Система ведення конструкторсько-технологічних баз даних IMBASE

1. вибір архітектури
2. інтерфейс програми
3. Організація бази даних

Микола Кожем'якін

вибір архітектури

інтерфейс програми

Організація бази даних

Комп'ютери значно полегшують наше життя, але чим більше ми вимагаємо від ПК, тим складніше створити йому «умови для роботи». Сьогодні кожен кваліфікований інженер знає, що таке бази даних і для чого вони застосовуються.

Система IMBASE, створена в НПП «ІНТЕРМЕХ», спеціально призначена для зберігання і використання інформації, необхідної для роботи конструктора і технолога. Кріплення, інструмент, заготовки, основні і допоміжні матеріали і багато іншого з того, що застосовується в процесі проектування, можна з легкістю ввести в базу даних IMBASE, після чого ці дані стануть доступні для різних програм. Чи не змінивши своєї політики поставляти закінчені рішення, компанія «ІНТЕРМЕХ» не тільки розробила зручний інструмент для ведення баз даних, а й постачає разом з IMBASE широкий набір стандартних виробів і матеріалів (понад 700 ГОСТів). Ієрархічна структура даних IMBASE, а також можливість ведення складових індексів дозволяє швидко знаходити і використовувати потрібні дані. IMBASE насправді не є СУБД, а є сполучною ланкою між СУБД та користувачем.

вибір архітектури

У першій версії IMBASE для зберігання даних використовувався оригінальний формат файлів, що дозволяє до мінімуму скоротити розмір таблиць, що в той час було дуже важливо в зв'язку з обмеженими ресурсами комп'ютерної техніки у кінцевих користувачів. До того ж розгортання мережі навіть на великому підприємстві було справою дорогим.

Але час йде, і все змінюється. Різке зростання продуктивності комп'ютерів і відповідне зниження цін на них привело до того, що потужні ПК стали по кишені всім підприємствам, мережева плата уже є невід'ємною частиною будь-якого комп'ютера, а будь-яка поважаюча себе компанія обзавелася мережею. Всі ці причини і об'єктивні умови і визначили нову стратегію розвитку продукту.

Питання про переведення IMBASE на платформу SQL-сервера не викликав жодного сумніву. Основна увага була приділена вибору такої архітектури додатку, яка, з одного боку, забезпечила б надійну та безперебійну роботу великої кількості користувачів, а з іншого - при високому завантаженні мережі не викликала б у них роздратування, пов'язаного з неминучими в такому випадку затримками на відгук системи .

Головне вікно IMBASE на тлі провідника Windows

У пресі вже давно обговорюється архітектура додатків, реалізованих на сервері. Причому на сервері пропонується зберігати не тільки дані, але і бізнес-правила, що визначають цілісність і правила зберігання та обробки цих даних. Оскільки компанії зазвичай схильні розглядати витрати на покупку сервера баз даних як інвестиції в інфраструктуру, вони охочіше купуватимуть апаратуру і програмне забезпечення, які гарантують оптимальну роботу сервера. Ще зовсім недавно в тому випадку, якщо реалізація бізнес-правил на сервері сильно знижувала його швидкодію, підприємство швидше погоджувався придбати додаткові ресурси для вирішення цієї проблеми, ніж купити високопродуктивні робочі місця для користувачів, навіть якщо вартість сервера перевищувала вартість всіх комп'ютерів користувачів. Але останнім часом ситуація з робочими місцями користувачів, особливо в області САПР, стала дуже швидко змінюватися. Допомогли в цьому і Microsoft з Intel: Microsoft випускає свою продукцію з підвищеними запитами до швидкодії, а Intel виробляє нові моделі процесорів, які ці потреби задовольняють. Тут нічого не поробиш - бізнес є бізнес. У цій ситуації виникає справедливе запитання: чому при обробці даних за все повинен відповідати сервер, який до того ж іноді слабкіше деяких робочих станцій?

Головне вікно IMBASE

Майстер створення нової таблиці

Проаналізувавши всі ці тенденції розвитку, розробники IMBASE вибрали в якості архітектури системи модель з «товстим клієнтом». Суть цієї моделі обробки даних зводиться до того, що робоча станція отримує від сервера, на якому виконується СУБД, наприклад Oracle або InterBase, «сирі» дані і виробляє їх обробку вже безпосередньо на робочій станції. Частина даних після обробки зберігається на робочої станції, і якщо користувачеві знадобилося вибрати з бази який-небудь об'єкт, вже отриманий від сервера, то в першу чергу перевіряється, чи змінювався цей об'єкт на сервері. Якщо немає - то використовується локальна копія даних.

В якості базової СУБД був обраний сервер бази даних InterBase однойменної фірми, відомий в Росії під назвою IBDataBase. Таке рішення було прийнято як мінімум з трьох причин, хоча насправді їх набагато більше. Це, по-перше, невеликий обсяг інсталяції сервера. По-друге, простота інсталяції, яка зводиться до введення коду авторизації та вибору папки, де буде знаходитися сервер. Після перезавантаження комп'ютера сервер починає працювати. Усе!!! Більше нічого робити не потрібно. Думаю, ті, хто встановлював Oracle або Sybase, розуміють, що це означає. І по-третє, що не менш важливо, сервер InterBase в тому ж обсязі працює на локальному комп'ютері в якості локального сервера.

Як показала практика, СУБД InterBase забезпечує достатню продуктивність при кількості користувачів до 80. Для корпоративних замовників, які планують застосовувати більшу кількість одночасно працюючих станцій, НВП «ІНТЕРМЕХ» рекомендує в якості сервера СУБД використовувати Oracle або MS SQL.

інтерфейс програми

Згодом техніка та програмне забезпечення стають дедалі потужнішими, підвищується кваліфікація, а отже, і запити користувачів. Якщо раніше їх цікавили тільки функціональні можливості програм, то зараз при виборі програмного забезпечення велика увага приділяється зручності інтерфейсу і простоті освоєння.

Ієрархічне представлення каталогу технологічної оснастки

Редагування макропідстановки для складеного поля

При розробці інтерфейсу ми в першу чергу постаралися максимально приховати від користувача всі тонкощі роботи з базою даних за звичним інтерфейсом провідника Windows, тобто найбільш часто респонденти користуються послугами програми: то ж дерево в лівій частині вікна, той же список файлів і папок в правій його частині, ті ж кнопки на панелі інструментів. У IMBASE користувач буде працювати в звичному для нього середовищі.

Якщо провести аналогію з файлової системою комп'ютера, то каталоги IMBASE відповідають логічним дискам, ієрархія являє собою набір папок з необмеженим рівнем вкладеності, а таблиці відповідають файлам. Від інших систем управління даними IMBASE відрізняють:

• зручний і звичний інтерфейс. При створенні інтерфейсу особлива увага приділялася зручності користування системою та реалізації всіх тих можливостей, до яких користувач звик, працюючи в Windows. Це контекстно-залежні меню, перетягування за допомогою миші, робота з буфером обміну і багато іншого;

• майстра. При виконанні складних дій, наприклад при створенні нових таблиць, можна вдатися до допомоги майстрів, які в покроковому режимі проводять по потрібному шляху і не дають помилитися;

• природне уявлення ієрархічних структур. Спеціальна організація даних і форма візуального представлення дозволяють відображати дані у вигляді ієрархічної структури і прискорюють пошук потрібної інформації;

• створення складових полів. Дані в полях можуть включати посилання на дані з інших полів. Це дозволяє генерувати поля зі значень інших полів. Наприклад, можна одночасно використовувати поля «Діаметр» і «Довжина» в розрахункових програмах і для формування поля "Позначення". При зміні форми записи поля «Найменування» достатньо перевизначити правило його формування, не змінюючи дані в складових полях;

• обчислювані поля. Більше немає необхідності користуватися калькулятором, щоб обчислити дані, які залежать від інших полів таблиці, наприклад обсяг вироби. Потрібно просто зробити відповідне поле, що обчислюється за формулою, наприклад: ширина Ѕ висота Ѕ довжина. Всі обчислення система виконає сама;

• графічні зображення. Всі елементи IMBASE (каталоги, довідники, папки, таблиці) можуть мати графічне зображення, пов'язане з ними. Це полегшує вибір елементів з таблиць і папок, а також дозволяє створювати на їх основі ілюстровані довідники та слайдові меню. Підтримується робота з графічними зображеннями в форматах EMF, WMF, ICO, BMP, JPG, JPEG, SLD і SLB.

Організація бази даних

Система IMBASE дозволяє організувати зручну і наочну ієрархічну структуру даних, яка природним чином відображає міститься в базі інформацію.

База даних IMBASE логічно організована як дворівнева система з роздільним зберіганням даних і складається з двох частин. На верхньому рівні знаходяться каталоги. Каталог містить набір папок і посилань на таблиці. У записі каталогу для кожної таблиці зберігаються дані, які є загальними для всіх або для групи записів, наприклад найменування, позначення, ГОСТ, матеріал, покриття та ін. Кожен каталог має свій набір полів.

Вибір кріпильних виробів з бази даних

Редагування структури каталогу

На другому рівні знаходяться таблиці типорозмірів конкретних виробів. Наприклад, для гвинтів зберігаються дані про діаметр різьби, довжині гвинта і т.д. Дані по кожному виду виробу представлені в окремих таблицях.

Каталог містить безліч записів, кожна з яких посилається на конкретну таблицю бази, що дозволяє розглядати каталог як довідник по всіх таблиць, що зберігаються в базі даних. Іноді на одну таблицю бази можуть посилатися кілька різних записів каталогу, наприклад гвинти одного ГОСТу можуть мати різні покриття, матеріал або виконання. В цьому випадку в каталозі буде стільки записів, скільки є варіантів вироби, причому всі ці записи будуть посилатися на одну таблицю типорозмірів.

Така структура дозволяє зберігати загальну частину даних в одному місці і істотно полегшує зміна і супровід даних.

База даних, створена в IMBASE, може використовуватися всіма програмними продуктами НВП «ІНТЕРМЕХ». Комплекс програм включає конструкторську систему CADMECH, що працює в AutoCAD, Autodesk Inventor 10, Unigraphics NX3, Solid Edge v18, SolidWorks 2005, Pro / ENGINEER; систему ведення архіву технічної документації та інформації про склад виробу Search; систему автоматизації технологічної підготовки виробництва TechCard і інші продукти.

У цій публікації автор вирішив обмежитися вступної інформацією про систему IMBASE і в циклі наступних статей збирається детально розглянути функціональні можливості системи, її адаптованість і застосування в різних САПР, питання імпорту та експорту даних і багато іншого.

Незважаючи на те що система IMBASE є сполучною ланкою і інформаційним сервісом комплексу програмних продуктів НВП «ІНТЕРМЕХ», вона може виступати і як абсолютно самостійний продукт, і легко інтегруватися з різними CAD-системами. Розвиненою API-інтерфейс дозволяє широко застосовувати IMBASE в різних областях комп'ютерного проектування і обробки даних. Автор упевнений, що питання створення і ведення ієрархічних баз даних стандартних елементів, матеріалів та інших об'єктів, що застосовуються при проектуванні вузлів і виробів на підприємствах, дуже актуальний і зацікавить багатьох читачів, а інваріантність системи IMBASE приверне до неї особливу увагу.

САПР і графіка 1`2006