Конструктор онтологийSmartsolutions

Конструктор использует следующие термины с соответствующими определениями:

Онтологияпредназначена для формализации некоторой области знаний. Она представляет собой структуру данных, содержащую классы (сущности) объектов, их свойств, процессов и атрибутов, их отношения и правила, принятые в этой области;

Модель – конечное множество понятий предметной области, конечное множество отношений между понятиями и конечное множество функций интерпретации;

Сцена представляет собой модель условия задачи для конкретного момента времени;

Действие– целенаправленная активность, реализуемая во внешнем или внутреннем плане;

Концепт– составной элемент сложного целого. Концептами являются объекты, отношения, свойства, процессы и атрибуты;

Атрибуты– неотъемлемая, существенная характеристика объекта;

Объекты – основные, нижнеуровневые компоненты онтологии;

Отношение– зависимость между объектами онтологии;

Процесс – определённая совокупность последовательных действий, направленных на достижение некоторой цели;

Свойство – присуще всем членам некоторого вида и специфично для них;

Семантическая сеть – информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам предметной области, а дуги (рёбра) задают отношения между ними.

Структура онтологии в КО представлена на рисунке 17.

Основными функциями Конструктора являются:

• Отображение онтологии и модели элементов в текстовом представлении, в виде дерева или семантической сети, а также в виде карточек концептов с кратким описанием;

• Возможность ведения списка доступных онтологий, моделей и сцен: создание, удаление, изменение;

• Возможность редактирования названия выбранной онтологии, модели и сцены;

• Отображение онтологии и модели в виде семантической сети;

• Возможность редактирования онтологии и модели.

Рисунок 17 – Структура онтологии КО Smart solutions

Преимуществом КО Smartsolutionsявляется простая нотация. Графический интерфейс и готовая библиотека элементов (Рисунок 18) позволяет освоить КО в максимально сжатые сроки.

Рисунок 18 – Библиотека элементов онтологии КО Smartsolutions

Освоение работы с конструктором онтологий осуществляется на основе тех предметных областей, которые известны обучающимся или на изучение которых имеется достаточно времени.

Например, моделирование деятельности в цехах машиностроительного предприятия начинается с описания существующей структуры цеха: выявления основных сущностей, их атрибутов и отношений. По составленному описанию строится онтология выбранного фрагмента предметной области в графической оболочке программы «Конструктор онтологий».

Пример работы, выполненной в КО приведен в методических указаниях к данному пособию.

Система планирования «Smartfactory»

Назначение мультиагентной системы программно-технического комплекса (МАС) управления предприятиемсостоит в автоматизации задачи планирования, процесса составления производственного расписания и оперативного управления предприятием, что необходимо, в первую очередь, для обеспечения своевременной и адекватной реакции на события (например, на поступление нового заказа, на задержку изготовления детали или сборочной единицы, поломку или ремонт станка и т.п.), для планирования использования производственных ресурсов и распределения новых заказов по имеющимся мощностям, а также для управления исполнением сгенерированных планов в реальном времени.

Производственное расписание требует согласования планов загрузки ресурсов между различными участниками процесса планирования как на этапе подготовки производства, когда требуется определить планируемую загрузку участков, так и на этапе выполнения заказов, когда в ответ на поступающие данные о возникающих событиях должна производиться корректировка расписания в реальном времени. Для этого необходимо обеспечить коллективное согласованное решение сложной задачи управления различными ресурсами в реальном времени.

Система предполагает следующих пользователей: Инженеры планово-диспетчерского бюро цеха (ПДБ), Технологи, Нормировщики, Мастера, которым будут доступны АРМ-ы: Диспетчер ПДБ, Технолог, Начальник группы. Пользователя на предприятии идентифицирует Руководитель, назначая ему определенную роль. Каждой роли доступны определенные рабочие места, которые могут быть одновременно доступны пользователям с разными ролями, но с ограниченным доступом к имеющемуся функционалу.

Задача Инженера ПДБ при этом – ввод и мониторинг статусов заданий цеха, проставление даты предполагаемого обеспечения материалом для каждой ДСЕ из номенклатурного плана (или факт того, что ДСЕ уже обеспечено материалом), а также внесение данных по согласованным услугам от цехов-смежников.

Задача Технологов – заверять информацию по составу изделия и технологиям в каждом задании цеха и уточнять эту информацию. Имеющиеся технологии должны выгружаться в МАС из внешней системы.

В случае, если нужной технологии в МАС нет, Технологам следует удостовериться, что технология имеется во внешней системе, создать ее там, если ее нет и выгрузить ее в МАС, воспользовавшись специальной кнопкой управления «Загрузить из БД» на АРМ Технолога на вкладке Дерево ДСЕ.

Задача Мастеров на этапе предварительных испытаний и опытной эксплуатации системы - просматривать построенное системой расписание работы цеха, при необходимости вносить изменения, распечатывать наряды для каждой детали.

Таким образом, МАС ориентирована на поддержку полного цикла управления: от регистрации факта появления нового события – через планирование реакции на это событие и от перепланирования работ – к контролю их исполнения на основе непрерывно действующей обратной связи с исполнителями. Интерфейс системы, а также инструкции к решению задач планирования представлены в методических указаниях к этому курсу [25].