML, который будет генерироваться модулем PartList (Рисунок 1).

2 этап. Разработать таблицы стилей XSL по ГОСТ 2.113 – 75, описывающие преобразование и представление xml-документа в pdf-формате.

3 этап. Разработать приложение (XMLConverter), преобразующее искомый xml-документ в промежуточный xml-документ для приведения его в соответствие с требованиями предприятия. А также реализующее интерфейс между пользователем и программными средствами, выполняющими дальнейшее преобразование. Воспользоваться им.

4 этап. С помощью процессора трансформирующих объектов MSXSL выполнить преобразование xml-файла в документ, использующий форматирующие объекты (файл с расширением *.fo).

5 этап. Используя процессор форматирующих объектов Apache FOP, получить требуемый файл формата PDF.

6 этап. Создать инсталляционный пакет, упрощающий процесс установки разработанного приложения и его компонентов.

Схема, преобразования XML в PDF, представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Механизм преобразования XML в PDF

12
3
4
5
6
7
Далее ⇒