К разговору о кодах
advertisement
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ КОДИФИКАЦИЯ Тема кодирования ТПА назрела. Вопрос о необходимости единого, полного, всеобъемлющего кода, удобного для обозначения арматуры при компьютерной обработке данных, поднимался на ряде межотраслевых совещаний (см., напр., «Арматуростроение» №3, 2007, с. 38), где вниманию производителей и потребителей арматуры была предложена «координатная система» кодирования, разработанная специалистами курганского завода «Икар». Теперь речь идёт о возможности выпуска стандарта НПАА по кодированию, основанного на данной разработке. Журнал «АС» считает необходимым посвятить своих читателей в существо дела. К разговору о кодах А.Ю. Горелов П омните замечательный фильм «Отроки во вселенной»? Наверное, многие из нас увлекались в детстве приключениями советских школьников, запущенных в космос и попавших на планету роботов. А роботы, как известно, мыслят совсем иначе, чем люди – более логично, строго, но менее гибко. Вот на этом-то и основаны многие сюжетные ходы фильма. В фильме роботы почему-то разговаривают по-русски. Вряд ли им это удобно, логика русского языка должна быть им чужда. Ведь язык не так уж и формализован, с информационной точки зрения в нем множество излишеств, что должно сильно раздражать всякого уважающего себя робота… Но давайте попробуем понять логику роботов, поразмышляем «в их стиле»! Это поможет нам разобраться, что ж за систему кодирования арматуры придумали на курганском заводе «Икар». Итак, вот есть некий текст (например, тот, что перед вами на странице журнала «АС»). Можно смело утверждать, что он кодирует с помощью букв некую полезную информацию. Но с точки зрения информатики делает это неоптимально. Во-первых, известно, что если в записи затереть некоторые буквы, порой до трети от общего числа – исходный текст можно будет с точностью восстановить. То есть, сам буквенный код избыточен примерно в полтора раза. Все общеупотребимые слова русского языка можно закодировать сочетаниями всегото из трех букв, – если, конечно, не учитывать произношение. Во-вторых, сами буквы имеют «излишества» в написании: в компьютере они кодируются восемью битами (а на 32 буквы хватило бы и пяти!), в то время как для точного их изображения нужно минимум полсотни пикселей. В общем, нормальный робот предпочтет кириллице если не машинный код, то азбуку Морзе. Есть еще и в-третьих: порядок и сочетания слов возможны не всякие. Вот (якобы для примера) возьмем очень-очень толстую стопку паспортов самой-самой разной ТПА, несколько сотен или тысяч штук. И вни 33*33*33 = более 35 тысяч сочетаний – этого вполне хватит. 24 5 (50) 2007 «Остается вопрос по кодированию, обозначению продукции в таблицах фигур. Мы разрабатываем новые виды арматуры, а кодирование этой продукции затруднено, ведь конкретных решений еще нет. Как нам быть – отходить от таблиц фигур? Но потребитель широко пользуется этими обозначениями». Ю.А. Ширинкин, Юго-Камский машзавод, (Журнал «Арматуростроение», № 1 (10), 2000) мательно изучим их содержание – с точки зрения робота. Окажется, что, например, словосочетание «кран шланговый» там не встречается, хотя по отдельности оба слова входят в лексикон паспортов. Это потому, что таких кранов не бывает, да – но робот этого изначально может и не знать. А задвижек – обнаружит он, формально анализируя тексты – не бывает пробковых. Зато немало словесных комбинаций повторяется из паспорта в паспорт, причем в схожих сочетаниях. И в каждом из паспортов есть одни и те же слова: «диаметр», «давление», «температура», «рабочая среда», «материал корпуса», и т.п. Это означает, что с точки зрения робота в паспорте арматуры слишком много знаков, много лишнего, он слишком длинный. Всю существенную информацию, которая в нем содержится, можно записать буквально одной строкой. Например, такой: DN25 PN16 A1.1.1 B2.1 C2.1 F1.2 G1.1 H1 E1, – возможно, именно так на языке роботов будет звучать фраза «задвижка клиновая номинальным диаметром 25 мм на номинальное давление 16 МПа из стали 09Г2С с патрубками под приварку встык с ручным управлением для рабочей среды «вода техническая», класс герметичности А, для умеренного климата У». Важно понимать, что любая система кодирования – это по сути своей некий «язык роботов», нужный для того, чтобы формализованно передавать определенный КОДИФИКАЦИЯ тип данных: допустим, информацию об арматуре. Но языков, как известно, много, – и систем кодирования арматуры тоже может быть много. Самой известной системой из ныне используемых являются табличные фигуры. Допустим, код 15кч18п можно «перевести» на русский язык так: «запорный клапан без привода из ковкого чугуна с уплотнением из пластмассы, зарегистрированный под номером 18». Этим «номером 18», на самом деле, «косвенно» закодированы еще несколько характеристик. Чем отличаются друг от друга разные коды? Прежде всего, вот именно степенью избыточности. Причем, как правило, чем избыточнее код – тем он нагляднее. Будь данный текст написан, скажем, штрих-кодом – вряд ли вы сумели бы его прочесть. «Наглядность» – чисто человеческое понятие, роботам и кассовым аппаратам она без нужды. Еще коды отличаются друг от друга полнотой и глубиной. Как не для всех слов есть точные переводы на другой язык, так и кодировать можно только определенный объем данных, определенный набор характеристик. Опять же, наглядность кода и его полнота/глубина находятся в обратной зависимости. Почему так трудно читать философские трактаты или, скажем, юридические тексты? Потому что словами обычного языка их авторы стремятся выразить свою мысль чересчур глубоко, полно и точно. И наглядность падает. Так какую же систему кодирования предлагают нам специалисты «Икара»? Вот какую: принципиально не ограниченную по полноте и глубине, минимально избыточную, максимально приближенную к «наречию роботов», – так язык ассемблера «приближен» к машинному коду в сравнении с языками программирования высокого уровня. Понятно, что при этом система, названная авторами «координатной», в известной степени лишена наглядности. Еще лет двадцать назад этот недостаток зарубил бы идею на корню или, скорее, обрек бы на временное забвение. Но вот именно на временное – до наступления века автоматизации, который как раз у нас нынче на дворе. Сто лет назад кодирование если и применялось, то лишь спецслужбами с целью шифровки. А сейчас – процветает в самых разных сферах. Упомянутые штрих-коды служат для автоматизации торговых операций в супермаркетах, коды внешней торговли или ОКПО-ОКОНХ помогают автоматизировать сбор статистики, и т.п. Как устроена «координатная система»? Представьте себе… искусственную елку. Ствол ее собран из отдельных сегментов, к каждому сегменту крепятся несколько основных мощных ветвей, к каждой такой ветке – еще несколько поменьше, потом еще поменьше, еще… «Маленькие» ветки к «большой» можно приделывать в произвольном количестве, нужно только не забывать их нумеровать. А сегменты ствола можно переставлять местами друг с другом вместе со всеми прицепленными к ним ветвями. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ КОДИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ Классификаторы – классификатор ЕСКД; – общероссийский классификатор продукции ОК-93 (устанавливающий коды ОКП); – коды экспортной продукции; Системы условных обозначений (кодирования арматуры) – Система ЦКБА кодирования по таблице фигур; – Система ЦКБА обозначений КД; – Система обозначений КД по классификатору ЕСКД; – Система кодирования энергетической арматуры; – Фирменные системы кодирования и обозначений КД СТАНДАРТЫ ЦКБА ПО КОДИРОВАНИЮ СТ ЦКБА 023-2007 «Арматура трубопроводная. ТАБЛИЦЫ ФИГУР. Правила обозначения и регистрация» СТ ЦКБА 035-2007 «Арматура трубопроводная. ОБОЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ. Комплектность КД» СТ ЦКБА 036-2007 «Арматура трубопроводная. ТАБЛИЦЫ ФИГУР И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ. Справочник» Каждый сегмент ствола соответствует определенной характеристике арматуры, указанной в паспорте: «диаметр», «давление», «температура», «рабочая среда», «материал корпуса», и т.п., и обозначен латинской буквой. А каждая ветка с присвоенным ей порядковым номером – это какое-либо значение (признак) данной характеристики, общее для всего, что на ней «висит», она представляет собою как бы пункт паспорта ТПА, записанный не словами, а цифрами. Набор таких цифр после латинской буквы, указывающий путь от ствола до кончика определенной ветки, – это сколь угодно полное и точное описание выбранной характеристики. Если собрать вместе все коды по отдельным характеристикам, от основания до верхушки ствола, в одну строчку – получится полный код арматуры. Координатная система не хуже и не лучше других систем кодирования, точно так же как язык ассемблера не лучше и не хуже, скажем, турбопаскаля. Просто для решения одних задач удобнее один язык, а для ре5 (50) 2007 25 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ КОДИФИКАЦИЯ Обозначения арматуры по системам кодирования шения других – другой. Координатная система не противоречит тем же таблицам фигур. Причем запись по таблицам легко переводится на «координатный язык». Часть характеристик арматуры присутствуют в таблицах, их можно просто переобозначить, другая часть – «спрятана» в регистрационном номере, их можно оттуда «вынуть» и записать в кодах, либо сам этот номер сделать одной из координат. Кстати, диаметр, давление и температуру обычно прямо приписывают к записи по т/ф. Если сравнивать две системы, то мы обнаружим, что табличная – бесспорно, нагляднее. Ее легче «интуитивно» прочесть, расшифровать, и в этом смысле она удобна для торговых операций с типовой, «несложной» арматурой. Но за наглядность неизбежно приходится расплачиваться полнотой и глубиной данных. Скажем, если материал корпуса – «нж», то какая именно нержавеющая сталь – из таблиц уже не узнаешь. Да, на практике это зачастую неважно или очевидно. Но когда данный признак имеет значение – таблицы пасуют. Есть и более важный нюанс. «Волюнтаристский» порядок присвоения регистрационного номера в «табличной» записи, когда имеется назначенный свыше «переводчик», единственно верным способом превращающий описание устройства в набор цифр, хорошо работал лишь в условиях централизованного управле- 26 5 (50) 2007 ния отраслью. В условиях рынка подобный порядок не слишком уместен. Теперь многие предприятия «самочинно» присваивают своей продукции т/ф лишь на том основании, что она подобна некогда зарегистрированному аналогу. И ничего незаконного тут нет. В итоге никто не даст гарантии, что среди огромного разнообразия тех же 41-х стальных задвижек не царит такое же разнообразие значений некоторых их важных характеристик. «Популярные» записи т/ф становятся на рынке не столько кодом, сколько брэндом. Координатная система – это по сути те же самые таблицы. Только код по ней – «либеральный» по характеру. Обозначать температуру как «W», пусть даже она не обязательно working, а «Т» использовать для времени срабатывания – почему бы и нет? Использовать именно такие цифры для тех или иных значений характеристик – пускай так, какая разница; лишь бы был единый, общепринятый порядок. В координатном коде невозможно ничего «спрятать» за регистрационным номером или иным каким-то значком, данным «свыше». Как есть – так и пиши. Написал неверно – значит, либо ошибся, либо соврал. Ведь соврать можно и самым что ни на есть русским языком. Еще один аспект. Как известно, в советские времена все, всегда и во всём «плясали от производителя». Теперь же, на рынке, нужно «плясать от потребителя». КОДИФИКАЦИЯ СТ ЦКБА 023-2007 СТАНДАРТЫ ЦКБА ПО КОДИРОВАНИЮ Структура обозначений таблиц фигур ХХ ХХ Х ХХ ХХ ХХХХ Исполнение Материал уплотнительных колец (буквенное обозначение) – по таблице 4 Порядковый номер (присваивает ЗАО «НПФ «ЦКБА») Привод (цифровое обозначение) – по таблице 3. Для ручного управления при отсутствии привода код не указывается Материал корпуса (буквенное обозначение) – по таблице 2 Тип арматуры (цифровое обозначение) – по таблице 1 Таблица 1 Таблица 2 Типы арматуры Условное обозначение Материал корпуса арматуры Условное обозначение Тип арматуры Материал корпуса 10 Кран пробно-спускной с Углеродистая сталь 11 Кран пробковый (шаровой) для трубопровода лс Легированная сталь Запорное устройство указателя уровня нж Нержавеющая (коррозионностойкая) сталь 12 Клапан (вентиль) запорный ч Серый чугун 16 Клапан обратный подъемный, приемный с сеткой кч Ковкий чугун вч Высокопрочный чугун 17 Клапан предохранительный Б Латунь, бронза 19 Затвор (клапан) обратный поворотный, гермоклапан а Алюминий 13, 14, 15 20 Клапан перепускной мн Монель-металл п Пластмассы (исключая винипласт) вн Винипласт 18, 21 Регулятор давления 22, 24 Клапан отсечной фр Фарфор Клапан распределительный тн Титановый сплав 25, 26 Клапан регулирующий ск Стекло 27 Клапан смесительный нм Неметаллические материалы Задвижка пр Полипропилен 23 30, 31 32 Затвор дисковый поворотный 33 Задвижка шланговая 40 Элеватор 45 Конденсатоотводчик Таблица 4 Материал уплотнительных поверхностей Условное обозначение Таблица 3 Материал уплотнительных поверхностей бр Латунь, бронза бк Уплотнение металл по металлу, соответствующее материалу корпуса Мн Монель-металл Дистанционное управление нж Нержавеющая (коррозионностойкая) сталь 3 Механический с червячным редуктором нт Нитрированная сталь 4 Механический с цилиндрическим зубчатым редуктором бт Баббит ст Стеллит 5 Механический с коническим редуктором ср Сормайт 6 Пневматический к Кожа 7 Гидравлический э Эбонит Пневмогидравлический р Резина Тип привода арматуры Условное обозначение 0 6 (7) Тип привода 8 Электромагнитный п Пластмассы, исключая винипласт 9 Электрический вп Винипласт 5 (50) 2007 27 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ КОДИФИКАЦИЯ СТ ЦКБА 035-2007 СТАНДАРТЫ ЦКБА ПО КОДИРОВАНИЮ Обозначение КД в соответствии с Классификатором ЦКБА ХXХХ XX XXX - XXX Три цифры, определяющие номинальный диаметр данного изделия. Для изделий с номинальным диаметром 1000 мм и более обозначение номинального диаметра состоит из 4 знаков Три цифры, определяющие порядковый номер изделия в пределах данной конструкторской разновидности (каждое предприятие регистрирует самостоятельно) Две цифры, определяющие тип и конструктивную разновидность изделия Буквенное условное обозначение разработчика (от 1 до 4 букв) Обозначение технических условий (по ГОСТ 2.114) ТУ ХХХ X - XXХ - ХХХХХХХХ - XXXХ Четыре цифры, определяющие год утверждения технических условий Восемь цифр, определяющие код предприятия по классификатору предприятий России (ОКПО) в соответствии с приложением Г Три цифры, определяющие порядковый регистрационный номер Четыре цифры, определяющие код группы по Общероссийскому классификатору продукции (ОКП) Обозначение КД в соответствии с Классификатором ЕСКД ХXХХ XXХХХХ XXX Порядковый регистрационный номер Классификационная характеристика Четырехзначный буквенный код организации-разработчика (присваивает ВНИИКИ или НИИХИММАШ) Структура классификационной характеристики арматуры 49 Х Х Х Х Вид Подгруппа Группа Подкласс 1 – арматура запорная без встроенных приводных устройств; 2 – арматура запорная со встроенными приводными устройствами; 3 – арматура регулирующая и смесительная; 4 – арматура предохранительная, обратная, многоходовая, распределительная и прочая; 5 – составные части оборудования. Класс 28 5 (50) 2007 КОДИФИКАЦИЯ Это к тому, что потребитель не очень-то хочет разбираться в материалах корпуса или уплотнения ТПА, зато он точно знает, какие ему нужны эксплуатационные характеристики. Ему важно, как функционирует арматура, а не какими конструкционными и техническими ухищрениями это достигнуто. Допустим, материал уплотнения прямо зависит от того, какова рабочая среда: по температуре, по абразивности, и т.п. Про среду потребителю известно, и он об этом расскажет, но подобрать приемлемый материал уплотнения – это, извините, ваше дело, господа конструкторы-арматурщики. Потребителю и не надо знать тонкостей внутреннего устройства. Вон, в компьютерах, в «железе», многие ли разбираются? А ничего, все пользуются. Есть такой афоризм: «не надо рекламировать гвоздь, рекламируй дырку в стене, которую он сделает». Раз кодированная запись несет в себе информацию об арматуре – она тоже есть элемент рекламы этой арматуры. Значит, «клиенто-ориетированный» код должен содержать информацию скорее о «дырках», нежели о материале гвоздя. Код по т/ф в этом плане не информативен, координатная система – тоже не идеальна, но там проблема, как мне кажется, в другом. Вот скажите, что плохого в записи DN 40 PN 100 А1 B7? Да то, что она некорректна, ибо описывает арматуру, которой не может быть: чугун не выдержит 100 атмосфер. Поэтому мне кажется важным как-то отделить в координатной системе эксплуатационные характеристики от конструкционных. Сделать два ствола, что ли? Есть же двуствольные ружья. Даже елки такие бывают в природе. Предположение, что координатная система якобы быстро вытеснит из обращения табличные фигуры и другие системы кодирования – на мой взгляд, лишено оснований. Любые обозначения арматуры служат тому, чтобы участники ее рынка передавали друг другу некую информацию, связанную с предметом торговли. А в важном деле передачи информации есть как минимум три элемента: передающий, принимающий, а также сам пакет данных. И коммуникация происходит корректно лишь тогда, когда все эти три элемента согласованы! Шерлок Холмс может изобрести блестящий шифр, но если доктор Ватсон его не знает – он шифровку прочесть не сможет. На рынке очень многое значит инерция представлений. «Так принято!» – это не всегда тупой консерватизм. Во всяком случае, следует учитывать, к чему привыкли участники рынка. А они привыкли кто к т/ф, кто к корпоративным системам обозначений. Какие бы то ни было насильственные действия по внедрению новой системы не только не помогут, а даже способны помешать этому. Более того, как уже было сказано, на рынке простой арматуры – скажем, коммунальной – координатная система не приживется просто потому, что не нужна. Там всем вполне хватает информации, заложенной в таблицах фигур. Но не исключено, что уже в недалеком будущем роботы (пусть и не такие, как в старых фильмах) проникнут не только в производство, но и в торговлю. И вот представьте себе рынок ТПА, где нет «живых» продавцов и покупателей, где весь процесс автоматизирован. Согласитесь, что координатный код «Икара» будет для роботов весьма удобен. Конечно, оформить координатную систему в виде стандарта НПАА не помешало бы – чтобы публично зафиксировать принцип обозначений. Но единственным, на мой взгляд, перспективным шагом по практическому внедрению этой системы будет создание интернетпортала, где специальный встроенный программный модуль поможет всем желающим перевести описание их продукции на координатный язык и занести ее коды в общедоступную базу данных. К порталу должна быть подключена программа поиска, чтобы вводить через интернет интересующие характеристики и видеть всё, что есть в базе с заданными параметрами. Причем такая программа должна быть «умной» – только тогда она будет удобна пользователю. Да, грамотную классификацию арматуры задаст сам по себе код. Но этого мало! Например, если вводится давление 100, то программа должна «запретить» указать в качестве материала корпуса «чугун», и наоборот. И еще, чтобы портал был «живым», развивающимся, следует вынести данные по некоторым характеристикам в отдельные обновляемые «библиотеки», разрабатывать которые будут специалисты. Скажем, по классификации материалов корпуса не обойтись без металловедов, а по материалу уплотнения – без специалистов в этой области. Только так, «всем миром», координатный метод кодирования можно превратить из корпоративной системы «Икара» в общепринятую универсальную систему, готовящую рынок к неминуемой грядущей автоматизации. В статье использованы материалы, представленные на научно-технической конференции в рамках выставки РОС-ГАЗ-ЭКСПО-2007, С.Н. Дунаевским, зам. главного конструктора ЗАО «НПФ «ЦКБА» «Когда приезжаешь на Ассоциацию и слушаешь специалистов, видишь, что техническая часть в арматуростроении уникальна, есть ноу-хау, новейшие разработки и идеи, конструкторы, технологи. Есть школа, отличные специалисты, ими можно гордиться. Но у нас отсутствует четко поставленный менеджмент. Его нет в принципе ни на одном предприятии. В меньшей степени, но то же и у посредников». Д.Б. Кувшинов, генеральный директор «Механика-Сервис», (Журнал «Арматуростроение», № 1 (6), 1999) 5 (50) 2007 29
