UNIVERSITETI I PRISHTINËS “HASAN PRISHTINA”
FAKULTETI I INXHINIERISË MEKANIKE
STUDIMET BACHELOR
PROGRAMI MEKATRONIKË
Dr. sc. ILIR DOÇI, prof.asoc.
HYRJE NË SOFTVERËT INXHINIERIK
(Dispensë)
PRISHTINË
2015
1
HYRJE
Softverët inxhinierik janë programe të përpiluara për përdorim nga inxhinierët e profileve
të ndryshme me qëllim të lehtësimit të punës së tyre për realizimin e detyrave, llogaritjeve,
hulumtimeve, analizave, projekteve dhe në interaksion me pajisjet e ndryshme siq janë: makinat,
kompjuterët, pajisjet matëse, pajisjet për regjistrimin dhe përpunimin e të dhënave, pajisjet për
transmetimin e të dhënave, senzorët, pajisjet e kontrollit industrial, pajisjet elektronike,
mekanike, elektromekanike, robotët, pajisjet e komunikimeve, etj.
Duke pasur parasysh grupin e madh të aktiviteteve të cilat përkrahen nga softverët, numri
dhe lloji i tyre është i shumtë dhe i ndryshëm. Në ditët e sotme nuk mund të paramendohet një
detyrë apo projekt inxhinierik pa përdorimin e softverëve. Llojet e softverëve mund të jenë nga
më të thjeshtit, për llogaritje të thjeshta matematikore, e deri te softverët e modelimit, simulimit,
analizës së sistemeve dhe proceseve, planifikimit, organizimit, kontrollit të sistemeve, etj.
Përdorimi i softverëve inxhinierikë është treguar shumë i rëndësishëm për studentët dhe
për procesin mësimor në përgjithësi, pasi me përdorimin e tyre arrihet një aftësim i mirë i
studentëve në përvetësimin e njohurive, aftësim profesional dhe realizimin e detyrave të
kërkuara.
Në këtë lëndë do të tregohet për rëndësinë e softverëve inxhinierik, konceptet themelore
të inxhinierisë softverike dhe ndarjet e softverëve inxhinierik sipas lëmive të aplikimit. Për shkak
të numrit të madh të softverëve inxhinierik, dhe shumë llojeve të tyre, në këtë lëndë do të
mësohet kryesisht për softverët aktual nga lëmia e Mekatronikës.
Për mësim praktik, në kuadër të ushtrimeve do të mësohet dhe ushtrohen detyra nga
softveri i njohur i programimit vizuel LabView që gjen aplikim të madh në inxhinieri dhe lëminë
e Mekatronikës.
Autori
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
2
1. SOFTVERËT DHE INXHINERIA SOFTVERIKE
1.1. SOFTVERËT KOMPJUTERIK
Nga njohuritë që kemi për Informatikën dijmë se sistemet kompjuterike përbëhen nga tri
pjesë themelore: Hardveri, Softveri, Rrjeti kompjuterik.
Hardveri kompjuterik është grupim i pjesëve fizike që përbën një sistem kompjuterik. I
referohet pjesëve fizike ose komponentet e një kompjuteri të tilla si monitori, tastiera, procesori
(CPU), hard disku, miu, njësitë tjera të sistemit (kartela grafike, kartela e zërit, kartela e rrjetit,
pllaka amë), etj. të cilat janë objekte fizike që mund të preken.
Softverët janë programet kompjuterike dhe janë element i “paprekshëm” i sistemit
kompjuterik. Grupi i instruksioneve që përshkruan se si zgjedhet një problem apo detyrë me anë të
kompjuterit quhet program ose program kompjuterik. Një apo më shumë programe funksionale
dhe të aplikueshme për një qëllim apo detyrë në të mirë të përdoruesit quhet softver. Softveri
ekziston si ide, aplikacion, koncept, dhe paraqet grup programesh, procedurash, funksione të
dhëna të asociuara, dhe dokumentacion të shkruar dhe të realizuar në një gjuhë programuese të
përshtatur për funksionim në hardverin kompjuterik. Një kombinim i hardware dhe software
formon një sistem të përdorshëm informativ.
Softveri kompjuterik që përdoret gati në të gjitha sistemet kompjuterike mund të ndahet në:
Softveri sistemor - është i destinuar për të punuar në hardverin kompjhuterik për të ofruar
një funksionalitet bazik dhe për të ofruar platformën për funksionimin e softverëve aplikativ.
Softveri sistemor përfshin nëngrupet e softverëve ku bëjnë pjesë:
o Sistemet operative
o Server sistemet softverike
o Drajverët e pajisjeve (device drivers)
o Softverët e shërbimeve dhe ndihmeses (utilities)
o Window sistemet
o Boot firmware – softver që inicon dhe implementon sistemin operativ dhe që është
rezident në hardver (p.sh. BIOS) në memorien primare.
Softverët aplikativ – Ose programet aplikative, janë aplikacione të cilat përdorin sistemin
kompjuterik për të realizuar një punë të caktuar të vlefshme për përdoruesin. Këtu hyjnë edhe
softverët inxhinierikë.
Softverët e sigurisë - përdoren për të mbrojtur sistemin kompjuterik nga rrezikimet e kodeve
të dëmshme (viruseve, trojanëve, botëve) mbrojtjen nga ndërhyrjet e hakerëve, krakerëve, si
dhe nga programet e dëmshme (spyware, adaware).
Softverët e backup (ruajtjes së të dhënave) dhe rikuperimit nga shkatërrimi – janë
programe kompjuterike që përdoren për të kryer backup (arkivim), për të krijuar kopje shtesë
dhe të saktë të fajllave (skedave), bazave të të dhënave, kompjuterëve dhe serverëve.
Lojërat – që përdoren për argëtim, që mund të hyjnë edhe në grupin e softverëve aplikativ.
Programet e dëmshëm- Programet e krijuara për të dëmtuar përdoruesin apo sistemin
kompjuterik kanë një emër tjetër, quhen virusë, krimba, malware, spyware, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
3
Bazat e të dhënave – Paraqesin grup të të dhënave të organizuara në atë mënyrë që një
program kompjuterik mund të zgjedh shpejtë pjesë të atyre informatave për përpunim të
mëtutjeshëm apo për raportim të rezultateve. Bazat e të dhënave (apo databazat) zakonisht
organizohen në fusha, të dhëna apo fajlla.
Ekziston edhe një ndarje tjetër e softverëve sipas mënyrës së implementimit apo natyrës së
aplikimit:
- PC Desktop aplikacione – këtu hyjnë softverët-aplikacione të llojit të Microsoft Office –
Word, Excel, Access, Open Office, Softverë të dizajnit grafik – Photoshop, Corel, etj., web
brovserët, e-mail softverët, etj, si dhe shumica e softverëve inxhinierik.
- Desktop aplikacione të pajisjeve mobile – smartfonët dhe tabletët, të bazuara në sistemet
operative Android, IOS (për IPhone), apo Windows Phone,
- Server softverë – Këta softverë janë të instaluar në kompjuterë që shërbejnë si server. Serveri
është një kompjuter i dedikuar dhe i posaqëm i cili menaxhon me burimet e rrjetit kompjuterik
dhe plotëson kërkesat nga klientët e rrjetit. ka lloje të ndryshme të softverëve të këtij grupi në
varësi ë aplikimit. Këtu janë disa grupime:
- Server sistemet operative (Windows Server, Small Business Server, Linux server, Mac OSX
Server , NetWare 6.5 )
- Serverët e aplikacioneve – ofrojnë aplikacionet e ndryshme softverike. Këtu hyjnë edhe
sistemet serverike apo të rrjetës të softverëve inxhinierik
- Web serverët – IIS serverët, Apache serverët, ofrimi i web hostingut, mirëmbajtja dhe
menaxhimi i web faqes
- File dhe backup serverët – menaxhimi dhe ruajtja e të dhënave
- E-mail serverët (Ms Exchange, MDaemon, Communigate, Oracle Comm, etj.)
- Serverët e bazave të të dhënave (MS SQL Server, Oracle)
- Server softverët e sigurisë (Enterprise versionet e EsetNod32, Norton, etj.) si dhe të
menaxhimit të qasjes në Internet (ISA server)
- Print serverët – serverë që ofrojnë shërbime të printerëve në rrjet
- Serverët e qasjes në Internet – Menaxhimi i llogarive të klientëve për qasje në Internet
- Serverët e intranetit – Share Point Portal Server
- Serverët e e-business (Microsoft Commerce Server , Oracle E-Business Suite )
- Softverët e parainstaluar (Embedded software)
Janë familje shumë e gjerë e softverëve, dhe gjejnë përdorim në të gjitha pajisjet apo
sistemet që bazohen në teknologjinë digjitale të procesimit të të dhënave, dhe ruajtjes së tyre. Janë
të dizajnuar për të operuar në implementuar fabrikisht, apo të parainstaluar në pajisjet e ndryshme
që punëojnë në teknologjinë digjitale, e ku përfshihen: makinat, automjetet, sistemet elektronike,
sistemet e kontrollit, sistemet televizive, sistemet e komunikimit, deri te pajisjet e vogla si PDA
apo telefona mobil si sistem i parainstaluar. Janë kompakt dhe shumë efikas dhe mund të punojnë
në një numër të limituar të resurseve. Në sistemet që përdorin këta softer nuk ekziston ndonjë
dallim esencial në mes të softverit sistemor dhe softveritë të aplikuar (aplikacioneve). Disa prej
këtyre sistemeve kanë edhe sistemin operativ të dedikuar vetëm për pajisjen në të cilën përdoren.
Zakonisht hardveri i cili punon në sistemet e parainstaluara është i kufizuar në resurse si RAM dhe
ROM. Përpara këto sisteme softverike janë krijuar me gjuhën e makinës (assembler) për të
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
4
shfrytëzuar mundësitë e procesimit të CPU. Tani kryesisht realizohen me gjuhën programuese C.
Softverët e parainstaluar janë shumë të rëndësishëm në të gjitha pajisjet mekatronike apo që
funksionojnë si sisteme mekatronike.
1.2. INXHINIERIA SOFTVERIKE
Inxhinieria softverike është proces dhe aktivitet që përfshin krijimin e softverëve dhe
sistemeve softverike me implementimin e metodave dhe teknologjive nga shkencat kompjuterike,
manaxhimi i projekteve, inxhinieria kompjuterike dhe fushave tjera. Në kuptimin më të thjeshtë,
inxhinieria softverike është disciplina inxhinierike që merret me të gjitha aspektet e krijimit të
softverëve. Programimi kompjuterik si pjesë kryesore e krijimit të softverëve është pjesë përbërëse
e inxhinierisë softverike, por njëherit vetëm një element nga shumë të tjerë që krijojnë këtë lëmi.
Softverët inxhinierikë janë softverë të krijuar për përdorim në lëmitë inxhinirike dhe janë krijuar
me parimet dhe metodologjitë e inxhinierisë softverike që do të përmenden në këtë kapitull.
Inxhinierët e softverëve janë personat që kanë njohuri nga programimi dhe testimi i
programeve dhe që mirren me specifikimin, dizajnimin, zhvillimin dhe mirëmbajtjen e sistemeve
softverike dhe produkteve softverike. Ata aplikojnë parimet e inxhinierisë dhe shkencave
kompjuerike në dizajnimin dhe softverëve dhe kontrollin e sistemeve të bazuara në softver.
Inxhinierët e softverëve aplikojnë parimet e inxhinierisë në dizajnimin, zhvillimin, mirëmbajtjen,
testimin, dhe evaluimin e softverëve dhe sistemeve që përbëhen nga kompjuterët ose çfarëdo që
përmban punë me softverë.
Inxhinieria softverike nuk është e lidhur vetëm me metodat e krijimit të programit
kompjuterik. Përfshinë të gjitha qështjet që janë të ndërlidhura me procesin e prodhimit si:
menaxhimi i projektit, përcaktimi i personelit që do të punojë rreth programit, buxhetin dhe kostot,
metodologjinë e punës, oraret e punës, kualitetin e programit e deri te trajnimi i përdoruesve për
programin.
Ndër detyrat kryesore të inxhinierëve të softverëve janë:
- Dizajnimi i softverëve, krijimi i algoritmeve, shkruarja e kodit programues dhe procedurat
tjera programuese,
- Ndryshojnë softverët ekzistues duke përdorur metodat për ta bërë softverin më kualitativ,
- Bashkëpunimi me analizuesit e kompjuterëve për zhillimin e softverëve për nevoja specifike,
- Krijimi i dokumentacionit të tërë të dizajnimit të softverit, ku përfshihen diagramet, grafet,
tabelat, algoritmet, etj. për të treguar se si do të punojë softveri.
- Përgadis instruksionet për instalim të softverit,
- Testojnë softverët në platform të ndryshme hardverike dhe sisteme të ndryshme operative.
1.2.1. QËLLIMET E INXHINIERISË SOFTVERIKE
Në përgjithësi, qëllimet e inxhinierisë softverike janë të ngjashme me qëllimet e fushave tjera
të inxhinierisë. Fushat e inxhinierisë gjithmonë do të tentojnë të prodhojnë performancën sa më të
mirë, për kosto sa më të ulët në kohën sa më të shkurtë apo më të përshtatshme. Inxhinieria
softverike qëllimet kryesore i ka:
- Kostoja sa më e ulët e prodhimit të softverit,
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
5
- Softver me përformancë të lartë,
- Softver i lehtë për përdorim, i lehtë për instalim
- Softver i besueshëm, i qëndrueshëm (të mos prishet lehtë), i shpejtë dhe i sigurtë,
- Softver për shumë platforma - për sistemet Operative Windows, Linux, Android, etj.; apo për
sisteme të ndryshme hardverike (PC kompjuterë, server, makina digjitale, makina automatike
dhe robotike, automjete, sisteme të kontrollit, senzorë, etj.),
- Qasje e mire dhe e përshtatshme e përkrahjes së softverit për përdoruesit (user-ët),
- Kostoja e ulët e mirëmbajtjes.
1.2.2. AKTIVITETET KRYESORE TË INXHINIERISË SOFTVERIKE
Aktivitetet kryesore, apo hapësira e punës së inxhinierisë softverike, janë treguar në Fig.1.1:
Fig. 1.1.Aktivitetet e inxhinierisë softverike
Nga fig.1.1 do të paraqesim aktivitetet më radhë, sipas renditjes së krijimit të softverit:
1.2.2.1 Planifikimi i softverit
Paraqet hapin e parë në zgjedhjen e problemit apo detyrës. Me planifikim të sukseshëm
definohen qëllimet dhe mundësitë e realizimit të detyrës. Me planifikim përcaktohet lloji i
programit apo softverit që do të krijohet, mënyra e realizimit, gjuha programuese e zhvillimit, si
dhe personeli që do të realizojë detyrën. Me planifikim të sukseshëm mund të kursehet në mund,
kohë dhe në shpenzime.
1.2.2.2. Dizajnimi i softverit
Dizajn i softverit paraqet procesin fillestar të zhvillimit të ndonjë produkti apo sistemi. Në
inxhinierinë softverike paraqet fazën e zhvillimit në të cilën inxhinieri i softverit apo programuesi
krijon një entitet të caktuar të quajtur softver fillestar. Përfshinë përcaktimin e arkitekturës së
softverit, komponentet e softverit, interfejsi – pamja e softverit në ekran, mënyra se si komunikon
përdoruesi me softverin, si dhe karakteristikat e softverit. Dizajnimi i softverit bëhet në një skemë
apo në letër, dhe aty tregohen se cilat janë pjesët e ndryshme të softverit, çfarë funksioni kanë, si
ndërlidhen në mes tyre dhe në fund si do të funksionojnë si një tërësi.
Planifikimi i
softverit
Distribuimi
i softverit
Metodat e inxhinierisë
softverike
CASE vegla-softverët
ndihmës
Modelimi i të
dhënave
Mirëmbajtja
e softverit
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
6
1.2.2.3. Konstruktimi i softverit
Ka të bëjë me zhvillimin e softverit, procedurat e programimit duke përfshinë përpilimin e
algoritmit, shkruarja e kodit burimor, testimin dhe debugging (verifikimin). Pas fazës së
dizajnimit, secila pjesë apo komponentë e softverit është shkruar në formë të kodit. Kodi përcakton
se çfarë do bëjë softveri do të bëjë në secilin hap.
Përpilimi i algoritmit – Në matematikë dhe shkenca kompjuterike, algoritmi është një
procedurë hap pas hapi për zhvillimin dhe kalkulimin e një detyre apo problemi. Algoritmet
zakonisht zhvillohen në formë grafike me anë të bllok diagrameve të tipit flowcharts. Nëse
algoritmi është shkruar qartë dhe saktë atëherë është e mundur të krijohet programi i bazuar në
algoritëm.
Shkruarja e kodit burimor – paraqet procesin e krijimit të softverit në gjuhën e shkruar të
kuptueshme nga kompjuteri (Fig.1.2). Kodi burimor zakonisht shkruhet në njërën nga gjuhët e
larta programuese si: Basic, Pascal, C , C ++ , C # , Java, Python, JavaScript , Perl, Ruby,
etj. Kodi burimor përbëhet nga një njësi e rreshtave të shkruar në njërën prej gjuhëve
programuese, apo një njësi me shumë nënnjësi të shkruara të cilët formojnë programin, ose
në rastin e një grupi më të madh të programeve të integruara që formojnë softverin.
Verfikimi dhe përmirësimi – Funksionimi i rregullt i softverit mundësohet me verifikime dhe
përmirësime që mund të paraqiten në kodin burimor apo në programin në tërësi. Verfikimi
dhe testimi i programeve dhe softverit bëhet nga ana e prodhuesve si dhe nga ana e testuesve
të pavarur apo kontraktorë si palë e tretë. Në programim, gabimi në program ka marrë
emërtimin Bug. Paraqitja e gabimit në program zakonisht kërkon një riprogramim të një pjese
të tij. Nëse gabimi nuk mund të përmirësohet, programi mund të dështojë tërësisht, ose në
rastin më të mirë të mos krijohen versione të reja.
1.2.2.4. Programimi Kompjuterik
Është pjesë e konstruktimit të softverit dhe paraqet procesin i zgjedhjes së një problemi apo
detyre me anë të kompjuterit, duke u nisur nga formulimi i detyrës deri te realizimi i programit
kompjuterik ose softverit. Aktivitetet në zgjidhjen e problemeve përfshijnë: formulimin e
problemit dhe analizën e problemit që rezultojnë në një algoritëm, verifikimin e kërkesave të
algoritmit përfshirë saktësinë e tij, kërkesat e tij për resurse bazë (hardverike apo softverike),
zbatimin e algoritmit në një gjuhë programuese, që zakonisht njihen si kodim, kodi i programit,
kodi burimor apo program), testimin, verifikimin (që quhet edhe debugging), mirëmbajtjen e
kodit, implementimin e programit të krijuar apo zhvilluar, zgjerimin e zhvillimit të programit të
krijuar sipas kërkesës. Algoritmi është shpesh i paraqitur në një formë të përshtatshme logjike apo
grafike të kuptueshme lehtë për njeriun. Procesi i programimit shpesh kërkon ekspertizë në lëmi të
ndryshme, duke përfshirë njohuri të fushës së aplikimit apo modelimit, algoritme të specializuara,
logjikës matematikore dhe një apo më shumë gjuhë programuese.
Gjuhët programuese që përdoren sot nga njeriu për të programuar dhe për të realizuar
softverët quhen gjuhë të larta programuese apo gjuhë të nivelit të lartë programues. Por, qasja
në një kompjuteri me një gjuhë programuese nuk do të thotë që kompjuteri automatikisht pranon
atë gjuhë programuese. Kompjuteri nuk pranon direkt urdhërat dhe programet e gjuhëve të njohura
programuese por i pranon vetëm nëse përkthehen në gjuhën e pranueshme për kompjuterin që
quhet gjuha e makinës. Në kuptimin e hardverit, kjo është gjuha që e kupton pjesa kryesore e
kompjuteri - procesori (CPU) që përpunon të gjitha hyrjet nga përdoruesi, apo pajisjet hyrëse, dhe
përbëhet nga shifrat binare 0 dhe 1. Secili prej simboleve 0 apo 1 paraqet një bit, që është njësia
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
7
themelore e memories. Grupi prej 8 bitëve konsiston bajtin (byte). Aplikimi i kombinimeve të
ndryshme të 0 dhe 1 mundëson kodimin e të dhënave hyrëse dhe krijimin e të dhënave dalëse.
- Gjuhët e larta programuese
Gjuhët e larta programuese identifikohen gjuhët që janë shumë të dallueshme nga gjuha e
makinës, dhe janë gjuhë që nuk mund të aplikohen për shkruarje direkte të programeve dhe dhënie
të udhëzimeve për hardverin, por nevojiten përkthyesit – interpetuesit apo kompajlerët, për t’u
përkthyer dhe konvertuar në gjuhën e makinës për të ekzekutuar programin. Arsyeja e krijimit të
këtyre gjuhëve është afrimi me gjuhën e njeriut, me qëllim të lehtësimit të krijimit të programeve
dhe aplikacioneve, dhe me thjeshtësime dhe përfshirje të theksuar të simboleve, relacioneve dhe
logjikës matematikore. Gjithashtu, gjuhët programuese janë krijuar për t’u përshtatur me
algoritmet që krijohen paraprakisht me krijimin e programit.
Elementet përbërës në gjuhët e larta programuese janë: urdhërat kryesore, variablat,
konstantet, vektorët, objektet, shperehjet komplekse aritmetike dhe matematikës logjike,
nënprogramet (subroutines), funksionet, unazat, etj. Programuesi që shkruan në një apo më shumë
të këtyre gjuhëve nuk ka nevojë të njohë gjuhën e makinës apo funksionin e përkthyesve.
Gjuhët e larta programuese më të njohura janë: Java, Lisp, R, Python, Visual Basic, Visual
C, Visual C++, Ruby, Perl, Php, etj. Gjuha C dhe derivatet e kësaj gjuhe si C++, apo C# (C Sharp)
konsiderohen gjuhë të larta programuese, edhe pse kanë një mundësi të lartë komunikimi në nivele
të ulta me pjesët e CPU dhe pajisjet hyrëse/dalëse që i ka bërë shumë të aplikueshme në
programim.
1.2.2.5. Testimi i softverit
Përfshinë analizën e punës dhe sjelljes së softverit dhe evaluimin e tij në produkt final dhe
të aplikueshëm. Testimi bëhet për të parë nëse komponentet i plotësojnë kërkesat dhe sistemi i tërë
i softverit plotëson kërkesat. Një pjesë e këtij procesi, apo i tërë procesi mund të përsëritet nëse
problemet në softver janë gjetur, ose janë paraqitur kërkesa të reja për zhvillim të softverit.
1.2.2.6. Distribuimi i softverëve
Paraqet të gjitha aktivitetet që bëjnë sistemin softverik të gatshëm për përdorim dhe ofrim
tek konsumatori. Aktivitetet e distribuimit të softverit realizohen pasi softveri është krijuar, testuar
dhe është vlerësuar se është i gatshëm për tu shitur dhe shpërndarë të konsu matori. Aktivitetete e
distribuimit të softverëve janë: Lëshimi në përdorim, Instalimi dhe aktivizimi, Deinstalimi
(Uninstall), Adaptimi, Update (Azhurimi), Përcjellja e versionit të softverit.
1.2.2.7. Mirëmbajtja e softverit
Mirëmbajtja e softverëve paraqet modifikimin e softverit pas distriibuimit tek përdoruesit
me qëllim të përmirësimit të gabimeve, përmirësim të kualitetit dhe performancës, krijim i
versioneve të reja të azhuruara me kërkesat e reja, konfigurim me hardverin e ri, konfigurim me
sistemet operative të reja, etj. Programi apo softveri i cili funksionon dhe realizon qëllimin për të
cilin është krijuar duhet patjetër të mirëmbahet edhe nëse nuk paraqet probleme të mëdha. Arsyet e
mirëmbajtjes bëhet për shkak të disa faktorëve të mundshëm: vërejtjeve nga ana e përdoruesve,
ndryshime në dizajn dhe pamje, ndryshime bazuar në kërkesat e përparimit teknologjik –
posaqërisht të përparimit të kompjuterëve dhe hardverit, aplikimi i versioneve të ndryshme që janë
kompatibile me sistemet e ndryshme operative, krijimi i opcioneve shtesë për zgjerim të
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
8
aplikueshmërisë, etj., me një fjalë përshtatja me kërkesat e tregut dhe kërkesat e kohës. Çdo
ndryshim i ri në program mund të rezultojë në gabime të padëshirueshme që imponon testim të
vazhdueshëm të tij. P.sh. Cilido version i Sistemit Operativ Windows kurr nuk pushon së
rregulluari dhe përmirësuar, duke krijuar vazhdimisht nga ana e prodhuesit të tij Microsoft
azhornime dhe rregullime (Update dhe Upgrade) derisa të paraqitet versioni i ri. Pastaj edhe
versionit të ri prap i krijohen azhornimet, e kështu me radhë.
1.2.3. CASE veglat-softverët ndihmës (Computer Aided Software Enginnering -CASE) –
Inxhinieria softverike e përkrahur nga kompjuteri
CASE paraqet veglat përkrahëse - softverë që kanë për qëllim të ofrojnë ndihmë
automatike për proceset dhe aktivitetet e softverit. CASE sistemet zakonisht përdoren për të ofruar
përkrahje në metoda të punës. Llojet e këtyre veglave janë të shumta. Do ti paraqesim disa prej
tyre:
- Open Source softverët,
- Veglat e menaxhimit të projekteve - Project Management Tools
- SCM Tools – Software Configuration Management Tools – Veglat e menaxhimit të
konfigurimit të softverëve.
- SQA Tools - Software Quality Assurance Tools – Veglat e sigurimit të kualitetit
- Veglat e analizës dhe dizajnit
- Softverët e zhvillimit të interfejsit të përdoruesit
- Softverët e testimit të aplikacioneve
- Softverët e metodave formale
- Softverët e inxhinierisë softverike të orientuar në objekte
- Softverët ndihmës për sistemin Client/Server
- Veglat e web inxhinierisë – Web engineering tools
- Veglat e ri-inxhinieringut – Reverse engineering tools
1.2.4. Softverët e ndihmës në konstruktim të softverit
Janë softverë që përdoren nga programet për të realizuar programin me anë të shkruarjes së
kodit programues, testimit të softverit dhe përgaditjes finale të tij. Softverët më të njohur të këtij
grupi janë:
IDE platformat (Integrated Development environtment) - janë softverë të integruar të
zhvillimit të softverëve tjerë me anë programimit vizuel, që janë krijuar për ti ofruar programuesve
veglat dhe aplikimet e shumta në një vend për zhvillimin e softverëve. Ekzistojnë IDE platfroma të
krijuara për një gjuhë programuese, si p.sh. Visual C++ (Fig.1.2), Visual Basic, Delphi, LabView,
etj., por shumica janë krijuar për të përkrahur shumë gjuhë programuese. Një IDE zakonisht
përbëhet nga editor i kodit, veglat e automatizimit të zhvillimit dhe debug opcionet. Shumë IDE
modern ofrojnë vetitë e kompletimit intelegjent të programimit. Disa IDE përfshijnë kompajlerin,
interpreterin, ose të dyjat. Shumë IDE kanë mundësinë e zhvillimit me diagrame hierarkike,
brovserë të klasëve (class browser), brovserë të objekteve (Object browser) për përdorim në
zhvillimin e softverëve të orientuar në objekte (object-oriented Software development). Disa nga
IDE platfromat më të njohura janë: Microsoft Visual Studio, CodeLite, Net Beans, Eclipse, Active
State Comodo, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
9
- Veglat e debugging (verfikimi i problemeve) – Paraqesin programet për përdoren për
verifikimin e gabimeve në softver (Fig.1.2.)
Fig.1.2. Pamja e dritares së platformës zhvilluese Visual C++ . Poshtë është hapësira e verifikimit
(Debug), ku paraqiten raportet për gabimet e mundshme apo problemet në programin e zhvilluar
Fig.1.3. Editorët e programit – Command Prompt dhe Windows Shell
- Editorët e programit – janë element të vjetër të programimit, që janë përdorur në format e
hershme të programimit. Përdoren edhe sot. Mundësojnë vetëm editimin e tekstit ose kodit
programues dhe nuk ofrojnë elemente tjera përkrahëse, apo debugging. Janë të llojit të Command
Prompt, Windows Shell apo edhe Notepad në kuadër të Sistemit Operativ Windows. (Fig.1.3)
- Softverët e programimit visual
Programimi visual paraqet formën e programimit në të cilat IDE platformat gjejnë aplikim
dhe janë të domosdoshme. IDE vizuale i lejojnë përdoruesve për të krijuar aplikacione të reja duke
lëvizur programimin, blloqet e ndërtimit ose nyjet e kodeve për të krijuar grafikët, blloqet apo
diagramet strukturorë të cilat pastaj kompajlohet dhe interpretohen. Një formë e programimit
vizual është softveri LabView që do të mësohet gjatë këtij kursi (Fig.1.4).
Dritarja e
shkruarjes së
kodit
Fajllat e
programit
Hapësira e
Verifikimit
(Debug)
Menytë
Rreshtat e ikonave
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
10
Fig. 1.4. Platforma vizuele e zhvillimit në LabView 2013
1.2.5. METODAT E INXHINIERISË SOFTVERIKE
Në inxhinierinë softverike, metodat e inxhinierisë softverike njihen edhe terminologjinë
Metodologjitë e zhvillimit të softverëve, Cikli jetësor i zhvillimit të softverëve, Procesi i zhvillimit
të softverëve, Procesi i softverëve etj. Paraqet nëndiciplinën e zhvillimit të softverëve që ka për
qëllim planifikim dhe menaxhim më të mirë të procesit të zhvillimit të softverëve. Metodat
kryesore të inxhnierisë softverike do ti tregojmë duke mos i elaboruar më tutje. Këto janë:
- Metoda e ujëvarës (Waterfall) – korniza lineare
- Metoda e prototipit – korniza iterative
- Metoda iterative dhe zhvillimit inkremental
- Metoda rapide e zhvillimit të aplikacionit (RAD – Rapid Application development)
- Metoda e zhvillimit spiral – kombinim i kornizës linerare dhe iterative
- Zhvillimi i përbashkët i aplikacioneve (Joint application development (JAD)
- Programimi ekstrem
- Zhvillimi i orientuar në objekte (Object Oriented Methodologies - OOM)
- Computer Aided Software Enginnering (CASE)
1.2.6. KUALITETI I SOFTVERIT
Një softver për të qenë kualitativ duhet të ketë disa veti të mira: lehtësia e përdorimit,
interfejs i përshtatshëm, siguria ndaj rreziqeve të viruseve dhe dëmtuesve tjerë, shpejtësia e punës,
lehtësia e instalimit, besueshmëria e shënimeve në të; të mos prishet lehtë, të mos dëmtojë sistemin
operativ, të mos ndërprehet paprimtas, të mos humb shënimet, etj.
Matja e kualitetit të softverit – vlerëson se deri në çfarë mase softveri apo sistemi ka arritur
vlerat e treguara më lartë. Qasja kryesore e vlerësimit të kualitetit të softverit është identifikimi i
gabimeve kritike në kodin e softverit që ndikojnë në uljen e kualitetit të softverit. Për qëllim të
verësimit të kualitetit të softverëve, CISQ konzorciumi (Consortium for IT Software Quality –
CISQ) ka tentuar të paraqesë në mëmyrë të qartë karakteristikat e kualitetit të softverit. Struktura,
klasifikimi dhe terminologjia e menaxhimit të kualitetit të softverit është përshtatur bazuar në
standardin ISO9126-3 dhe ISO25000:2005. Bazuar në këto standade, Konzorciumi për IT
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierikë- Kapitulli 1
11
kualitetin e softverit CISQ ka definuar 5 karakteristika strukturale të dëshirueshme që janë të
nevojshme që një softver të ofrojë vlera të kualitetit: Besueshmëria, efikasiteti, siguria,
mirëmbajtja dhe interfejsi i përdoruesit.
Besueshmëria – Softveri duhet të jetë i besueshëm, të mos dëmtohet pa arsye, të mos humb
shënimet që përmban, të hapet dhe mbyllet pa problem, etj. Softveri duhet të jetë i pranueshëm nga
përdoruesit për të cilët ai është krijuar. Kjo do të thotë të jetë i kuptueshëm, i përdorshëm dhe
kompatibil me sistemet tjera.
Efikasiteti – Efikasiteti është posaqërisht i rëndësishëm për softverët që kërkohet të punojnë
shpejtë dhe që punojnë në një hapësirë të punës ku kërkohet: manvorim i shpejtë me softver,
kryerje e shpejtë e transaksioneve, kalim i shpejtë nga një modul në tjetrin, printim i shpejtë,
komunikim i shpejtë, dërgim i shpejtë i mesazheve, etj
Mirëmbajtja – krijuesi i softverit duhet të mundësojë ndihmesën (Help) dhe përkrahje të tjera për
përdoruesin, në formë të informatave për instalim, udhëzime për përdorim, analizë të problemeve
(Troubleshooting), etj. Këtu hyn edhe aftësia që softveri të ndryshohet, të jetë e mundur të
evoluojë, të mund të krijohen azhornimet (Update dhe Upgrade).
Siguria – Një matës shumë i rëndësishëm është siguria nga ndërhyrjet në softver, që mund të jenë
ndërhyrje me programe dëmtues – virusë, krimba, etj., ndërhyrje nga persona dëmtues – hakerë,
krakerë, etj.. Siguria e softverëve është potencial i riskut nëse ata nuk mbrohen mirë nga ndërhyrjet
në kodin burimor, ndërhyrjet në web faqe, si dhe rrezikimi i të dhënave që ruan softveri –
databazat, llogaritjet, listat e shënimeve, etj. Planifikimi i dobët i softverit në kontekst të sigurisë
mund të dërgojë në dështim të softverit. Kjo posaqërisht vlen për sistemet operative, pasi janë
grupi kryesor i softverëve që rrezikohen, pastaj sistemet me baza të dhënave, sistemet e bazuara në
web – Internet, etj.
Interfejsi i përdoruesit – Softveri më i mirë është ai që shihet mirë dhe që ofron një qasje të lehtë
në të gjithë elementet që kërkohen. Për këtë duhet të ketë një Interfejs të mirë, sidomos në atë
kryesor, që aludon në një Desktop të formës së qartë nga ku mund të qaset në resurset tjera
hardverike dhe softverike, apo në një pamje të softverit me meny, Toolbar, ikona dhe hapësirë të
qartë dhe të kuptueshme të punës, nga ku mund të qasemi në atë çka ofron softveri, apo në
modulet e tjera të softverit.
Vështirësitë kryesore që paraqiten për realizimin e një softveri të mirë janë:
- Problemet e sigurisë në Internet, rrjete dhe kompjuter;
- Heterogjeniteti – Zhvillimi i teknikave për realizimin e softverëve që janë të përshtatshme për
platformat apo sistemet operative të ndryshme,
- Shpërndarja dhe shitja – Zhvillimi i metodave të përshtatshme për ofrimin e softverit tek
konsumatori (përdoruesi),
- Konkurenca – Zhvillimi i metodave për fitimin e besueshmërisë së konsumatorëve dhe
zhvillimin kontinual të softverit në bazë të kërkesave të konsumatorëve,
- Ulja e kostos - Zhvillimi i metodave të përshtatshme për uljen e kostos së krijimit të softverit
dhe mirëmbajtjes së tij. Kostoja e softverit shpesh dominon shpenzimet e sistemit kompjuterik.
Kostot e software në një PC janë shpesh më e madhe se kostoja e hardware. Softveri kushton
më shumë për të mirëmbajtur se për të zhvilluar. Për sistemet softverike të planifikuara për një
kohë të gjatë, shpenzimet e mirëmbajtjes mund të jenë disa herë më të mëdha se kostot e
zhvillimit të softverit.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 2
12
2. SOFTVERËT INXHINIERIK DHE APLIKIMI I TYRE
Disciplinat e ndryshme të inxhinirisë varen shumë nga zhvillimet e fundit të teknologjisë, e
me këtë edhe nga zhvillimet e softverëve. Inxhinieria gjithmonë ka qenë e ndërlidhur me pajisje
ndihmëse - vegla të ndryshme të punës, sisteme përkrahëse, pajisje dhe makineri për të realizuar
planet e tyre. Në vitet e fundit inxhinierët kanë vërejtur se sa janë të rëndësishëm projektet e
ndërlidhur me kompjuterë dhe softverë. Llojet e ndryshme të softverëve janë zhvilluar për të
realizuar funksione të caktuara dhe specifike për nevojat e inxhinierisë. Pa marrë parasysh a janë
analiza të dhënash, krijim i raporteve, zhvillime të hulumtimeve, dizajnim i projekteve, etj., këto
realizohen me ndihmën e softverëve për të rritur kualitetin dhe besueshmërinë e punëve dhe për të
shkurtuar kohën e realizimit të punëve dhe projekteve.
Sofverët inxhinierik hyjnë në grupin e Aplikacioneve, dhe shumë prej tyre janë Desktop
aplikacione me mundësi të funksionimit në rrjetë. Mund të jenë pjesë e web platformave, pjesë e
serverëve apo softverë të parainstaluar (Embeded Systems).
Punët në të cilat softverët ndihmojnë inxhinierët në kryerjen e punëve profesionale, janë:
- Dizajnimi i pjesëve, elementeve, strukturave të llojeve të ndryshme me qëllim të konstruktimit
të tyre,
- Analiza e pjesëve, elementeve, sistemeve dhe proceseve,
- Analiza e të dhënave,
- Llogaritjet dhe analiza e llogaritjeve,
- Dizajnimi, kontrolli dhe dirigjimi i sistemeve inxhinierike, monitorimi i sistemeve
- Simulimi i proceseve dhe sistemeve,
- Analiza e pozicionit, shqyrtimi i konfiguracionit të objekteve apo terrenit, krijimi i hartave,
- Optimalizimi i proceseve inxhinierike
- Të mësuarit si pjesë e aftësimit të inxhinierëve dhe studentëve kandidatë për inxhinierë
Në qarkullim ndodhen shumë softverë inxhinierik që përdoren nga inxhinierët, dhe
vazhdimisht po azhurohen ata ekzistues me performanca të reja, apo module të reja, por edhe po
krijohen softverë të rinj. Lloji i softverit që do të përdoret varet nga natyra e detyrës inxhinierike,
mundësitë e softverit dhe performansat e hardverit. Njohja paraprake se cili softver është më i
përshtatshmi për një detyrë të caktuar është esenciale për të filluar një projekt inxhinierik.
Softverët gjithnjë e më shumë po zëvendësojnë përdorimin e letrës, veglat e vizatimit dhe
dizajnimit, punën manuale, llogaritjet dhe prezentimin e projektit. Këta softverë kanë elemente dhe
module të shumta për të ofruar realizimin e projekteve dhe punëve inxhinierike që janë:
- Hapësira e punës e quajtur User Interface që mund të jetë 2D apo 3D dhe e përshtatur për
lëminë përkatëse inxhinierike,
- Krijimi i modeleve të pjesëve dhe elementeve 2D dhe 3D dimensionale të formave të ndryshme
me aplikimin e rregullave të modelimit
- Krijimi i modeleve të sistemeve,
- Mundësia e modifikimit të modeleve – rritja, zvogëlimi, lëvizja, rrotullimi, deformimi, kopjimi,
ndarja, etj.
- Llogaritjet komplekse dhe të shumta me anë të metodave të ndryshme matematikore analitike,
numerike, të përafërta, probabilistike, statistikore, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 2
13
- Operatorët matematikorë, funksionet matematikore dhe zgjedhjet e ekuacioneve matematikore
lineare dhe jolineare;
- Njësitë matëse fizike - mekanike, elektrike, kimike etj. si: forcat, momentet, masa, pesha specifike,
shpejtësia, nxitimi, sforcimet, deformimet, tensioni, ngarkesa elektrike, intensiteti i rrymës, etj.
- Njësitë matëse dimensionale dhe dimensionet në rrafsh dhe hapësirë, dimensionet këndore,
sistemet koordinative absolute dhe relative, rrafshet koordinative, shtresat e projektit (Layers),
rrjetat e punës, etj;
- Veglat ndihmëse dhe ikonat, menytë e shumta, opcionet për konfigurim sipas nevojës;
- Modelet e gatshme, elementet, materialet, lidhjet në mes të pjesëve apo sistemeve,
- Ngjyrat, shkronjat dhe simbolet e ndryshme, hijezimet, të gjitha llojet e vijave, shigjetat, figurat
gjeometrike, trupat gjeometrik,
- Rezultatet grafike, analitike, tabelare, etj. dhe mundësia e eksportimit të tyre në formate të
ndryshme.
- Simulimet e llojeve të ndryshme si të pjesëve ashtu edhe të sistemeve, në parametra hapësinor
dhe kohor,
- Elementet e kontrollit të sistemeve, krijimi i bllok-diagrameve funksionale, veglat e analizës,
modulet specifike për probleme të ngjashme,
- Krijimi i bazës së të dhënave dhe përpunimi i të dhënave,
- Shtypjen profesionale të projekteve në printer apo ploter,
- Mundësinë për programim klasik në ndonjë gjuhë programuese-zakonisht Visual C++, Visual
Basic; pastaj programim vizuel dhe inxhineri softverike,
- Ndihmën për përdorimin e softverit si dhe përkrahjen online për problemet me softver.
Shumë prej tyre ofrojnë mundësinë edhe të lidhjes me pajisje hardverike digjitale –makina
digjitale, kompjuterë të parainstaluar në automjete apo makina, sisteme elektronike, rregullatorë
të lëvizjes, kontrollerë, senzorë, kamera, pajisje komunikimi, teledirigjues, telefonë, pajisje
robotike, pajisje matëse, etj.,
Në kuptim të përgjithshëm, vështirë të gjendet ndonjë pajisje e teknologjisë digjitale që nuk
shoqërohet me ndonjë formë të softverit të instaluar apo parainstaluar dhe me mundësi të lidhjes
me pajisjet tjera digjitale.
Softverët inxhinierikë janë kompatibil me shumicën e hardverit kompjuterik dhe sistemet
operative ekzistuese. Shumë softverë të tillë po zhvillohen edhe për pajisjet mobile si telefonët,
ipad, tabletët, etj.
Në bazë të komercializimit në treg, softverët inxhinierikë mund të jenë: softverë komercial,
gjyëmkomercial dhe falas (Open Source). Softverët komercial krijohen nga kompani të mëdha
softverike dhe shiten së bashku me modulet, shtesat si dhe azhurimet. Përparësia kryesore e tyre
është se janë më kualitativ dhe gjithmonë avancohen. Softverët gjysëmkomercial mund të jenë disa
versionesh: disa mund të kenë falas programin bazik, ndërsa shtesat apo modulet profesionale ti
kenë me pagesë (ose anasjelltas). Disa softverë tjerë gjysëmkomercial mund të kenë versionet e
nivelit të ultë me opcione të limituara pa pagesë: Basic, web, mobile, LT, apo student, por
versionet Business, Professional, Premium i kanë me pagesë.
Softverët falas - janë të inciativës të njohur Open Source, që paraqesin softverë të krijuar nga
individë apo kompani vullnetarisht për shpërndarje dhe përdorim falas. Shumë prej këtyre
softverëve mbesin gjithmonë falas dhe nuk zhvillohen fare më tutje, disa të tjerë avancohen në
komercial me të njejtin emër apo me emër tjetër, e disa të tjerë krijohen nga kompani në formë të
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 2
14
embbeded softver në kuadër të pajisjeve të tyre hardverike (kompjuterë, makina digjitale, robotë,
sisteme të kontrolluara etj.).
Fig.2.1. Lloje të ndryshme të softverëve inxhinierik
Zgjedhja e një softveri të përshtatshëm dhe adekuat për përdorim është shumë i rëndësishëm
pasi këta softver mund të jenë të shtrenjtë. Kjo kërkon disa njohuri paraprake:
- Njohjen e lëmisë që mbulon softveri, dhe më e rëndësishme: a i plotëson kërkesat për punën
dhe projektet që planifikohen,
- Mbledhja e të dhënave mbi karakteristikat teknike të softverit, kërkesat minimale për hardver,
memorie dhe sistem operativ. Sa për ilustrim, softveri LabView 2013 nuk punon në sistemin
Operativ Windows XP, por versionet më të vonshme si Windows 7, apo Windows 8.
- Mbledhja e informatave dhe referimeve nga përdoruesit tjerë të të njejtit softver në lidhje me
kualitetin e softverit, opcionet që ofron, lehtësia e përdorimit,
- Njohja e çmimit të softverit për një licencë apo më shumë licenca, nëse nevojitet të instalohen
në më shumë kompjuterë,
- Gjetja e versioneve më të reja dhe aplikimi i azhurimeve (Updates).
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
15
3. KLASIFIKIMI I SOFTVERËVE INXHINIERIK
Secila degë e inxhinierisë ka nevoja specifike për softverë inxhinierikë. P.sh., në rastin e
inxhinierisë mekanike do të përdoren softverët e dizajnimit, konstruktimit, analizës strukturale, të
pjesëve makinerike apo kontrolli dhe menaxhimi i sistemeve makinerike. Në inxhinerinë e ndërimit
dhe arkitekturë duhet softverët për analizën dhe paraqitjen e ndërtimeve të ulta dhe të larta, vizatimi
i detajeve ndërtimore dhe pozicioni, etj, në inxhinierinë softverike paraqitet nevoja për softver të
posaqëm për krijim të softverëve tjerë (Kapit.I), në inxhinierinë elektrike përdoren softverët për
analiza të qarqeve elektrike, pajisjeve elektronike, etj.
Nuk ekziston ndonjë ndarje precize e softverëve inxhinierikë. Ndarje e njohur nga shumë
autorët bëhet në bazë të lëmive inxhinierike, e që janë:
- Softverët e inxhinierisë mekanike
- Softverët e ndërtimtarisë dhe arkitekturës
- Softverët e inxhinierisë elektrike,
- Softverët e inxhinierisë kimike,
- Softverët e transportit, trafikut dhe GIS – Geographic Information Systems (Sistemet
Gjeografike të Informimit)
- Softverët e aeronautikës dhe pajisjeve fluturuese,
- Softverët ndihmës të inxhinierisë softverike,
Kjo ndarje nuk është plotësisht e përshtatshme, pasi ka softverë që mund të jenë me emër të
njejtë, dhe me aplikim në disa lëmi, p.sh. softveri i dizajnimit dhe konstruktimit AutoCad, në
versionin e përgjithshëm mund të aplikohet në disa lëmi, por ka edhe versionet e Mechanical,
Electrical, Civil, etj., të cilët mund të bashkëveprojnë në mes tyre.
Prandaj, një ndarje tjetër e softverëve është bërë në bazë aplikimit, që është një ndarje më e
detajuar dhe më e përshtatshme. Këtu kemi këto grupe kryesore të softverëve:
- CAD/CAM/CAE softverët
- Softverët për aplikim në procese inxhinierike
- Softverët për aplikim të kontrollit në industri
- Softverët shkencorë me aplikim në inxhinieri
- Softverët e transportit dhe trafikut
- Softverët e menaxhimit të kompanisë dhe fabrikës
- Softverët e sigurimit të kualitetit dhe testimit
- Softverët e grafikës dhe përpunimit të fotografisë
- Softverët e përgjithshëm që gjejnë përdorim në inxhinieri
Kjo ndarje do të shqyrtohet më tutje në tekst ku secili grup do të analizohet veqmas në kapituj.
Disa nga këto grupe ndahen në nëngrupe të tjera të shumta që do ti paraqesim më tutje në këtë
kapitull. Duhet të theksojmë se paraqitja e softverëve inxhinierikë është bërë me përparësi të
softverëve që janë pjesë e makinerisë dhe për lëminë e Mekatronikës, si pjesë e planprogramit të
lëndës. Softverët e lëmive që nuk kanë përafrim me lëminë e makinerisë dhe Mekatronikës do të
përmenden por nuk do të tregohen më detajisht.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
16
3.1. CAD/CAM/CAE SOFTVERËT
Në këtë grup hyjnë softverët për aplikim në procese të ndryshme të inxhinierisë. CAD/CAM
softverët përdoren në lëmi të makinerisë, elektrikës, dizajnit elektronik, simulime, vizatim, analiza
inxhinierike, analiza e punës dhe performancës së komponenteve dhe sistemeve dhe në lëmi të
prodhimtarisë. Këtu hyjnë këto grupe të softverëve:
3.1.1. COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD)
CAD- computer-Aided Design ose Dizajnimi i Përkrahur me Kompjuter paraqet softverët
të cilët me ndihmën e kompjuterëve mundësojnë krijimin, modifikimin, analizën dhe optimalizimin
e dizajnimit inxhinierik. CAD softverët përdoren për të ngritur produktivitetin e dizajnuesit, ngritjen
e kualitetit të dizajnit, përmirësimin e komunikimit me anë të dokumentacionit dhe për të krijuar
bazat e të dhënave për prodhim. Në shumicën e kërkesave, CAD softverët përdoren për të krijuar
vizatimet teknike për shqyrtim dhe aprovim. Rezultatet nga CAD softverët zakonisht janë në formë
të fajllave elektronik për printim, për përpunim, për baza të të dhënave dhe për operacione tjera të
prodhimit dhe përpunimit. CAD softerët gjejnë përdorim të madh në sistemet e shkollimit
universitar inxhinierik. Janë grupi kryesor i softverëve që përdoren në lëmitë e makinerisë.
Mundësitë e CAD programeve dallojnë sipas aplikimit. P.sh. programe dydimensionale të
njohura si 2D CAD janë të përshtatshme për vizatime teknike dhe definime të përgjithshme të
ambientit të modleit. Programet tredimensionale të njohura si 3D CAD janë të përshtatshme për
paraqitjen e modelit në hapësirë, në sistemet koordinative x, y, z dhe janë të përshtatshme për
përdorim në uzina, fabrika, inxhinierë të dizajnit dhe konstruksioneve, dhe sipërfaqe komplekse.
Prodhuesit e CAD softverëve mund të ofrojnë softverë të specializuar dhe të veqantë. P.sh. CAD
softverët e arkitekturës janë të destinuar për arkitektët dhe ndërtimtarët; CAD softverët e makinerisë
janë të destinuar për dizajnuesit e pjesëve të makinave apo sistemeve makinerike, dizajnuesit e
prodhimete të çelikut dhe materialeve tjera; CAD softverët e sipërfaqes dhe terrenit (CAD
Landscape) janë të destinuar për arkitektët, planifikuesit e hapësirës, drejtoritë komunale dhe
menaxherët e transportit, etj. Aplikimet kryesore të CAD softverëve janë:
- Vizatimi Teknik – Procesi i paraqitjes së vizatimeve teknike në rrafsh (2D), në projeksione
ortogonale apo të pjerrëta, sipas rregullave të Vizatimit Teknik dhe Grafikës Inxhinierike.
Ndonjëherë përdoren edhe për të konvertuar nga vizatimet tredimensionale (3D) në vizatime në
rrafsh (2D).
- Modelimi i trupave – Ky proces përdoret për të krijuar komponentet e trupave të formave dhe
dimensioneve të ndryshme me anë të bashkimit apo prerjes në vëllime të ndryshme. Vëllimi final i
trupit quhet modeli i trupit (solid model). Ky paraqet pamjen viruale të trupit të dizajnuar që paraqet
elementin që do të prodhohet. Ky mund të shihet, të rrotullohet, ti jepet ngjyra dhe të dizajnohet
sikur produlti real. Ky proces përdoret në dizajnim makinerik, industri, aplikime shtëpiake, etj.
(Fig.3.1)
- Modelimi sipërfaqësor – Paraqet procesin e krijimit të sipërfaqeve në formë dhe dimensione të
dëshiruara me aplikimin e veprimeve të veqanta. Këto sipërfaqe mund të priten, ngjiten, rrotullohen
rreth aksit për të krijuar pamjen finale të modelit sipërfaqësor. Ky proces përdoret për dizajnim të
trupave, dizajnim të formave në industrinë automobilistike, të aeroplanëve, të anijeve, etj. (Fig.3.2)
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
17
Fig.3.1. Modelimi i trupave me CAD softver Fig.3.2. Modelimi i sipërfaqeve me CAD softver
- Bashkimi i modeleve - I njohur në anglisht si Assembly paraqet opcionin e bashkimit të disa
modeleve për të krijuar bashkimin përfundimtar. Kjo përdoret për të shiquar dizajnin e punës së
modelit të krijuar. Ky proces përdoret për të bashkuar modelet në në dizajnim makinerik, industri,
aplikime shtëpiake, etj.
- Dizajnimi i tërësisë së sistemeve inxhinierike – CAD Softverët përdoren për të krijuara tërësistë e
sistemeve nga disa pjesë apo elemente. Këtu mund të përdoren edhe libraritë e pjesëve në kuadër të
këtyre sistemeve. (Fig.3.3)
Fig.3.3. Dizajnimi i tërësisë së sistemeve inxhinierike
.
Fig.3.4. Inxhineria reverse me skener laserik.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
18
- Transferi i të dhënave – Kjo metodë përdoret për të transferuar të dhënat CAD nga një softver në
tjetrin me anë të kopjimit direkt (me opcionet Copy/Paste të Windows) apo me anë të konvertimit
në fajllë standard të CAD konvertimit siq janë: .iges, .step , .vda, parasolid, etj. Në të njejtin model
mund të kryhen disa veprime apo operacione nga softverë të ndryshëm. Kjo i mundëson dizajnuesit
lirinë e të menduarit dhe të vepruarit duke shfrytëzuar mundësitë e ndryshme të softverëve.
- Inxhinieria reverse – Paraqet procesin e kundërt të CAD. Përdoret për të konvertuar komponentet
reale në model 3D CAD. Këtu përdoren instrumente të ndryshme si skeneri laserik, CMM makina
etj, që përdoren për të matur dhe dekoduar formën e objetit real (Fig.3.4)
3.1.2. CAD Softverët më të njohur që përdoren sot janë:
- Auto CAD1
Paraqet CAD softverin më të njohur dhe më të përhapur tek ne për vizatime teknike në
formatin 2D dhe 3D i krijuar nga kompania e SHBA e quajtur Autodesk Inc. Së pari u krijua në
vitin 1982 për përdorim në mikrokompjuterët e atëhershëm. Ky program është i krijuar edhe në
shumë gjuhë të botës përveq gjuhës angleze. Përdoret nga shumë industri si dhe nga inxhinierët e
makinerisë, arkitektët, ndrtimtarët, menagjerët e projekteve, konstruktorët, etj.
Në versionet e hershme AutoCAD përdorte për vizatim vetëm elementet e thjeshta si vijat,
shumëkëndëshat, rrathët, harqet dhe tekstin që ishin baza e krijimit të objekteve më komplekse dhe
projekteve. Në mesin e viteve 1990 AutoCad krijon përkrahjen e krijimit të objekteve me anë të
C++ aplikacioneve API. AutoCad versionet moderne kanë të inkorporuar një grup të plotë të 3D
modelimit të trupave dhe 3D veglat. AutoCAD 2010 implementon funksionalitetin parametrik dhe
modelimin me rrjeta. AutoCad përkrah një numër të madh të aplikacioneve programuese (API) për
lehtësim dhe automatizim. Këtu përfshihen: AutoLISP, Visual LISP, Visual Basic, ObjectARX –
C++ libraritë, që mundësojnë zgjerimin e funksionalitetit të AutoCad në fusha të shumta. Formati
themelor i fajllave të AutoCad është .dwg dhe .dxf.
Fig.3.5.Softveri AutoCAD Mechanical dhe AutoCAD Electrical
Kompania Autodesk në kuadër të AutoCad ka krijuar edhe produkte/versione për fusha
specifike të përdorimit që janë AurtoCAD Architecture, AutoCAD Electrical, AutoCAD
Mechanical, AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Map 3D, AutoCAD ecscad, AutoCAD MEP,
1 http://www.autodesk.com/products/autocad/overvieë
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
19
AutoCAD Structural Detailing, AutoCAD Utility Design, AutoCAD P&ID and AutoCAD Plant
3D), etj. Një version i veqantë është versioni AutoCAD LT me kosto më të ulët që redukton disa
mundësi, por që shitet me çmim më të ultë. Duhet të përmendim se versioni i fundit i AutoCAD të
licencuar kushton 3525 $, ndërsa AutoCAD LT 2760 $.
- Autodesk Inventor2
U zhvillua po nga kompania Autodesk Inc., dhe paraqet 3D softverin e inxhinierisë
mekanike për dizajnim, konstruktim dhe përpunim të detajeve për të krijuar prototipet digjitale për
përdorim në konstruktim, vizualizim dhe simulim. U krijuar fillimisht në vitin 1999 me qëllim të
ekzistimit të një programi të krijuar posaqërisht për: lehtësi të dizajnimit, lehtësi të përdorimit,
detajizim, vizualizim dhe komunikim në dizjanin 3D makinerik. Kjo bëri që Inventor të krijojë
konkurencë të denjë në 3D CAD me softverët tjerë si SolidWorks dhe SolidEdge.
Inventor përdor modulin ShapeManager që është një trajtë e formatit ACIS, të krijuar nga
Autodesk në vitin 2001 për të krijuar modelimin gjeometrik të trupave dhe sipërfaqeve. Mund të
krijojë 3D modelet e pjesëve si dhe mundëson bashkimin e modeleve në tërësi (Assembly).
Versioni më i ri i Inventor ka disa nëngrupe: Inventor HSM, LT, LT Suite, Proffesional, Publisher
R1. Është softveri më i popullarizuar tek inxhinierët e makinerisë sa i përket 3D modelimit të
detajeve makinerike. Modelimi në formatin 3D ACIS paraqet komponeten e softverëve të
modelimit gjeometrik, që u zhvillua nga Spatial Corporation si pjesë e kompanisë Dassault
Systems, dhe u përvetësua nga shumë prodhues tjerë të softveëve CAD/CAM/CAE, por edhe
makinat e matjes së koordinatave (Coordinate-measuring machine – CMM), 3D animacionet, në
inxhinieri dhe konstruktim, në anijendërtimtari, etj. Paraqet standardin kryesor të 2D modelimit.
Është krijuar bazuar në gjuhën C++ të orientuar në objekte (Object Oriented C++).
Fig.3.6. Softveri AutoDesk Inventor
Softveri mundëson opcionet e modelimit si :
- Deformimin e trupave gjeometrik – zgjerimi, rrotullimi dhe lakimi i grupeve të 2D lakoreve
në forma komplekse të trupave
2 http://www.autodesk.com/products/inventor/overvieë
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
20
- Krijimi i opcioneve të filetimit në në mes të faqeve të trupave përgjat teheve në modele
sipërfaqësore dhe vëllimore
- Përshtatjen e sipërfaqeve në një rrjetë të mbyllur të lakoreve
- Krijimi i kallpëve të formave që përsëriten apo kopjohen
- Krijimi i trupave me vrimë dhe trashja e mureve
- Lakimi, përdredhja, zgjatja, shtypja dhe kombinime të ngjashme të lakoreve, sipërfaqeve
dhe trupave
- Prerja, ndërhyrja, bashkimi i grupeve të lakoreve, sipërfaqeve dhe trupave
- Rritja, zvogëlimi dhe lëvizja e trupave në hapësirën e punës.
- Përpunimi i fotografisë të krijuar nga trupat (rendering)
- Krijimi i 2D prjeksioneve precise nga 3D trupat
- Krijimi i ngjyrave të ndryshme në trupa
Të gjitha këto mundësi krijohen me anë të komandave përkatëse për secilin veprim. Këto
komanda janë specifike për secilin softver, por janë të ngjashme për nga sintaksa e komandave.
Komponente tjera softverike të 3D formateve të modelimit që aplikohen në softveët
CAD/CAM/CAE janë:
- Convergence Geometric Modeler – zhvilluar nga Dassault Systemes
- Romulus - I realizuar në vitin 1982, i përvetrësuar nga Siemens dhe HP
- Parasolid – I krijuar nga kompania ShapeData, tani në pronë të Siemens
- ShapeManager – një variantë e ACIS e zhvilluar nga Autodesk në vitin 2001
- Granite – e krijuar nga kompania Parametric Technology Corporation
- Open CASCADE – një komponentë softverike që ofrohet falas
Fig.3.7. Format bazike të trupave dhe sipërfaqeve të realizuara me opcionin ACIS
- MicroStation3
Paraqet CAD software për 2D dhe 3D vizatim dhe dizajnim të shvilluar nga kompania
amerikane Bentley Systems. Së pari u paraqit në vitin 1983 më emrin Pseudostation. Versioni i
fundit i softverit është Microstation V8i. Në fillim u krijuar si softver për përdorim në inxhinieri dhe
arkitekturë për krijimin e vizatimeve teknike. Gjatë evoluimit të tij u zhvilluan edhe opcionet e
modelimit të avancuar dhe krijimit të teknika të përpunimit të fotografisë (rendering), ku përfshihen
3 http://www.bentley.com/en-US/Products/MicroStation
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
21
krijimi i trupave dhe animacionet si dhe grafika vektoriale e formatit 2D/2D. Ky program ofron
hapësirat e posaqme të punës për arkitekturë, ndërtimati, krijim të hartave, makineri, dizajn të
fabrikave etj.
Fig.3.9. Softveri Microstation
- Solid Works4
Është softveri i teknologjisë 3D CAD që u zhvillua nga kompania Dassault Systemes
SolidWorks Corp të Francës. Është njëri ndër CAD softverët më të njohur dhe më të përhapur për
vizatim, dizajnim makinerik dhe simulim. Dallohet me punë të shpejtë dhe të lehtë të krijimit të
modeleve dhe ofron opcione dhe module të shumta. SolidWorks është softver që përdor formatin
Parasolid për modelim të trupave dhe sipërfaqeve, ndërsa modelet i krijon në bazë të vetive
parametrike, që quhet edhe modelimi parametrik për krijimin e trupave por edhe sistemeve të
trupave. Aktualisht ndodhen disa versione të këtij softveri në bazë të niveleve kompleksitetit apo
aplikimit në këto grupe:
DraftSight – paraqet softverin e 2D CAD të ofruar falas, për krijimin e vizatimeve në rrafsh
në formatin e fajllave .dëg dhe .dxf
SolidWorks Simulation – paraqet modulin që i tregon inxhinierëve se si është sjellja apo
lëvizja e trupave virtual që kanë krijuar.
SolidWorks Motion - paraqet modulin që ofron simulimin e lëvijes së modeleve të krijuara
me qëllim të shiqimit të funksionalitetit të tyre.
SolidWorks Flow Simulation - paraqet modulin që teston simulimin e brendshëm dhe të
jashtëm të qarkullimit të fluideve me anë të simulimit dhe mundëson analizat termike.
SolidWorks Simulation Standard – Modul i ri i krijuar në vitin 2013 që bën analizën
Metodës së Elementëve të Fundëm (FEA), që mundëson edhe CAE analizat.
SolidWorks Simulation Professional dhe Premium - Module të reja që bëjnë analizën me anë
Metodës së Elementëve të Fundëm (FEA) që mundet të realizojë disa simulime multifizike si dhe
për materialet jolineare.
4 http://www.solidWorks.com/
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
22
Fig.3.10. Softveri SolidWorks
3.1.2. COMPUTER-AIDED MANUFACTURING SOFTWARE (CAM)
Computer-aided manufacturing (CAM) – ose Përpunimi me ndihmën e kompjuterëve
paraqet përdorimin e softverëve dhe ndihmën e kompjuterit për në lëminë e pordhimit dhe
përpunimit për të planifikuar dhe ekzekutuar proceset si: kontrolli i veglave të makinave, kontrolli i
makinave digjitale dhe makinerive të ngjashme, organizimi i sekuencave të operacioneve, për të
mundësuar përpunimin e pjesëve dhe detajeve të makinave. CAM mund të nënkupton edhe
përdorimin e kompjuterit për të asistuar në të gjitha operacionet të një fabrike të prodhimit apo
përpunimit, duke përfshirë planifikimin, menaxhimin, transportimin dhe deponimin. Qëllimi
kryesor është të krijohet një proces më të shpejtë të prodhimit dhe përpunimin me vegla në
dimensione më precize dhe minimizim të ashklës së materialit që në disa raste paraqitet gjatë
përpunimit. Gjithashtu këtu duhet përfshirë edhe kushtet për mosdëmtim të materialit. E tërë kjo
mundëson edhe kursim më të madh të energjisë.
CAM është procesi i tretë i procesit të përkrahjes kompjuterike të përpunimit, pas CAD
procesit të krijimit të modelit dhe CAE – Computer aided Engineering të verifikimit, që pastaj
mund të vendoset në CAM softvare dhe bën kontrollin e veglave e makinave për procesin
përfundimtar të përpunimit.
CAM softverët u mundësojnë dizajnuesve të importojnë CAD fajllet dhe të kontrollojnë
pajisje specifike të prodhimit dhe përpunimit. Inxhinierët e makinerisë përdorin CAM softverët për
të kalkuluar lëvizjet e veglave të përpunimit dhe planifikojnë poperacionet e përpunimit. Zakonisht
këto lëvizje dhe planifikime janë të vendosura në formatin CL (cutter format – lokacion i prerjes)
dhe pastaj janë eksportuar në pas procesorin për tu konvertuar në program të kontrolluar
numerikisht (NC). CAM përdorë CAD të dhënat për të kontrolluar makinat e automatizuara. CAM
sistemet janë të asociuara me makinat CNC– computer numerically controlled ose makinat DNC –
Direct numerical control. Me anë të CAM softverëve, shumica e NC programeve përdorin tekst
fajlle dhe inkorporojnë Start dhe Stop lokacionet përgjatë rrjetit të planifikuar në koordinatat x, y
dhe z. Makinat e kontrolluara me kompjuter të quajtura CNC e ekzekutojnë procesin e përpunimit
kërkojnë një program specifik për ato, që e krijon softveri CNC. Makinat e përpunimit që kanë
veglat si torno, thika, laser apo vrushkuj uji zakonisht përdorin modelet 2D dhe softverin 2D CAM.
Ndërsa makinat që përdorin veglat sharra, turijela për shpim, gurë për retifikim kërkojnë të kenë 3D
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
23
CAM softverë. CAD/CAM softverët mund të aplikohen për të krijuar edhe pllakat elektronike
(PCB) dhe dizajnime të qarqeve të integruara në elektronikë.
Fig.3.11. Procesi i përpunimit CAD/CAM për përpunimin e orendive të drurit
Softverët kryesor të CAD/CAM janë:
- CATIA5
Paraqet akronimin e Computer Aided Three-dimensional Interactive Application-CATIA dhe
paraqet softverin multiplatformë CAD/CAM/CAE i zhvilluar nga kompania franceze Dassault
Systemes, së pari në vitin 1981. Softveri është zhvilluar në gjuhën C++ dhe paraqet softverin
kryesor të kësaj kompanie.
CATIA ofron mundësitë për dizajnim të formës së detajeve, stilizim, modelim sipërfaqësor dhe
vizualizim për të krijuar dhe modifikuar forma komplekse të destinuara për dizajn industrial. Ky
softver përkrah edhe mundësinë e krijimit të trupave gjeometrik të formatit ACIS.
Ky softver përkrah edhe nivelet e shumfishta të zhvillimit të produkteve të quajtur edhe si CAx
- Computer-Aided Technologies ku përfshihet konceptualizimi, dizajnimi (CAD), inxhinieringu
(CAE) dhe prodhimi e përpunimi (CAM). Ka opcionet e dizajnimit të 3D trupave dhe sipërfaqeve,
dizajnin e inxhinierisë mekanike, dizajnin e sistemeve të fluideve dhe sistemeve elektronike, dhe
proceseve inxhinierike.
CATIA mundëson krijimin e 3D pjesëve nga 3D vizatimet, krijimin e llamarinave, materialeve
kompozite, trupave me përpunim në derdhje apo farkëtim, apo pjesët e veglave bazuar në
definicionin e sistemeve makinerike. Softveri ofron teknologjitë e avancuara për sipërfaqet
makinerike në kuadër të CAM opcioneve.. Softveri ka veglën për definim komplet të produktit,
duke përfshirë tolerancat funksionale si dhe definimin e kinematikës së trupave. Gjithashtu ofron
5 http://www.3ds.com/products-services/catia/
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
24
një varg të moduleve për dizajn të veglave, për nevoja të përpunimit si dhe për kallëpet për krijim të
prodhimeve të përpunimit. Softveri ka edhe modulet për inxhinierinë dhe kontrollin e sistemeve, ku
përfshihen këto elemente: inxhinieria e kërkesave të sistemit, modelimi i arkitekturës së sistemit,
modelimi dhe simulimi i sjelljes së sistemit, Menaxhimi i konfigurimit të sistemit, zhvillimi i
sistemeve automotive të parainstaluara (zhvilluesi AUTOSAR- Automotive Embedded Systems
Development) dhe zhvillimi i sistemeve për automatizëm industrial (ControlBuild).
Fig.3.12. Softveri CATIA V6
- NX Siemens6
Paraqet softverin PLM të teknologjisë CAD/CAM/CAE i zhvilluar nga Siemens PLM Software.
Përpara është njohur me termin NX Unigraphics. Ky softver konsiderohet ndër softverët e parë të
teknologjisë CAM, të krijuar qysh në vitin 1969.
Fig.3.13. Softveri Siemens NX
PLM paraqet akronimin e Product Lifecycle Management – PLM, ose në përkthim
Menagjimi i ciklit tërëjetësor të produktit, dhe paraqet procesin e përcjelljes së produktit nga ideja,
projekti inicial përgjat dizajnimit dhe përpunimit deri te futja në shërbim, funksionimi deri të hudhja
6 http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/nx/
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
25
apo largimi nga përdorimi. Ky softver përdoret shumë në industri, inxhinieri, posaqërisht në
sektorët e automjeteve dhe industrisë së aeroplanëve. Gjithashtu ka prezencë edhe në industrinë e
përpunimit të mallrave të konsumit të gjerë. Aplikohet kryesisht për dizajnim, analiza inxhinierike
duke përdorur Metodën e elementëve të fundit për trupa të ngurtë dhe fluide, dhe ka modulet e
CAM teknologjisë për përpunim. NX është softver që përdorë modelet parametrike të trupave dhe
sipërfaqeve duke përdorur modulin gjeomertik të formatit Parasolid. Përveq elementeve kryesore të
dizajnit të trupave dhe sistemeve përmban edhe modulin e informative të prodhimit dhe përpunimit
(Product and Manufacturing Information – PMI) si dhe modulin e programimit të kontrollit numerik
NC (Numerical Control).
- MasterCAM7
U krijua në vitin 1983 në Massachuesetts, SHBA nga kompania CNC Software Inc. Është
ndër softverët më të vjetër të CAD dhe CAM për PC kompjuterë i dizajnuar për makinistët dhe
inxhinierët. MasterCAM i mundëson inxhinierëve për të dizajnuar pjesët në softver dhe ka
mundësinë e udhëheqjes së makinave me kontroll numeric CNC për përpunimin e pjesëve.
Konsiderohet njëri ndër softverët më të përhapur të CAD/CAM. Modulet e softverit për udhëheqje
të përpunimit janë për këto procese të përpunimit: prerje, shpuarje, tornim, gravim, frezim,
përpunim sipërfaqësor, përpunim në shumë akse etj. Këto i mundësojnë përpunuesve të makinerisë
të prejnë pjesët në mënyrë efikase dhe të saktë. Përdoruesit e softverit mund të krijojnë dhe prejnë
pjesët me anë të shumë komandave të kontrollit të parainstaluara, ndërsa mund të krijojnë komanda
edhe sipas nevojës.
- Delcam8
Është softveri ndër më të sofistikuar i llojit CAD/CAM për nevojat e industrisë së përpunimit i
krijuar nga kompania britanike me të njejtin emër Delcam në vitin 1977. Që nga shkurti i vitit 2013
ka kaluar në pronësi të plotë nga kompania Autodesk.
Fig.3.14. Softveri Delcam
Softveri ka një opcion të madh të veglave të dizajnimit dhe opcioneve të përpunimit që janë:
7 www.mastercam.com
8 http://www.delcam.com/
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
26
- PowerMILL – Softver i specializuar NC CAN për prodhimin e formave komplekse
- PowerSHAPE – CAD softver për modelim dhe dizajn
- FeatureCAM – Përpunim automaitk për pjesët në heqje të ashklës, prerje etj.
- PowerMILL Robot Interface – softver për programimin e robotëve të përpunimin deri në 8 akse.
- PartMaker – aplikimi I programimit visual për krijimin e CNC programimit më të lehtë dhe më
të shpejtë
- Dental Solutions – CAD modelimi dhe CAM përpunimi për industrinë dentale
- Orthotics Solutions – CAD CAM software për nevojat e ortopedisë, etj.
- Pro/Toolmaker 9
Ky softver ofron mundësin e CAM përpunimit të shpejtë për përpunim, krijim të prototipeve
dhe lloje tjera të aplikimeve të përpunimit makinerik me anë të modulit NC të shpejtë dhe të lehtë
për përdorim. Në kuadër të softverit janë edhe shumë pakete të mëdha të NC programimit, duke
përfshirë edhe NC postprocesimin dhe libraritë e veglave për përpunim. Ky program i mundëson
inxhinierëve të punojnë me CAD të dhënat apo modelet nga çdo CAD softver tjetër, të krijojnë
lidhjet me NC procesin e përpunimit direkt nga CAD modelet, dhe të analizojnë procesin e
përpunimit.
Fig.3.15. Softveri pro/Toolmaker
3.1.3. COMPUTER AIDED ENGINEERING – CAE
Computer-aided engineering (CAE) ose Inxhinieringu me ndihmën e kompjuterëve
paraqet përdorim të gjerë të softverëve kompjuterik për të përkrahur analizat inxhinierike. Softverët
CAE përdoren për të analizuar performancën dhe punën e komponenteve dhe sistemeve. Këtu
përfshihen simulimet, validiteti dhe optimalizimi i produkteve dhe veglave të prodhimit. Në të
ardhmen këta softverë do të jenë përkrahësit kryesor të marrjes së vendimeve nga ana e
inxhinierive. CAE si term e tejkalon kuptimin e vetëm analizave inxhinierike, por nënkupton edhe
rrjetin e informatave inxhinierike. CAE sistemet mund të ofrojnë përkrahje edhe për bizneset për
shkak të mundësisë së tyre për të ofruar informata për proceset e biznesit si shpenzimet, kohëzgjatja
e procesit, etj.
9 www.ptc.com/products/proengineer/protoolmaker
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
27
Fushat e aktivitetit të CAE janë:
- Analizat e sforcimeve dhe deformimeve në komponente dhe sisteme me përdorimin e
Metodës së Elementëve të Fundme – (FEA – Finite Element Analysis)
- Llogaritja e dinamikës së Fluideve -Computational Fluid Dynamics (CFD),
- Dinamika e sistemit të trupave - Multibody dynamics (MBD)
- Simulimi i proceseve
- Optimalizimi i produkteve dhe proceseve
Zakonisht tek këta softver janë tri faza të punës të cilitdo proces të CAE, që janë:
- Paraprocesimi (Pre-processing) – definimi i modelit dhe faktorëve të ambientit të modelit.
Modeli zakonisht është pjesë e rrjetit të elementëve të fundëm
- Procesuesi i analizave – Analysis solver, që zakonsiht kërkon hardver të kompjuterit me
performanca të larta
- Pasprocesimi (Post-processing) – që bënë procesimin e rezultateve dhe tregimin e tyre në
formë analitike, grafike, etj.
Cikli i veprimit është zakonisht me iteracione – me shumë procesime deri sa të arrihen rezultatet
e dëshiruara. Nëse rezultatet nuk arrihen në konditat kufitare të dëshiruara, atëherë gjenerohen
raportet e gabimit, dhe softveri nuk vazhdon më tutje. Aplikimi i CAE programeve është në
analizën e konstruksioneve makinerike dhe të ndërtimtarisë, në industrinë automobilistike, në
industrinë e aeroplanëve, si dhe gjejnë aplikim në procesin mësimor në universitete. Llojet më të
njohura të CAE softverëve janë:
- SimWise 4D10
Paraqet softverin më të njohur dhe më të softistikuar të CAD/CAE të bazuar në programin
Nastran për llogaritjen me Metodat e Elementëve të Fundëm (MEF-FEA) dhe me Metodat e
llogaritjeve të përafërta Matematikore (Runge-Cutta dhe Cutta-Merson).
Fig.3.16. Softveri SimWise 4d
10
http://www.design-simulation.com/SimWise4d/index.php
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
28
Ky softver ofron mundësinë e modelimit të tërësishëm kompjuterik të pjesës apo sistemit të
pjesëve, analizën inxhinierike, simulimin e lëvizjes të modelit apo sistemit në kohë, dhe fitimin e
rezultateve të parametrave të ndryshëm si: shpejtësitë, shpejtimet, momentet, forcat, sforcimet,
deformimet në mënyrë analitike, grafike si dhe shpërndarjes sipërfaqësore.
Softveri ka mundësinë e analizës termike dhe simulimit në bazë të funksioneve matematikore.
SimWise4D është pasardhës i softverit Visual Nastran 4D i krijuar nga kompania MSC Software
dhe pastaj shitur tek kompania Design Simulation Technologies. Ky softver mund të importojë
formate të shumta të modeleve si acis, iges, parasolid, step, etj.
- MSC Software11
Paraqet emrin e kompanise që krijon një numër të softverëve CAE dhe të simulimit për nevoja
të modelimit, simulimit dhe analizës inxhinierike, ku përfshihen analiza e materialeve dhe
konstruksioneve në nivelin e elasticitetit, plasticitetit dhe deri në shkatërrim të materialit, analiza
dinamike, analiza termale, analiza akustike, etj.
Fig.3.17. Softveri MSC Adams Fig.3.18. Softveri për analiza të zërit dhe vibrimeve - MSC Actran
Fig.3.19. Softverët Msc Patran dhe Msc Marc
Softverët që zhvillon kjo kompani janë:
11
http://www.mscsoftware.com
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
29
- Msc Nastran – analiza statike dhe dinamike me MEF (FEA), softver Paraprocesimi dhe
Procesuesi i analizave
- Msc Adams – Analiza dinamike e shumë triupave (Multibody dynamics) dhe simulim për
konstruksione dhe detale makinerike, automjete, aeroplanë, makina, etj.
- Patran – MEF (FEA) modelimi
- Actran – softver për analiza akustike me simulim
- Digimat – Analiza jolineare e modeleve dhe sistemeve
- Easy 5 - Kontrolla e avancuar dhe simulimi i sistemeve
- Marc – Simulimi i avancuar jolinear
- SimXpert – Simulimi i integruar multidiciplinar
- ANSYS12
Paraqet softverin CAD/CAE për analiza inxhinierike, i krijuar në vitin 1970 nga kompania
amerikane me të njejtin emër Ansys Inc. Softveri përmban:
- Teknologjitë e simulimit ku hyjnë:
Mekanika e strukturave, Multifizika, Dinamika e
fluideve, Dinamika eksplicite, Elektromagnetizmi,
Hidrodinamike
- Teknologjia e rrjedhjes së punës
(WorkFlow Technology) – Plaftorma e punës,
Kompjuterika e performancës së lartë, Interfejs
gjeometrik, procesi i simulimit dhe menaxhmenti i
të dhënave.
Versionet e softverit në varësi të aplikimit janë:
-ANSYS Multiphysics – Analiza strukturale,
termale, analiza të fluideve, analiza
elektromagnetik
-ANSYS Mechanical - Analiza në bazë të MEF për
analiza strukurale lineare dhe jolineare, analiza dinamike
-Ansys Scade Suite- paraqet softverin për zhvillim të modeleve që ndërlidh kërkesat për menaxhim,
dizajnin e bazuar në model, simulim, verifikim, gjenerim të kodit dhe interoperabilitet me veglat e
tjera të zhvillimit dhe platformat,
-Ansys Fluent – përmban mundësi të gjera të modelimit të fluideve për të modeluar qarkullimin,m
turbulencat, transferin e nxehtësisë
-Ansys Workbench – paraqitja skematike e projekteve që lidhë së bashku tërë procesin e simulimit,
duke mundësuar CAD ndërlidhjen, rrjetat e automatizuara, mekanizmin e nivelizimit të projektit
dhe veglat e integruara të optimalizimit.
-Ansys HFSS – Analiza e sistemeve elektronike për pllaka të integruara (PCB) dhe qarqe të
integruara
12
http://www.ansys.com/
Fig.3.20. Softveri ANSYS Multiphysics
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 3
30
Fig.3.21. ANSYS Mechanical dhe ANSYS HFSS
- Pro/ENGINEER (PTC Creo)13
Ky softver paraqet softverin 3D CAD/CAM/CAE të krijuar nga kompania Parametric
Technology Corporation (PTC). Ka qenë softveri i parë i paraqitur në treg për modelimin e trupave.
Softveri tani ka ndërruar emrin dhe quhet PTC Creo.
Ky softver ofron mundësitë e modelimit të trupave, modelim të sistemeve të trupave, vizatim,
analizë me elemente të fundëm, modelim direkt dhe parametrik, krijim të sipërfaqeve, simulim,
vizualizim si dhe CAM opcionet të NC dhe përpunimit për inxhinierët e makinerisë. Ky softver
përbëhet nga grupi i 10 aplikacioneve që punojnë në kuadër të të njejtit program.
Modelimi parametrik paraqet modelimin që përdor parametrat për të definuar modelin.
Shembuj të përametrave janë: dimensionet e modelit, densiteti i materialit, formulat për të
përshkruar sipërfaqen, të dhënat e importuara, etj. Zakonisht ekziston një ndërlidhje në mes të
pjesëve, sistemeve dhe vizatimeve. Ndryshimi i njërit parametër reflektohet tek tjerët. Një pjesë
përbëhet nga shumë veti, ndërsa një sistem përbëhet nga shumë pjesë. Modelimi direkt paraqet
modelimin e shpejtë të trupave, ku qëllimi është vetëm definimi i gjeometrisë së trupit e jo vetitë
tjera, materialet apo lidhjet e trupit. Versionet e softverit në varësi të aplikimit janë:
PTC Creo Parametric, PTC Creo Direct, PTC Creo Simulate, PTC Creo Illustrate, PTC
Creo Schematics, PTC Creo View MCAD, PTC Creo View ECAD, PTC Creo Sketch, PTC Creo
Layout, PTC Creo Options Modeler.
Fig. 3.22. Softverët PTC Creo MCAD për makineri dhe PTC Creo ECAD – për dizajn elektronik
13
http://www.ptc.com/products/proengineer
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
31
4. SOFTVERËT ME DESTINIM TË VEQANTË NË LËMITË
INXHINIERIKE
4.1. Softverët për analizë me Metodën e Elementëve të Fundëm
Janë softverë që përdorin llogaritjen dhe analizën inxhinierike me Metodën e Elementëve
të Fundëm (MEF) ose në anglisht Finite Elements Analysis - FEA, që paraqet metodë të
llogaritjeve numerike matematikore. Llogaritjet numerike matematikore mundësojnë llogaritjen e
ekuacioneve matematikore lineare, jolineare, diferenciale apo integrale që u lehtësua shumë me
aplikimin e kompjuterëve dhe paraqitjen e softerëve. Struktura inxhinierike që analizohet me këtë
metodë ndahet në pika, nyje dhe elemente që krijojnë rrjetin struktural të pjesës, grupit të pjesëve
të lidhura apo sistemve e që quhen elementë të fundëm. Janë krijuar për tu përdorur për analizë të
pjesëve makinerike dhe komponenteve strukturale të cilat i nënshtrohen sforcimeve dhe
deformimeve të shkaktuara nga forca dhe momente. Fillimisht u krijuan në vitet 1970 për nevojat e
industrisë aeronautike dhe automobilistike ndërsa u përhap shpejt edhe për nevoja të ndërtimtarisë
dhe arkitekturës.
Format e elementëve të fundëm mund të jenë të llojeve të ndryshme gjeometrike:
- Shufra - me ndemje gjatësore (Bar); me ndemje gjatësore, përkulje dhe përderedhje
(Beam); të seksioneve të ndryshme tërthore,
- Sipërfaqe – pllaka trekëndëshe, pllaka katërkëndëshe, guaca,
- Trupa – paralelopiped, tetraedër, triedër, cilindër, etj.
Fig.4.1. Ndarja e strukturave të ndryshme në elementë të fundëm me anë të softverëve të FEA
Softverët me aplikim të kësaj metode nuk u kufizuan vetëm në lëmitë makinerike apo
ndërtimtari, por u përhapen edhe në lëmitë tjera si analizën termodinamike, qarkullimin e fluideve,
analizë akustike, fushat magnetike, etj.
Softverët për inxhinierët e makinerisë janë të dizajnuar me një interface të ngjashëm me
CAD softverët ku mundësohet krijimi i modelit fillestar me metodat e vizatimit dhe dizajnimit të
trupave. Pas krijimit të CAD modelit, inicohet nga softveri ndarja e trupit apo trupave në elementë
të fundëm të cilët softveri i analizon dhe në mënyrë automatike gjeneron rrjetin e elementëve të
fundëm (Fig.4.1). Inxhinierët duhet të definojnë paraprakisht edhe forcat e jashtme dhe momentet
që veprojnë në trup apo sistem të studiuar, pastaj mbështetësit dhe kufizimet tjera që quhen
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
32
Restraints. Rezultatet të cilat fitohen janë sforcimet, deformimet dhe zhvendosjet. Analizat mund
të jenë statike dhe dinamike. Softverët më të njohur që përkrahin FEA janë:
- Simwise 4d, MSC Software, Ansys, ProEngineer, Catia – softverët të CAE të përmendur në
kapitullin e kaluar
- Nastran1 – Paraqet njërin ndër programet e para të FEA të zhvilluara nga Agjensia e hulimtimeve
kozimike të SHBA – NASA në vitin 1968. Një vit më vonë kompania MacNeal-Shwendler (MSC)
bleu softverin dhe e zhvilloi më tutje duke krijuar MSC Nastran, e më tutje edhe produktet tjera të
MSC software. Në fillim u krijuar për analiza statike të sforcimeve dhe deformimeve e më vonë u
zhvillua në analiza dinamike, simulim, analiza jolineare, termale, fluide, analizë të shkatërrimit të
materialeve, analizë akustike, etj. NASTRAN është akronimi për NASA Structure Analysis.
- COMSOL Multiphysics2 – softver i FEA për simulim dhe analizë të lëmive fizike dhe
inxhinierike, posqërisht në sistemet e lidhura dhe multifizike i njohur përpara edhe si FemLab.
Ofron edhe një intefrfejs të gjerë për softverin MATLAB dhe toolboxe të tij për një varietet të
gjerë të programimit, paraprocesimit dhe pasprocesimit. Eshtë softver shumë i përbërë që ka të
zhvilluara shumë module për këto lëmi: AC/DC rrymën, akustikë, bateri dhe qeliza të
karburanteve, CFD module, Inxhinieria e reaksioneve kimike, korrozioni, ECAD importi,
elektrokimi, shkatërrim të materialit, gjeomekanikë, transmetim i nxehtësisë, MEMS module,
mikrofluidikë, qarkullim i molekulave, Dinamikë e trupave dhe sistemeve, analiza jolineare,
qarkullimi në gypa, përcjellja e grimcave, moduli plazma, RF moduli, moduli për gjysëmpërques,
moduli i konstruksioneve makinerike, moduli i optikës dhe valëve.
- ABAQUS3 – Softver i avancuar Francë-SHBA, pronë e Dassault Systemes
- ADINA – softver për analizë strukturale, të fluideve, transfer i nxehtësisë, elektromagnetike dhe
multifizke, duke përfshirë edhe interaksionin fluide-strukturë dhe lidhjet termomekanike
- ALGOR4 – Softver nga SHBA pronë e Autodesk, së fundmi i implementuar në softverin
Autodesk Simulation Multiphysics.
- ANSA – CAE softver i avancuar paraprocesorik
- FEDEM5 – softver i simulimit për sistemet makinerike me shumë trupa
- Femap6 – Softver i FEA i krijuar nga Siemems PLM Software,
- NEiNastran – Softver i analizës inxhinierike dhe simulimeve me bazë të FEA dhe Nastran, i
krijuar nga kompania me të njejtin emër. I implementuar në shumë softverë tjerë si softver
postprocesorik, si në Femap, Inventor, etj. Nga maji i vitit 2014 në pronë të kompanisë Autodesk.
- NEi Works – Softveri Nastran i implementuar në softverin Solidworks.
4.2. SOFTVERËT E SIMULIMIT
Përdoren për modelimin dhe simulimin e sistemeve ose proceseve me qëllim të testimit,
analizës ose kalibrimit me aplikimin e kompjuterëve dhe softverëve të specializuar. Në kapitullin e
kaluar, tek grupi i CAD/CAM/CAE si dhe tek softverët e FEA kemi treguar që shumica e këtyre
1 http://www.mscsoftware.com/product/msc-nastran
2 www.comsol.com
3 http://www.3ds.com/products-services/simulia/portfolio/
4 http://www.algor.com/products/analysis_replays/
5 www.fedem.com
6 http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/velocity/femap/index.shtml
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
33
softverëve mund të realizojnë edhe simulimin, që nënkupton simulimin kompjuterik. Këtu do të
paraqesim në përgjithësi kuptimin e simulimit dhe modelimit kompjuterik si dhe llojet e simulimit
kompjuterik që aplikohen në lëmitë e inxhinierisë.
Simulimet kompjuterike mund të varirojnë në varësi të softverëve kompjuterik dhe mund të
zgjasin në disa minuta në PC kompjuterë deri të simulimet në serverë dhe rrjeta që mund të zgjasin
me orë apo me ditë. Niveli i mundësive dhe kapaciteteve të simulimit kompjuterik ka tejkaluar të
paimagjinueshmen dhe diçka që është konsideruar e pamundur vetëm disa vite më parë. Një
shembull i tillë është simulimi i zhvillimit të kozmosit në miliarda vite, zhvillimi dhe lëvizja e
galaktikave, zhvillimi evolutiv i yjeve dhe planetëve, që matet me miliona e miliarda vite e që
mund të simulohet deri në një orë në kompjuter.
Simulimet kompjuterike ndahen në disa klasifikime, bazuar në aplikim dhe vetitë e
sistemeve në:
- Stokastike ose deterministike
- Simulimet stokastike - realizojnë simulimet bazuar në proceset e që ndodhin rastësisht dhe
në variablat apo parametrat e rastit e jo në bazë të ndonjë ligjshmërie apo ekuacionit të
definuar paraprakisht. Procesi paraqitet bazuar në vlerat e rastësishme të parametrave të
ndryshëm në raport me kohën. P.sh. për të simuluar trafikun e automjeteve motorike në një
autostradë aplikohen simulime stokastike dhe në bazë të tyre analizohen rezultatet. Rast
tjetër janë numri i paketimeve që hyn në një transporter të fabrikës brenda një ore, që mund
të jetë i rastësishëm, etj.
- Simulimet deterministike – Krijohen në bazë të një algoritmi të krijuar paraprakisht dhe të
realizuar si program që jep parametrat e hyrjes të njejtë dhe do të japë të njetat rezultate.
P.sh. një makinë që kryen të njetën sekuencë të punës për të realizuar një proces të
përpunimit, një robot që kryen ngjyrosjen e njejtë të automjeteve në shtegun e lëvizjes, etj.
- Kontinuale ose diskrete
- Simulimet kontinuale - paraqesin simulimet e realizuara në bazë të teorisë së matematikës
kontinuale, të njohur edhe si analiza matematikore, d.m.th që nuk kanë ndërprerje gjatë
procesit të realizimit, dhe punojnë me numra pafundësisht të vegjël që domosdoshmërisht
janë numra realë. Shembull është simulimi në bazë të një funksioni të pandërprerë, p.sh.
f(v) = v2 +2,
- Simulimet diskrete – paraqesin simulimet e bazuara në teorinë e matematikës diskrete ku
strukturat janë diskrete (jo të vazhdueshme), d.m.th. bashkësi të fundme ose të
numërueshme dhe zakonisht përshkruhen me anë të numrave të plotë. Shembuj janë
krijimi i grafeve me bashkimin e pikave, teoria e grafeve, kombinatorika, elementët e
fundëm, algoritmet, modelimi, etj.
- Gjendje statike apo dinamike të sistemeve
- Simulim dinamik i sistemit – ose Simulimi dinamik paraqet përdorimin e programeve
kompjuterike për të modeluar sjelljen e sistemit gjatë kohës së realizimit të procesit – kohë reale.
Sistemet zakonisht janë të përshkruar nga ekuacionet diferenciale të zakonshme ose ekuacionet
diferenciale parciale. Pasi që simulimet mund të kërkojnë edhe procese sipas ligjshmërive
jolineare atëherë ekuacionet bëhen jolineare. Kjo kërkon metoda numerike për zgjidhjen e
ekuacioneve, si p.sh. metoda e elementëve të fundëm. Për këtë arsye, simulimi dinamik në shumë
raste është i njejti me simulimin e quajtur simulimi numerik. Simulimi numerik realizohet me
krijimin e hapit ndërmjet intervaleve kohore (p.sh. 0.4 s) për të kalkuluar integralin e derivateve
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
34
me përafrim në kuadër të domenit të funksionit të fituar, dhe me gabim sa më të vogël. Përdorimi
industrial i simulimit dinamik ka rëndësi të madhe në të gjitha lëmitë inxhinierike, por edhe në
sistemet biologjike, sistemet ekonometrike, etj. Modelet e krijuara për këtë simulim mund të
punojnë në bazë të kohës reale për të dhënë përgjigje virtuale të përafërt me sistemin real. Kjo
është e rëndëisshme p.sh. në kontrollin e procesit në mekatronikë, para se atë të aplikoehn në
sistemin real, për analizë të lëvizjes së dorës së robotit para se të konstruktohet, për mënyrën e
lëvizjes së vinçit para se të montohet në vend të punës, etj.
- Simulimi i sistemeve të distribuara – paraqet simulimin e punës së rrjeteve të pajisjeve,
makinave, kompjuterëve apo serverëve që punojnë të lidhur në mes veti për të realizuar një proces
të punës. Softverë që realizojnë këto simulime quhetn softverë të simulimit të distribuuar.
Simulimi i kompjuterëve tjerë apo sistemeve kompjuterike quhet emulim.
Në bazë të paraqitjes së simulimit që e treguam më lartë, ekzistojnë shumë lloje të
softverëve të simulimit. Shembuj janë softverët për simulim të lëvizjes së trupave apo sistemeve
mekanike, softverët e simulimit në indrustri, simulimi i qarqeve elektrike, simulatorët e fluturimit,
simulatorët e punës së motorëve, softverët e proceseve të biznesit (BPM- Business Process
Modeling), etj.
- Simulatorët e fluturimit janë softverë të specializuar që simulojnë procesin e fluturimit të
aeroplanit dhe përdoren për trajnimin e pilotëve dhe stafit të aeroplanëve. Softverët më të njohur
janë: Microsoft Flight Simulator, FSX Aircraft, X-Plane, YS flight simulator, etj.
- Softverët e simulimit të sistemeve mekanike janë softverët që simulojnë lëvizjen e
trupave, pjesëve apo sistemeve të pjesëve në bazë të parametrave hyrës dhe në kohë. Softverët më
të njohur të këtij grupi janë softverët që janë përmendur më parë: SimWise4d, Visual Nastran,
Catia, MSC Adams, COMSOL Multiphysics, ALGOR, FEDEM, Femap, dhe softverët tjerë të
grupit CAE, etj.
- Softverët e simulimit të prodhimit dhe përdorimin përdoren për të modeluar shkallët e
ndryshme të procesit të krijimit të produktit në fabrikë dhe trajnojnë punëtorët për të punuar në
makinerinë e prodhimit ose në pajisjet e përpunimit. Softverë të njohur të këtij grupi janë Arena
Simulation, Siemens Plant Simulation, Delmia Quest, Simul 8, FlexSim, Simio Simulation,
ShowFlow simulation, etj. Shumë prej këtyre softverëve bëjnë pjesë edhe në softverët e kontrollit
industrial, që do përmenden në kap.5.
- Softverët e simulimit të robotëve përdoren për qëllime të analizës së lëvizjes së robotit
para se ai të konstruktohet dhe të hyjë në prodhim. Do të tregohen në këtë kapitull.
- Softverët e simulimit të kontrollit në sisteme mekatronike përdoren për të simuluar
procesin e transmetimit të sinjaleve elektronike, lëvizjen e sistemeve mekanike në bazë të atyre
sinjaleve dhe kontrollin e punës së sistemirt mekatronik. Që të mos dallojmë veqmas ndonjë
softverë të këtij grupi, shumica e softverëve të CAD/CAM/CAE, simulimit industrial, elektronikë,
robotikë, programimit vizuel, matematikor, etj. mund të aplikohen edhe për simulim të sistemeve
mekatronike.
- Softverët e simulimit të mekanikës së fluideve dhe termodinamikës. Do të paraqiten në
këtë kapitull.
- Softverët e simulimit të strukturave ndërtimore dhe ndërtesave në ndërtimtari,
- Softverët e simulimit të trafikut – mund të modelojnë rrugët, insfrastrukturën rrugore,
sinjalistikën dhe të simulojnë lëvizjen e automjeteve për të analizuar parametrat e trafikut. Do të
përmenden në kapitullin e fundit.
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
35
- Softverët e simulimit të qarqeve elektronike – mundësojnë modelimin e qarqeve
elektonike për të shiquar punën e tyre. Do të tregohen në këtë kapitull.
- Softverët e parashikimit të motit,
- Softverët e modelimit të proceseve të biznesit (BPM – Business Process modeling) janë
softverë që përdoren për të modeluar proceset ekzistuese të biznesit, realizojnë analiza të biznesit,
parashikojnë ndryshimin e çmimeve, dhe mund të përoden nga bizneset për të përcaktuar cilat janë
problemet që duhet zgjedhur së pari.
Ka edhe grupe të tjera të softverëve të simulimit, që do ti përmendim në kapitujt e
ardhshëm. Të gjithë këta softverë mund të përdoren edhe për qëllime edukative dhe të mësimit.
Fig.4.3. Softveri Arena Simulation
4.3. SOFTVERËT E ROBOTIKËS
Softverët e robotëve janë një grup i komandave të koduara programuese që i tregojnë
pajisjes makinerike dhe sistemit elektronik të njohur së bashku si robot për të kryer një detyrë.
Softverët e robotëve përdoren për të realizuar detyra të veqanta ose të automatiziuara. Shumë
sisteme softverike dhe hardverike janë krijuar për të realizuar programimin e robotëve sa më të
lehtë. Disa veprime themelore që realizohen me programimin e robotëve janë: lëvizja e robotëve,
kontrolli i tyre, caktimi i shtegut të lëvizjes, kapja e detalit dhe lëshimi i tij, kryerja e detyra të
automatizuara, etj.
Teknika e programimit e quajtur Data Flow (qarkullimi i të dhënave) dhe është pjesë e
inxhinierisë softverike dhe arkutekturës së shumë softverëve. Përdoret nga shumica e prodhuesve
të robotëve, dhe është e bazuar në konceptin kur një vlerë e variblës ndryshon, vlerat e variablave
të tjera duhet të ndikohen gjithashtu nga ky ndryshim. Shembull më konkret i kësaj metoda është
krijimi i të dhënave në formë tabelare, që janë të ndërlidhura në qeliza të tabelave (spreadsheets,
MS Excel tabelat, etj). Nëse në një tabelë përcaktojmë një formulë e cila vlenë për të gjitha qelizat
e një shtylle, atëherë nëse ndryshojmë vlerën e një qelize kudo në shtyllë (p.sh. qelizën e 10),
ndryshimi do të aplikohet edhe në qelizën e parë, të dytë, etj., që do të thotë vlerat e ndryshuara do
të rikalkulohen automatikisht. Me këtë metodë me bërjen e një ndryshimi aplikohet në tërë
sekuencën. Kjo është e aplikueshme te robotët, nëse kemi lëvizje në hapësirë, apo përcaktim të
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
36
pozicionit të ndonjë pjese të robotit në rrafshin x, y, z, ku vlerat e këtyre variablave janë të
ndërlidhura me njëra tjetërn. Nëse e bëjmë një ndryshim në përmasën e x, ndryshimet do të
rikalkulohen edhe për y, z në mënyrë automatike. Nëse bëjmë. Kjo metodë nuk është kufizuar
vetëm në lëvizje automatike të robotëve me anë të vlerave të predefinuara tabelare. Mund të
aplikohet edhe në riprogramimin e lëvizjeve të robotit vetëm me lëvizjen e mausit në kompjuter,
ose të mundësojë lëvizjen e robotit në varësi të ndryshimit të nivelit të ndriqimit, etj.
Për realizimin e Data Flow teknikës përdoret edhe gjuha programuese me të njejtin emër.
Data Flow programimi aplikon konceptet e funksioneve dhe është modeluar të përdoret si
sekuencë e funksioneve.
Disa softverë përdorin edhe teknikat tjera për programimit të robotëve që janë:
- Feedback loops - unaza e lëvizjes së informatave e krijuar nga sistemi dhe shtegu i lëvizjes së
informatës që transmeton feedback informatën (informatën kthyese të ngjarjes) nga origjina (p.sh.
urdhëri i lëvizjes në formë elektronike, senzori) deri te destinacioni (aktuatori, mekanizimi për
lëvizjen e dorës, rrotës, etj.)
- Filtrimi i të dhënave (Data filtering)
- Gjetja e shtegut të lëvizjes (Pathfinding)
- Definimi i lokacionit (Locating)
Tek çdo softver i programimit, gjendja e programit në çdo kohë është shumë e
rëndësishme. Gjendja e programit ofron indikacionin e kushteve të ndryshme në një proces të
veqantë. Në mënyrë që të funksionojnë si duhet, shumë gjuhë programuese kanë nevojë për numër
të madhe të informatave të gjendjes.
Fig.4.4. Hapësira e DataFlow programimit në kuadër të softverit Microsoft Robotics studio
Koncept tjetër i rëndësishëm që është i asocuar me çfarëdo lloji të programimit të robotëve
është koncepti i run-time. Kur një program është duke punuar ose duke ekzekutuar thuhet që është
në gjendjen e run-time. Ky term përdoret edhe për kuptimin run-time library, që paraqet librarinë e
instruksioneve të kodeve të programimit që përdoren në gjuhët programuese për të menaxhuar
programin e shkruar. Gjithashtu termi run-time përdoret edhe nga programuesit e softverëve për të
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
37
specifikuar gabimet në program të cilat paraqiten, e që quhen runtime error. P.sh. nëse dora e
robotit e programuar për të lëvizur në të majtë, lëviz në të djathtë atëherë kemi një runtime error.
Shembull i programimit të gjuhës programuese të robotëve është:
PROGRAM PICKPLACE
1. MOVE P1 //levizja nga pika fillestare
2. MOVE P2 // levizja per ne P3
3. MOVE P3 // pozita për të kapur objektin
4. CLOSEI 0.00 // mbyllja e grushtit
5. MOVE P4 // lëvizja për në P4
6. MOVE P4 // Pozicioni për të vendosur objektin
7. OPENI 0.00 // hapja e grushtit
8. MOVE P1 // kthimi në pozitën fillestare
.END // Fundi i procesit dhe programit
VAL ka qenë njëra prej gjuhëve të para programuese të robotëve. Versioni aktual është VAL3.
Gjuhët tjera programuese të robotëve janë:
- Gjuhët vizuale programuese
- Gjuhët skript programuese (si në shembullin më lartë)
- Gjuhët paralele programuese
4.3.1. Klasifikimi i softverëve të robotikës
Pa marrë parasysh se çfarë gjuhe programuese përdoret, qëllimi është krijimi i programeve
apo softvrëve që do të aktivizojnë robotët për të kryer një punë. Softverët mund të kenë edhe
modulet e komandimit, kontrollit, dhe planifikimit të detyrave që krijojnë një klasifikim të
përgjithshëm të tyre, si në vijim:
- Softverët e komandimit dhe kontrollit (Command-and-control software) - përfshijnë një GUI
(Graphical User Interface) për kontroll të robotëve të telekomanduar. GUI ose Ndërfaqja grafike e
përdoruesit paraqet një hapësirë vizuale ku programet e hapura marrin formën e pamjeve në ekran
të hapura në dritare të veqanta. Miu përdoret për të naviguar në kompjuter. Forma themelore e
GUI është p.sh. Desktop i sistemit operativ nga i cili bëhet qasja në të gjitha resurset e kompjuterit,
hapja e programeve dhe puna me programe.
- Softverët e komandimit të llojit point-n-click – janë softverët e komandimit të softverëve
autonom,
- Softverët e planifikimit (Schedule software) – janë softverë për robotët mobil që punojnë në
fabrika,
- Softverët e detyrave të punës (Task-in-software) – përshijnë një interface të thjeshtë drag-n-drop
për të caktuar marshutat e shpërndarjes, robotët shtëpiak, patrollat e sigurisë dhe tutorët e
vizitorëve,
Bazuar në aplikimin e tyre, softverët më të njohur të robotikës janë:
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
38
4.3.2. Simulatorët e robotëve
Janë softverë të krijuar për të krijuar simulimin e punës së robotit pa pasur nevojë të lidhen
fizikisht me robotin real. Në disa raste, këto aplikacione mund të transferohen në robotin real me
ndonjë modifikim të vogël ose pa modifikim. Softverët më të njohur të këtij lloji janë ata që
përkrahin 3D modelimin e robotëve dhe ambientit të tyre të punës. Ky lloj i softverëve të robotëve
kanë simulatorin në formë të robotëve virual që është në gjendje të simulojë apo emulojë lëvizjen e
robotit aktual në hapësirën reale të punës. Këta softverë mundësojnë që të shkruhen programet
robotike që të shkruhen dhe të kompajlohen në versionin final të programit në kompjuter off-line,
dhe pastaj të testohen në robot real. Kjo vlen sidomos për softverët e robotëve industrial. Shumica
e simulatorëve të robotëve kanë këto veti:
- Krijimi i shpejtë i modeleve dhe prototipeve të robotëve,
- Përdorimi i simulatorit vetjak si vegël e krijimit (programet si Virtual Robot
Experimentation Platform, Webots, R-Station, Marilou)
- Përdorimi i veglave të jashtme,
- Makinën e fizikës (physics engine) – paraqet softverin apo modulin softverik që realizon
simulimin kompjuterik e sistemeve fizike në kohën reale. Shumica e simulatorëve përdorin
modulin softverik ODE – Open Dynamics Engine të krijuar në vitin 2001 dhe të shkruar në
C++ që ka dy komponente kryesore: Rigid Body Dynamics (Dinamika e trupit të ngurtë)
dhe collision detection (detektimi i kontakteve). E përdorin programet: Gazebo,
LpzRobots, Webots, PhysX, etj.
- Paraqitja realisitike 3d, së bashku më ngjyra dhe sipërfaqe. Ofrohen edhe vegla standarde
të 3d modelimit,
- Trupa dinamik të robotëve së bashku me programin e tyre me Script të shkruar në gjuhët:
C, C++, Perl, Python, Java, URBI, MATLAB.
Programet më të njohura të simulimit të robotëve janë:
Microsoft Robotics Developer Studio 47 – Paraqet programin falas të krijuar nga kompania
Microsoft dhe paraqet hapësirën programuese për krijimin e softverëve apo aplikimeve për robotë.
Ky softver mund të përkrahë një varietet të gjerë të platformave robotike duke i ekzekutuar direkt
në platformë (nëse kanë të parainstaluar PC me Windows OS) ose duke kontrolluar robotin nga
Windows PC me anë të kanaleve të komunikimin si Wi-Fi ose Bluetooth. Që nga ofrimi i
përkrhahjes me anë të paketit Microsoft Visual Studio 2010, ky softver i versionit 4 ofron gjuhën
vizuale të programimit (Visual Programming Language - VPL), që i mundëson zhvilluesve-
programuesve të krijojnë aplikacione në formë të blloqeve të gatshme duke i tërhequr në hapësirën
programuese dhe duke i lidhur (Fig.4.3, Fig. 4.4)
anyKode Marilou8 – softver për simulimin e robotëve, humanoidëve, duarve të arikuluara
dhe robotëve paralel që operojnë në kushte reale që respektojnë ligjet e fizikës. Përdoret edhe për
robotët industrial, arkitekturat e robotëve humanoid, mjetet me rrota dhe me shumë këmbë dhe
sistemet multirobotike (multi-agents). Marilou përdor ODE modulin për menaxhim të dinamikës
së lëvizjes. Shumë variabla të ambientit real si: forcat, momentet, masat, amortizimi, fërkimi dhe
të tjerat mund të rregullohen direkt në sipërfaqet e objekteve.
7 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb648760.aspx
8 http://www.anykode.com/index.php
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
39
Fig.4.5. Hapësira e programimit vizual (VPL) – majtas, dhe pamja e simulimit të robotit bazuar në
programim – djathtas, në kuadër të softverit Microsoft Robotics studio
Webots9 – Simulator që mund të programohet në gjuhët C/C++, Java, Python, URBI and
MATLAB i krijuar në vitin 1996, kryesisht për qëllime edukative dhe mësimi. Përdor EDO
modulin.
Gazebo10
– Konsiderohet simulatori më i njohur dhe më i kompletuar i teknologjisë Open Source,
që ka të implementuar shumë module si: modelimi 3d i avancuar, simulimi i dinamikës së trupave,
senzorët dhe zhurma, modelë të shumtë të robotëve, vegla për command line, komunikimi në bazë
të TCP/IP.
- Robotics Toolbox for MATLAB – Paraqet softverin falas për softverin MATLAB që ofron
funksionalitetin për të paraqitur poziticionet (transformimet homogjene, këndet, sistemet referente,
kuaternionet), krahët e robotëve (kinematika para/mbrapa, dinamika, simulimi, animacioni) dhe
robotët mobil (kontrolli, lokalizimi, planifikimi, animacioni).
- Simbad 3d Robot Simulator – Simulator i robotëve i bazuar në gjuhën programuese Java.
- SimRobot11
– Paketë softverike e simulimit të robotëve e zhvilluar në Universitetin e Bremenit në
Qendrën gjermane të hulumtimit për inteligjencë artificiale
NI LabView Robotics12
– Prodhuesit e programit LabView, kompania National Instruments kanë
krijuar modulin e robotikës së këtij programi që përfshinë:
- Hapësira programuese grafike dhe tekstuale
- I/O konektivitetin për desktop dhe për sisteme të kohës reale ,
- paralelizmin e pandarë për detyrat e njëkohshme,
- I/O hardware apstrakt për sensorët e simuluar dhe real si dhe për aktuatorë,
- 3d simulimi i fizikës së robotëve dhe hapësirës për dizajnim dhe algoritme të prototipeve
- Veglat për importim të kodit ekzistues nga C/++ dhe VHDL
9 http://www.cyberbotics.com/overview
10 http://www.gazebosim.org/#features
11 http://www.informatik.uni-bremen.de/simrobot/index_e.htm
12 http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/208012
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
40
Fig.4.6. Softveri i simulimit Robot Expert i kompanisë Siemens
- Robot Expert – Paraqet 3d softverin e robotëve për të simuluar hapësirën e punës së robotëve
industrial të komapnisë Siemens. Ka mundësinë e dizajnimit të qelizave të punës, robotëve dhe
makeanizmat. (Fig.4.6). Tani është i njohur me emrin Tecnomatix13
.
- Workspace14
– paraqet programim për simulim të robotëve industrial, për automatizim dhe për
mësim.
Softverë tjerë të robotëve që nuk hyjnë në grupin e simulimit janë:
- Robot Intelligence Kernel15
– Paraqet paketën e softverëve të rikonfigurueshme për të
programuar aftësitë perceptuale, të sjelljes dhe kognitive të robotëve dhe mund të përdoret në
platforma të ndryshme, në hapësira të ndryshme të punës dhe për detyra të shumta. Integron
algoritmet dhe hardverin për përceptim, modelim, komunikim adaptiv, detyra dinamike dhe
sjelljen e robotit për navigim, kërkim dhe detektim.
- Mobile Robot Programming Toolkit (MRPT) – paraqet platformën dhe librari të teknologjisë
open source bazuar në C++ librair me qëllim të ndihmës në robotikë për hulumtuesit për të
dizajnuar dhe implementuar algoritmet në lidhje me Lokalizimin dhe krijimin e pozicionit në hartë
(Simultaneous Localization and Mapping - SLAM), shiqim kompjuterik dhe planifikim të lëvizjes
(evitimi i pengesave).
- RoboRealm16
– Është program që përdoret për shiqim kompjuterik, analizë të fotografisë dhe
sistemet e shiqimit robotik. Ofron një GUI të bazuar në Windows. Për eksperimentimme module të
ndryshme që mund të montohen në mënyrë të çfarëdoshme për të arritur rezultatin e dëshiruar.
Qëllimi kryesor i RoboRealm është të konvertohet inputi vizual në komanda të aktuatorëve që
mund të përdoren për të lëvizuar robotët ose të inicojnë veprime bazuar në atë se çfarë shef
makina.
13
http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/tecnomatix/index.shtml 14
http://www.workspace4.com/ 15
https://inlportal.inl.gov/portal/server.pt?open=412&objID=447&parentname=CommunityPage&parentid=3&mode=
2&in_hi_userid=200&cached=true 16
http://www.roborealm.com/
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
41
- ROBOTC – paraqet softverin e grupit Hapësira e integruar e zhvillimit (Integrated Development
Environment) me qëllim të ofrimit të softverit për studentët për të programuar dhe kontrolluar
robotët e llojit LEGO NXT, VEX, RCX, and Arduino duke përdorur gjuhën programuese të
bazuar në programimin në gjuhën C++. Mundëson lëvizjen e kodit nga një platformë në tjetrën më
shumë pak ose aspak ndryshim të kodit burimor.
Softverë tjerë të robotëve të bazuar në teknologjinë Open Source janë: CLARAty,
Experimental Robotics Framework, MARIE, OpenRDK, OpenRTM-aist, OROCOS, Robotics
Library, Pyro, Python Robotics, RoboMind, Robot Operating System, Player/Stage Project.
4.4. SOFTVERËT E PARAINSTALUAR (Embedded systems software)
Embedded systems software janë softverë të dizajnuar për të përkrahur sistemet
kompjuterike të destinimit të posaqëm. Ka një funksion të vetëm të dedikuar ose një numër të
vogël të funksioneve të dedikuara, zakonisht të kufizimeve në kohë reale. Këta softverë përbëhen
nga pjesë të vogla të kompjuterizuara ku instruksionet e punës janë të njohura si firmware.
Në kuptim më të thjeshtë, softverët e parainstaluar janë softver të krijuar për një makinë
apo pajisje të posaqme, apo të një lloji apo grupi të këtyre pajisjeve që vjen së bashku me të gjatë
distribuimit dhe në të shumtën e rasteve nuk mund të largohet apo modifikohet nga pajisja, përveq
nëse bëhen azhurime të domosdoshme. Këta softverë instalohen në sisteme të telekomunikimit
(sisteme transmetuese, televizive, radio-komunikime, komunikime satelitore, rrjeta kompjuterike,
etj), në pajisjet elektronike (telefonë mobil, kamera, resiverë, LCD televizorë, hardver kompjuterik
dhe të rrjetit), sisteme të kontrollit dhe dirigjimit, makina digjitale, robotë industrial, automjete,
aeroplanë, sisteme transportuese dhe sisteme të trafikut (ITS), pajisje medicinale, etj. Këto sisteme
përdorin 4 arkitektura softverike bazike:
- Round robin planifikimi (round-robin scheduling)
Është formë konceptuale e sistemit operativ dhe paraqet njërin prej algoritmeve të
angazhuar nga procesi i hardverit ose planifikuesit e rrjetit. Ka kuptimin që pjesët kohore të punës
i jepen secilit proces në pjesë të njëjtë dhe në rend qarkullues cirkular, duke i ekzekutuar të gjitha
proceset pa prioritet (i njohur edhe si ekzekutiv ciklil – cyclic executive. Pjesë kohore këtu
nënkuptojnë kohën për të cilën procesori i kompjuteri (CPU) mund të procesojë një veprim.
Planifikimi round-robin është i thjeshtë, lehtë implementohet dhe nuk mund të “lodhë” resurset
Fig. 4.8. Softveri
RoboRealm
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
42
hardverike. Kjo është arkitektura më e thjeshtë e këtij grupi. Karkatrizohet me mungesë të
ndërprerjeve të punës (Interrupts). Shembull i pajisjes me këtë arkitekturë është multimetri digjital
i matjes së parametrave elektrik, apo mekanik i cili ka një softver të parainstaluar që përkthen
matjen elektrike apo mekanike në një apo më shumë parametra të dëshiruar
- Round robin me ndërpreje (round-robin with interrupts)
Paraqet parimin e njejtë të punës si për rastin e planfikimit, vetëm këtu veprimi i punës do
të ndërprehet nëse nuk kompletohet brenda pjesës së kohës së dhënë nga procesori. Interrupts
paraqet instruksionin që i tregon sistemi operativ ose hardveri drejt procesorit-CPU të ndërpresë
atë që po bën dhe të thërrasë një rutinë të veçantë, ose ti jap rëndësi primare një ngjarjeje tjetër.
Ndërprerjet janë pjesë kryesore e sistemeve operative apo sistemeve të parainstalaura, pasi që
ofrojnë një mënyrë efektive për të ndërvepruar dhe reagojë në proceset e punës. P.sh., shtypja e një
tasti në tastierë ose lëvizja e miut shkakton ndërprerje hardverike që shkakton që procesori të
lexojë shtypjen e tastit ose pozicionin e miut, dhe kësaj ti japë rëndësi primare. Akti i inicimit të
ndërprerjes hardverike është i njohur si kërkesë e ndërprerjes (Interrupt request – IRQ).
- Planifikimi i pritjes së funksionit (Function-Queue Scheduling)
Paraqet metodën e planifikimit ku prioritetet i jepen ndërprerjeve (Interrupts). Në këtë
arkitekturë rutinat e shërbimeve të ndërprejes realizojnë proceset urgjente nga pajisjet e
ndërprerjes, por pastaj vendosin treguesin tek funksioni i procesit në rendin e pritjes për procesin e
ardhshëm. Prioritetet përcaktohen në zbazë të rendit të funksionit të punës në rend të pritjes.
Përparësi e kësaj metode është se prioritetet mund ti jepen detyrave. Disavantazhet janë se janë më
të komplikuar se arkitekturat e mëparshme, dhe mund të kenë probleme me të dhënat e
përbashkëta (shared data).
- Real-time sistemet operative (RTOS) (sistemet operative në kohë reale)
Sistemi operativ në kohë reale është sistem i shumë punëve të përnjëhershme që synon
ekzekutimin e aplikimeve në kohë reale. Ky sistem duhet të jetë në gjendje të procesojë të dhënat
ashtu siq vijnë, pa vonesa. Kërkesat për kohën e procesimit të një veprimi (duke përfshirë edhe
vonesat) maten në të dhjetat e sekondës ose më shkurt. Karakteristikë kryesore e këtyre sistemeve
është konsistenca e tyre në lidhje me kohën që u nevojitet për të pranuar dhe kompletuar një
kërkesë për të procesuar një detyrë të quajtur task që quhet edhe me termin jitter. Në bazës të kësaj
kemi hard real-time sistemin operativ dhe soft real-time sistemin operativ. Sistemi i parë ka më
pak kërkesa jitter ndërsa i dyti ka më shumë kërkesa të punës jitter. Qëllimi kryesor nuk është të
ketë numër të madh të kërkesave për të procesuar, por një performancë të sigurtë të punës. Real-
time sistemet operative përdorin algoritme të specializuara të planifikimit të punëve në mënyrë që
ata të mund të arrijnë një natyrë deterministe (të përcaktuar) të sjelljes. Objektivi kryesor i
sistemeve operative në kohë reale është përgjigjja e tyre e shpejtë dhe e parashikueshme e
ngjarjeve. Dizajnet kryesore të këtyre sistemeve janë:
- Regjistrimi i ngjarjeve (event driven) – që ndërrohen veprimet apo detyrat (sëitch tasks)
vetëm kur një ngjarje (event) e prioritetit më të lartë ose ngjarjet e jashtme ka nevojë të shërbehet,
që quhet planifikim prioritar.
- Ndarje e kohës (time-sharing)- ndërrojnë detyrat bazuar në ndërprerjet e orës. Ky sistem
ndërron detyrat më shpesh se që duhet, por jep rezultat më të mirë të shumë veprimeve të
përnjëhershme (multitasking).
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
43
Switch Tasks- Në sistemet kompjuterike, do të thotë procesi i deponimit dhe procesimit të
një procesi ashtu që ekzekutimi i tij mund të riprocesohet nga pika e njejtë pas një kohe. Kjo i
mundëson shumë proceseve të përnjëhershme të ndajnë një CPU të njejtë.
Alokimi i memories – është veprim shumë i rëndësishëm i RTOS se në ndonjë tjetër sistem
operativ. Pajisja kompjuterike duhet të punojë pakufi, pa pasur nevojë të ristartohet. Për këtë
qëllim alokimi i memories dinamike (dynamic memory allocation – DMA) duhet vazhdimisht të
lirohet. Sa herë që është e mundur, e tërë memoria e nevojshme është e alokuar në kohën kur
nevojitet për kompajlim të proceseve.
Disa nga sistemet operative të kohës reale më të njohur për sistemet e parainstaluara janë:
eCos, Fusion RTOS, Integrity, LynxOS, Neutrino, RTEMS, ThreadX, RTLinux, VxWorks, Windows
CE. Me rastin e zgjedhjes së sistemit operativ në kohë reale duhet pasur parasysh detyrat e sistemit
(Tasks) dhe gjendjen e detyrave (task states), detyrat dhe të dhënat (tasks and data), dhe të dhënat
e ndara (shared data). Gjithashtu duhet të merren parasysh menaxhimni i memories, rendi i pritjes
së mesazheve (Message queues), ngjarjet (events). Rutinat e ndërprerjes (Interrupt routines) janë
shërbime të rëndësishme të këtyre sistemeve. Janë pjesa më komplekse e arkitekturës së këtyre
sistemeve, por njëherit edhe pjesa që ofron punën më kualitative.
Fig.4.9. Sistemi Operativ Windows CE dhe Sistemi Operativ Lynx OS (derivat i Linux OS)
Fig.4.10.Shembull i pllakës së integruar elektronike me softverët e parainstaluar në të. Shembull tipik i pllakave të
implementuara në pajisjet mekatronike
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
44
Fig. 4.11. Pajisjet me softverë të parainstaluar
Fig. 4.12. Disa sisteme të parainstaluara në automjet transportues të kontrolluara nga kompjuteri në
automjet (ECU) dhe display digjital i shoferit me anë të embbeded softverit
Në kohët e sotme, prodhuesit e pajisjeve digjitale po e lehtësojnë transmetimin e
informatave dhe të dhënave në mes të pajisjeve me anë të protokolleve të ngjashme me atë të
Internetit TCP/IP, me aplikimin e teknologjive wireless si Wi-FI dhe Bluetooth, dhe me aplikimin
e porteve standarde të lidhjes: USB, seriale, paralele, RJ44, scart, koaksial, fiber optik, HDMI, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
45
4.4. Softverët e monitorimit të gjendjes dhe kushteve dhe mirëmbajtjes së planifikuar
(Condition Monitoring and Predictive Maintenance (PdM) Software)
Këta softverë përdoren për të planifikuar mirëmbajtjen e pajisjeve, për të monitoruar
gjendjen e vajit, lyerja e pjesëve, mbinxemjen, korodimin e pjesëve, tensionin e rrymës dhe
parametrat tjerë që mund të shkaktojnë në dëmtimin apo shkatërrimin e pajisjeve dhe makinave
industriale, pajisjeve shtëpiake, instalimet industriale, diagnostifikimi i automjeteve. Këta softverë
mundësojnë edhe kontrollin e ndalimeve automatike dhe rënieve të sistemeve që monitorojnë,
duke bërë planifikimin automatik të mirëmbajtjes bazuar në të dhënat e gjendjes së sistemeve
Softverët mund të lidhen me pajisjet dhe sistemet me anë të lidhjeve standarde kabllore apo
wireless dhe të marrin informata prej tyre (Fig.4.13). Vetitë dhe funksionet kryesore të këtyre
softverëve janë:
- Definimi i niveleve të monitorimit për secilën pajisje
- Zhurma, vibracionet, temperatura, lubrifikimi, veshja, korrozioni, presioni dhe qarkullimi
mund të monitorohen secila në mënyrë të pavarur,
- Vlerat kufitare të lejuara të epërme dhe të poshtme për një operacion të pranueshëm mund
të definohen për secilën pajisje
- Leximet mund të paraqiten si raport në formate të ndryshme, dhe mund të paraqiten
alarmet me ngjyra të ndryshme
- E-mail mund të krijohet në mënyrë automatike nëse kushtet kufitare janë tejkaluar
Fig. 4.13. Shembull i sistemit të monitorimit të gjendjes dhe roli i softverit në këtë sistem
Softverët e këtij grupi mund të jenë edhe softverë të parainstaluar në pajisjet hardverike për
monitorim. Në shumë raste pajisjet hardverike përkrahin edhe leximin me anë të Internetit.
Softverët më të njohur të këtij grupi janë:
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
46
IBM Predictive Maintenance and Quality17
– ky softver ofron zgjidhjet që i indihmon organizatave
të shumë industrive duke përfshirë industrinë automobilistike, aeronautike dhe të mbrojtjes, kimik
dhe të naftës, produktet e konsumarove, elektronikë, energji, qeveritare, udhëtim dhe transportim,
dhe telekomunikime.
System 1 - Condition Monitoring Software and Diagnostics Software Platform18
- Ka opcionet e
identifikimit të ngjarjeve të rëndësishme në sistem, evaluim të situatës, të japë përgjigjen që qon
në besueshmërinë e ngritur të pajisjeve dhe kostot e reduktuara të mirëmbajtjes. Softveri ka
mundësinë e optimalizimit në kohë reale të pajisjeve dhe procesve të zgjedhura, monitorimin e
gjendjes dhe diagnostikën.
eMaint X3 Software19
– Ka modulet e monitorimit, urdhërat e punës, përcjelljen e kostos dhe
mundësi të shumta të raportimit, të cilat mund të qasen edhe nga lidhjet me anë të Internetit, duke
përfshirë edhe smartfonët.
Fig.4.14. Pajisje hardverike për monitorim të sistemeve dhe softveri i parainstaluar në të
4.6. Softverët e CAD për elektronikë (ECAD) dhe automatizim të dizajnit elektronik
(Electronic Design Automation (EDA) and Electronic Computer-aided Design Software
(ECAD))
Janë softverët kryesor të inxhinierisë elektrike dhe përdoren për të dizajnuar dhe zhvilluar
sistemet elektronike si pllakat elektronike të integruara (PCB) dhe qarqet e integruara (IC). Këta
softverë përdoren për evaluim të dizajneve të pajisjeve elektronike, për përgaditje të prodhimit dhe
për mësim të tyre . EDA dhe ECAD softverët për dizajn të qarqeve elektronike inkorporojnë
qarkullimet digjitale dhe modulare duke inkorporuar metodat e dizajnim logjik dhe të qarqeve për
të dizajnuar komponentet e vogla elektronike. Përdorimi i këtyre softveërve kërkon njohjen
paraprake të parimeve të IC dizajnimit, sintezën logjike, sintezën e sjelljes së qarqeve elektronike,
dhe verifikimin intelegjent. Softverët EDA dhe ECAD krijohen dhe aplikohen për këto qëllime:
- Dizajnim elektronik ku përfshihen: - Sinteza e nivelit të lartë – sinteza e gjendjes, sinteza algoritmike për qipat digjital
- Sinteza e logjikës – përkthimi i abstraktit, gjuha logjike si Verilog ose VHDL në listën
diskrete të rrjetit për portat logjike (Logic Gates)
17
http://www-03.ibm.com/software/products/en/predictive-maintenance-quality 18
http://www.ge-mcs.com/en/bently-nevada-software/diagnostics/system-1.html 19
http://www.emaint.com/predictive-maintenance/
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
47
- Dizajni i paraqitjes skematike – paraqitja digjitale, analoge, e formës së RF.
- Place and route – PAR - për pajisjet digjitale, paraqet fazën e dizajnimit të pllakave të
integruara, qarqeve të integruara, dhe qarqeve të integruara të programueshme të quajtura field-
programmable gate array (FPGA)
- Forma e paraqitjes skematike – Forma dhe shtrirja e qarqeve elektronike,
- Simulimet e pllakave elektronike dhe qarqeve elektronike, ku përshihen:
- Simulimi i tranzistorëve – simulimi i tranzistorëve të nivelit të ultë për paraqitje
skematike, si dhe për funksionimin e tyre në kuadër të pajisjeve
- Simulimi i logjikës – simulimi digjital i një RTL (Register-Transfer Level) ose sjelljes së
listës së rrjetës së porteve (gate-netlist), e përshtatur në nivelin Boolean,
- Simulimi i sjelljes dhe gjendjes – Simulimi i nivelit të lartë për operacionet e dizajnimit të
qarqeve, e përshtatur në nivelin ciklik dhe në nivelin e interface,
- Emulimi i hardverit – Përdorimi i hardverit për aplikim special për të emuluar logjikën e
dizajnit të propozuar. Mundet ndonjëher të lidhet në sistem në vendin e çipit që do të krijohet; kjo
quhet in-circuit emulimi,
- CAD Teknologjik – Simulimi dhe analiza e procesit teknologjik. Vetitë elektrike të
pajisjeve janë derivuar direkt nga pajisjet fizike,
- Evoluimet e fushave elektromagnetike, ose evoluesit e fushave – zgjedhin ekuacionet e
Maxwell-it direkt për rastet e interesit në IC dhe PCB dizajn.
- Analiza dhe verifikimi
- Design Rule Checking - DRC – Verifikimi se dizajnimi është bërë sipas rregullave të
zhvillimit të qarqeve elektronike,
- Verifikimi funksional – nëse dizajnimi është konform specifikimeve,
- Clock Domain Crossing Verifikimi (CDC verifikimi) – sisteme të specializuara për të
detektuar dhe raportuar problemet potenciale si humbja e të dhënave, meta-stabiliteti për shkak të
përdorimit të shumë CDC në dizajn.
- Verifikimi formal, ose kontrolli i modelit: Tenton të provojë me anë të metodave
matematikore se sitemi ka vetitë e dëshiruara dhe efektet e padëshiruara nuk mund të ndodhin,
- Verifikimi i ekuivalencës – Krahasimi algoritmik në mes të përshkrimit të RTL të çipit
dhe listës së rrjetit të porteve (gate-netlist) të sintetizuar, për të siguruar ekuivalencën funksionale
në nivelin logjik,
- Analizat e kohëve statike – Analizat e kohëve të qarkut në formën e input-të pavarur dhe
gjetjen e rastit më të keq të hyrjeve (inputeve) të mundshme,
- Verifikimi fizik (PV – Physical verification) – Verifikimi i dizajnit në prodhimet fizike,
dhe të verifikohet se çipet e prodhuara nuk do të kenë ndonjë defekt fizik për të penguar
funksionin e tyre, dhe të kenë specifikimet origjinale,
- Analiza e rrymës dhe verifikimi.
- Përgaditja e prodhimit
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
48
- Mask data preparation- MDP – krijimi i fotomaskës litografike që përdoret për të prodhuar çipat,
- Teknikat e ngritjes së rezolucionit (Resoultion Enhancement Techniques – RET) – metodat për
ngritjen e kualitetit të fotomaskës finale,
- Optical proximity correction – OPC – është korrektimi optik te çipat, që paraqet kompenzimin
për efektet e difrakcionit dhe interferencat që paraqiten më vonë pas prodhimit të çipit duke
përdorur maskën,
- Gjenerimi i maskës – Krijimi i imazhit të maskës së rrafshët nga dizajni hierarkik,
- Gjenerimi i automatik i modelit të testimit (Automatic Test Pattern Generation - ATPG) – krijmi
i modelit të të dhënave për të ushtruar në mënyrë sistematike shumë porte logjike dhe komponente
tjera,
- Testi vetjak i instaluar brenda – (Built-in self-test - BIST) – instalimi i test kontrollerëve për të
testuar automatikisht strukturën e logjikës (ose memorien) në dizajn,
EDA dhe ECAD softverët përdoren me llojet kryesore që qarqeve të integruara të kohës së
sotme: mikroprocesorët, çipat memorik, ASIC- application-specific integrated circuits (qarqet e
integruara me aplikim specifik dhe FPGA - field programmable gate arrays (qarqet e integruara të
programueshme).
Dizajnuesit e ASIC krijojnë blloqet funksionale me karakteristikat e njohura elektrike si
vonesa e shpërndarjes, kapaciteti dhe induktanca për të arritur një densitet shumë të lartë të portave
dhe performancë të mirë elektrike. FPGA softverët janë lloj i EDA dhe ECAD për diajnin e IC në
një rend të qelizave logjike të rrethuar nga blloqet programuese input/output (I/O blloqet). FPGA
softverë përmbajnë më shumë se dhjetëra mijëra qeliza logjike dhe numër më të madh të flip-flop
(numrues me triger).
- Grupet kryesore të softverëve të elektronikës
- Simulatorët elektronik të qarqeve elektronike
- SPICE (simulation program with integrated circuit emphasis) – është softver i përgjithshëm
për qarqe analoge. Është program mjaft i fuqishëm që përdoret për qarqe të integruara, dhe
dizajn të pllakave të integruara për të kontrolluar dizajnin e qarqeve dhe për të parashikuar
sjelljen e qarqeve,
- LTSpice – Është softver shumë i popullarizuar i bazuar në SPICE simulatorin. Është softver
falas i krijuar nga kompania Linera Technology. Ofron qasjen në më shumë se 200 modele
amp, modele të transistorëve, MOSFET modele etj. Edhe pse programi është falas, kodi i
takon kompanisë që e ka krijuar.
- Electric VLSI Design System - përdoret për të vizatuar skematikën dhe shtrirjen e qarqeve
analoge të integruara, i krijuar në bazë të Open Source teknologjisë,
- KTechLab – është Open Source IDE (Integrated Development Environment) softver për qarqe
elektronike digjitale për PIC mikrokontrollerë (Peripheral Interface Controller Michrochip),
- Logicsim - Paraqet simulator të logjikës që mundëson tëe dizajnohen qarqet elektronike
digjitale dhe të simulohen duke përdorur interfejs grafik, i bazuar në Open Source,
- EasyEDA – softver për qarqe analoge dhe digjitale për krijim online të skemave, ngspice
simulime dhe PCB dizajn, i bazuar në Open Source.
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
49
- Ngspice, duke përfshirë edhe Online SPICE – i bazuar në tre softverë falas:
Spice3f4, Xspice dhe Cider1b1. Është softver për qarqe analoge dhe digjitale. Aplikon tri
klasë të analizave: DC analiza jolineare, analiza transiente jolineare, analiza AC lineare,
- PSPICE – paraqet simulator standard inustrial të qarqeve dhe të sinjaleve. Është krijuar nga
kompania Cadence.
- MultiSim – është softver i njohur i simulimit nga kompania National Instruments (NI) që
krijon edhe LabView. Softveri mundëson krijimin e qarqeve, krijimin e shtrirjes së tyre,
analiza e qarqeve dhe simulimi. Mundëson edhe analizën në 3D të pllakave para se të
dërgohen për shqyrtim laboratorik, krijimi i PCB pllakave të shtypura, etj.
- PowerSIM – paraqet softver të simulimit të krijuar për qarqet e rrymës elektrike, kontroll të
motorëve, dhe kërkesa të tjera si simulimi dinamik i sistemit elektrik.
- - Eagle – Paraqet softverin e krijuar nga kompania CadSoft për PCB dizajn me kosto të ulët.
Është softver fleksibil, i zgjerueshëm dhe për shkruarje të skripteve për EDA aplikime me
editor e krijimit të skemave, PCB editor, autor-ruter dhe veglat e CAM dhe BOM.
- - Proteus – është softver për simulim të mikroprocesorëve, krijim të skemave, dhe dizajn të
PCB.
- - OrCAD/Allegro - është softver për simulim të mikroprocesorëve, krijim të skemave, dhe
dizajn të PCB krijuar nga kompania Cadence Design Systems.
- - Advanced Design System– softver për automatizim të dizajnit elektronik të krijuar nga
kompania Agilent EEsoft EDA. Ofron dizajnimin e integruar të produtkeve të teknologjisë RF
si telefonat mobil, rrjetet wireless, komunikime satelitore, sisteme radarike dhe lidhjet e të
dhënave të shpejtësive të mëdha,
Fig. 4.15. Softverët LTSpcie dhe MultiSim
4.7. Softverët e analizës termale
Janë softverë që përdoren për dizajnimin dhe analizën e gjendjes termale të proceseve
jolineare, lineare, transiente dhe transmetimit të nxehtësisë. Këtu përfshihen zgjidhjet për
transmetim të nxehtësisë, radiacion, dhe kushtet e ndërrimit të fazave. Aftësitë e softverëve të këtij
grupi përfshijnë modelimin, paraqitjen, analizën, simulimin dhe post-procesimin. Vetitë tjera
përfshijnë gjeometrinë, kushtet kufitare dhe kontrollin e rezultateve. (Fig.4.17)
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
50
Shumë softverë të grupit CAE dhe FEA kanë të inkorporuar edhe opcionet e analizës
termale. Softverë mw tw njohur të këtij grupi janë: SolidWorks, RadTherm dhe WinTherm nga
kompania ThermoAnalytics, C&R Thermal Desktop, Calisto, NX Siemens Thermal Analysis, etj.
Fig. 4.17. Softveri Thermoanalystics për analizë termale
4.9. Softverët e analizës dinamike të fluideve (Computational fluid dynamics - CFD)
Këta softverët përdoren për të llogaritur parametrat e qarkullimit të fluideve, për dizajn dhe
simulim të fluideve.
Fig. 4.18. Softveri Ansys Fluent
Janë softverë të rëndësishëm për analizimin e modeleve të qarkullimit. Hapi i parë i
modelimit të qarkullimit është para-procesimi që involvon përdorimin e CAD softverëve për të
dizajnuar modelin. Pastaj modeli ndahet në rrjet për të analizuar me ndonjë metodë numerike
matematikore apo FEA. Rezultatet që përfitohen nga analiza përfshijnë viskozitetin, temperaturën
dhe vëllimin. CFD softverët përdoren edhe për të modeluar dinamikën e fluideve.
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
51
Këta softverë zakonisht përdorin ekuacionet e Navier-Stokes për të analizuar lëvizjen e
fluideve, si dhe metodën elementëve të fundëm (FEA). Kjo metodologji llogaritë lëvizjen nëpër
sisteme të fluideve duke përdorur metodat numerike të quajtura diferencat e fundme. Disa llojet të
këtyre softverëve përdorin llogaritjen e quajtuar vëllime e fundme në vend të diferencave të
fundme. Metoda e vëllimeve të fundme llogaritë dinamikën e fluideve duke zgjedhur ekuacionet
diferenciale me përdorimin e variablave përgjatë tërë vëllimit të fluidit. Prodhuesit e CFD
softverëve ofrojnë lloje të ndryshme të softverëve. Faktorët më të rendësishëm që përcaktojnë
kualitetin e tyre janë çmimi, krijimi automatik i rrjetës, rezhimet e qarkullimit të fluideve, CAD
integrimi, dhe formulimet matematikore. Softverët më të njohur CFD janë: Autodesk® Simulation
Multiphysics, Ansys Fluent, Solidworks flow simulation, COMSOL Multiphysics, FLOW3D, etj.
4.10. Softverët e ndërtimtarisë dhe Arkitekturës
Këta janë softverë që përdoren për të dizajnuar, simuluar dhe analizën e strukturave të
ndërtimtarisë si urat, ndërtesat dhe rrugët. Mund të përfshijnë 3D modelimin, analizën e
elementeve dhe pajisjet që përdoren për të krijuar skemat e kësaj lëmie.
Disa softverë të këtij lloji janë të përshtatur për të menaxhuar aspektet administrative të
projekteve inxhinierike, si kostja, buxheti, kërkesat për materiale, alokimi i resurseve dhe
menaxhimi i përgjithshëm i projekteve të arkitekturës dhe ndërtimtarisë.
Softverët e ndërtimtarisë dallojnë prej atyre të arkitekturës pasi fokusohen vetëm në
komponentet fizike dhe kërksat për konstruktim fizik të urave, rrugëve dhe ndërtesave. P.sh.
inxhinierët e ndërtimtarisë mund të përdorin softverët e dizajnit inxhinierinë për të evidentuar të
gjitha elementet të nevojshme për të fotografuar terrenin, matin distancat, dhe të ndryshojnë
bazamentin për ndërtim të urave. Inxhinierët gjithashtu mund të përdorin softverët për ndërtim të
rrugëve për të vizualizuar rrugët dhe planifikojnë sinjalizimin. Grupet kryesore të softverëve të
ndërtimtarisë janë për këto fusha: inxhinieri strukturale, inxhinieri gjeoteknike, inxhinieri të
ambientit. Arkitektët përdorin sofverët të bazuar në CAD për dizajn inicial të ndërtesave. Këta
softverët mundësojnë jo vetëm dizajnimin e ndërtesave por edhe analizën e elementëve të tyre
struktural. I ofrojnë arkitektëve vegla të shumta për të dizajnuar ndërtesat, të paraqesin matjet,
pozicionojnë 3d objektet, të realizojnë kalkulimet e sforcimeve me përdorim të Metodës së
Elementëve të Fundëm, dhe krijojnë të dhënat për analiza strukturale. Shumë softverë të
arkitekturës janë të specializuar edhe për dizajn të brendshëm apo interior, me qëllim të modelimit
dhe planifikimit të pamjes së brendshme të hapësirave të ndërtesave.
Softverët më të njohur të ndërtimtarisë janë:
AutoDesk Civil 3d – për vizatim dhe paraqitje të terrenit dhe objekteve ndërtimore në 2d dhe 3d
MXRoads – softver nga kompania britanike Bentley për ndërtim të rrugëve,
VectorWorks Designer – softver për 2d dhe 3d modelim,
SAP2000 – softver për analizë strukturale të objekteve ndërtimore,
GEO4 – softver i gjeoteknikës,
Archon Engineering – analizë strukturale me elementë të fundëm,
Carlson Software – Kompania që krijoi softverë për analizë të terrenit, kompatibil edhe me
AutoCAD, të përshtatshëm për ndërtimtari, hidrologji dhe menaxhim të ujërave, miniera, GIS
aplikacione. Softverët e kësaj kompanie janë Carlson Survey, Carlson Civil, Carlson Hydrology,
Carlson Mining, and Carlson GIS
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
52
Construsoft – Ofron programet XSteel – softver i 3d modelimit për struktura të çelikta,
Powerframe – për analizë të strukturave të çelikta, të betonit dhe të drurit, Powerplate – analiza e
pllakave me përdorimin e FEM metodës.
RockWare Inc.- Kompania që krijoi më shumë se 200 aplikacione për lëmitë e gjeologjisë,
hidrologjisë dhe disciplina tjera të gjeoteknikës,
MWH Software – Krijuer të softverit për distribuim të ujit
GEOPAK – Grup i softverëve për analizë të terrenit dhe dizajn të rrugëve
Inlet Master – program hidraulik për të ndihmuar dizajnimin dhe analizën e performancës së
sistemeve të gypave për ujëra dhe analizën e tërësishme të rrjetit të gypave.
Fig. 4.19. Softveri AutoDesk Civil 3d dhe Vector Works Designer
Softverët më të njohur të arkitekturës janë:
ArchiCAD- Ky është një softver gjithpërfshirës për 2d dhe 3d projekte arkitektonike. Mund të
përdoret edhe për dizajnerët fillestar dhe studentët e arkitekturës. Është softveri më i popullarizuar
në këtë lëmi dhe dallohet për punë të shpejtë dhe përdorim të lehtë.
Chief Architect – Ky është softver i 2d dhe 3d modelimit për të dizajnim shtëpiak dhe të enterierit
dhe për rimodelim.
Punch Software – Ky është softver për dizajn të shtëpisë, hapësirave rreth shtëpisë dhe terrenit
me opcione të avancuara fotografike që i mundson inxhinierët e ndërtimtarisë dhe arkitektët të
bëjnë dizajne sa më reale.
Autodesk Revit – Ky është softver për modelim të informatave të ndërtimarisë ose BIM (Building
Information Modeling), që konsiderohet element kyq për një dizajn të qëndrueshëm. Ndryshimet
që realizohen do të koordinohet në mënyrë automatike gjatë tërë projektit në të cilin punohet. Kjo
ndihmon në krijimin e projektit komplet dhe konsistent. Dallohet me lehtësi të përdorimit. Ka
mundësinë e analizës së projektit në çdo fazë të zhvillimit të tij dhe të kompletojë projektin e
ndërtimtarisë.
AutoCAD Architecture – Është version i AutoCAD që është krijuar posaqërisht për arkitektët. Ka
opcione që i mundëon arkitektëve të bëjnë vizatime efikase, të krijojnë dizajnime dhe të
dokumentojnë vizatimet.
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
53
Vectorworks Architecture – Është softver i avancuar për krijimin e projekteve të komplikuara dhe
të veqanta arkitektonike. Përdorimi i tij nuk është i lehtë, por mundësitë i ka të mëdha.
SketchUp – Softver i cili arriti popullaritet të madh pasi që e bleu kompania Google. Mundëson të
krijohen shpejtë dhe lehtë 3d dizajnime të ndërtesave. Nuk i është i avancuar si softverët më lartë,
por është më i lirë dhe më i shpejtë.
Microstation – Softver nga kompania Bentley për 3d modelim në arkitekturë.
Fig. 4.20. Softveri ArchiCAD dhe softveri Chief Architect
4.11. Softverët e komunikimit dhe rrjetave kompjuterike
Softverët e komunikimit dhe rrjetave përdoren për krijimin dhe menaxhimin e rrjeteve
digjitale të komunikimit siq janë LAN- Local Area Networks dhe WAN – Wide Area Networks, si
dhe e-mail, fax ose telekopjim digjital, chat, rrjetet audio dhe video si dhe sistemet e komunikimit
wireless. Këta softverë janë dizajnuar për tu integruar me hardverin standard. Softverët e
komunikimit i ndihmojnë organizatave dhe kompanive të komunikimit të transmetojnë të dhënat
ose paketet audio/video përgjatë linjave telefonike dhe modemëve. Softverët përfshijnë
aplikacione për monitorim, siguri, menaxhim dhe evaluim të rrjeteve LAN dhe WAN. Këta
softverë janë të dizajnuar për të marrë informata statistikore në lidhje me protokollet e rrjetit,
performancën e trafikut nëpër ruterë, switch dhe porte, lëvizjen e paketeve të informatave nëpër
pajisjet e rrjetit dhe firewall. Janë disa tipe të këtyre softverëve:
Softverët e sigurisë së rrjetit (Network security software) - ofrojnë vetitë e enkriptimit,
skenimit të porteve, azhurimet e sigurisë, menaxhimin e sigurisë, monitorim të firewall,
autentifikim të përdoruesve dhe grupeve, monitorim të privilegjeve të përdoruesve, kontroll të hard
disqeve eksternale, antivirus softverët, krijim të fjalëkalimeve, enkriptim dhe dekriptim, etj. Këta
softverë ndahen në disa grupe:
- Antivirus softverët – Norton, McAffee, Kaspersky, Eset, Trend Micro, etj.
- Softverët e mbrojtjes së e-mail - GFI MailEssentials, McAfee Email Protection, SonicWall
Email Security, Symantec Email Security,
- Anti keylogger- CoDefender, PrivacyKeyboard, Anti-Keylogger, DataGuard AntiKeylogger
- Softverët antisubversiv (Antisubversion Software) dhe evitimit të ndryshimeve (Anti-tamper
Software)
Dr.sc. Ilir Doçi Softverët inxhinierik- Kapitulli 4
54
- Firewall softverët
- Intrusion Detection System (IDS) – (Sistemet e detektimit të ndërhyrjeve) - Sourcefire IPS,
Check Point IPS Software Blade, HP TippingPoint Intrusion Prevention System, McAfee
Network Security Platform, Cisco Intrusion Prevention System, Securepoint Intrusion
Detection, GFI LanGuard, Outpost Firewall Pro, Snort.
Softverët e menaxhimit të rrjetit – (Network management software) – Përdoren për të
menaxhuar databazën e informatave për të paraqitur rrjetin në diagrame, monitorim të bandwith,
menaxhim të hardverit të rrjetit: serverët, domain kontrollerët (serverë), switch dhe hub, printerët,
kompjuterët në rrjet, dhe lidhjet në mes tyre. Gjithashtu këta softverë ofrojnë monitorimin e lidhjes
në Internet dhe qasjes në Internet. Softverët i ndihmojnë admininstratorët e rrjetit për të menaxhuar
rrjetin, si dhe të përballojnë hendekun në mes të rrjeteve të shumta heterogjene. Ofrojnë edhe
opcionet e shkruarjes së programit, procesim të fajllave, si dhe matjet I/O me anë të aplikacioneve
të bazuara në web të bazuara në gjuhët Java, HTML, Python, etj. Softverët më të njohur të këtij
grupi janë: Microsoft Windows Pro dhe Microsoft Windows Server – menaxhimi i rrjeteve bazuar
në Windows, PRTG Software, Microsoft Network Monitor, EasyNetMonitor, NetMon, Security
Task Manager, Active Network Monitor, WirlessNetView, etj.
Softverët e komunikimit në Internet – Përdoren për të menaxhuar qasjen në Internet,
komunikim me e-mail, komunikime në chat, audio/video komunikimin dhe transmetimin me anë
të Internetit. Softverët më të njohur të këtij grupi janë:
- Web brovserët – Internet Explorer, Google Chrome, Internet Android, Mozilla firefox, etj.
- E-mail komunikime – MS Exchange server, Webmail komunikime, Microsoft Outloook,etj.
- Chat programe – Skype, Viber, Whatsapp, Facebook chat, etj.
Softverët e komunikimit me zë - bëjnë monitorimin dhe mundësojnë transmisionin në kohë
reale me anë të protokollit voice-over-internet-protocol (VoIP). Këta softverë përfshijnë edhe
aplikacionet e zyreve të bazuara në PC kompjuterë dhe serverë që ofrojnë e-mail, takime audio dhe
video, dhe softverët e prezentimit.
Fig. 4.21. Opcionet e softverit antivirus – Norton Endpoint Security dhe Softveri Total Network Monitor
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
55
5. SOFTVERËT E KONTROLLIT NË INDUSTRI
Këta softverë përdoren për të menaxhuar proceset industriale dhe për të kontrolluar
impiantet industriale, makineritë dhe instalimet. Përdoren në lëmitë e industrisë së prodhimit dhe
përpunimit, automatizimit, industrinë elektrike, të menaxhimit të ujërave, të naftës, të gazit, etj.
5.1. Computer Numerical Control Software (CNC)- (Softverët e kontrollit numerik me
anë të kompjuterëve)
Këta softverë përdoren për të krijuar procesin e lëvizjes së veglave për makinat të quajtura
CNC makina (Computer Numerical Control machine), ose për të ndërlidhur PC kompjuter me
CNC sistemet. CNC sistemet përdorin teknologjinë CAM dhe CAD për të orperuar CNC pajsjet si
torno, sharrë cirkulare, pajisje për shpuarje apo për frezim. Lëvizja e veglave definon procesin e
lëvizjes së CNC veglave bazuar në rutinat e automatizuara. CNC makinat përdorin CNC softverët
për të kontrolluar makinat dhe proceset. Softverët e CNC ofrojnë mundësitë që varirojnë prej
kontrollit të lëvizjes lineare prej një pike në tjetrën deri të alogoritmet komplekse të kontrollit të
lëvizjes me shumë akse. Këta softverë mund të jenë të specializuar edhe komercial. Shumë p\rej
tyre mund të jenë edhe softverë të parainstaluar (Embedded software). CNC softverët janë të
dizajnuar për të lexuar CNC programe dhe të aktivizojnë një seri të komandave të makinës në rend
sekuencial. Pasi që janë grupe të instruksioneve, CNC programet janë të shkruar në formë të
formatit të fjalive me sintaksë specifike. CNC fjalët fillojnë me adresa në formë të shkronjave dhe
definojnë variablat si shpejtësi dhe lëvizje të akseve. Kur bëhen së bashku krijojnë komandat që
lexohen softveri i CNC kontrollit. Më poshtë është treguar programimi në CNC për shpuarjen e
vrimës në detalin e traguar djathtas:
N1 T01 G20
N2 G00 X3.5 Z0.5
N3 G01 G96 S120 Z0 F.5
N4 G02 X2 Z-.75 R0.75 F0.15
N5 G01 Z-5 F0.2
N6 G01 X1.85
N7 G00 Z20
N8 M30
Fig. 5.1. Gjuha programuese e CNC dhe veprimi i përpunimit në detalin e dhënë
Zakonisht CNC softverët instalohen në PC kompjuter dhe janë të lidhur me servo sistemin
e veglës-makinës. Kompjuterët personal me CNC softver nuk kanë nevojë për hardver të
specializuar si p.sh. PLC kontrollerët (Programmable Logic Controllers –PLC) ose kartelat e
kontrollit të lëvizjes. Këta softverë ekzekutojnë të gjitha funksionet e nevojshme për lëvizjen e
CNC makinës duhet përfshirë edhe HMI interface (Human-machine Interface) dhe I/O kontrollin.
Softverët më të njohur CNC janë për përpunim të modeleve të trupave dhe sipërfaqeve.
Shpesh CNC softverët përdoren për krijimin e shpejtë të prototipeve, krijimin e modeleve, punime
të drurit, prodhim të orëve, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
56
Softverë më të njohur këtij grupi janë: Meshcam, OneCNC, VisualMill, Mastercam,
HSMWorks, Bobcad, Dilphincam, EasyProbe, GX Works2, SigmaNEST TrueShape, etj.
Softverët e llojit CAD/CAM të përmendur në kap.4 Pro/Toolmaker, Delcam, MasterCAM,
NX Siemens kanë përkrahjen e CNC programimit dhe konvertimit për në CNC makinë.
Fig. 5.2. Pamje e një CNC sistemi Fig. 5.3. Softveri OneCNC
5.2. Softverët për mbledhjen dhe përpunimin e të dhënave (Data Acquisition software)
Janë softverë të krijuar për të mbledhur, regjistruar, ruajtjen, analizin dhe prezentimin e të
dhënave të mbledhura nga pajisjet digjitale si senzorët, orët matëse apo instrumentet matëse. Këta
softverë kryesisht janë të dy grupeve: DAQ softverët dhe SCADA softverët.
- DAQ softverët (Data Acquisiton Software) - paraqet softverët që digjitalizojnë sinjalet e
procesuara nga shumë lloje të senzorëve apo sinjaleve hyrëse, zakonisht me përpunim të sinjaleve.
Përdoren për instalime të përgjithshme industriale dhe për pajisje specifike. Në këtë grup
përfshihen softverët e përpunimit të sinjaleve analoge, softverët e përpunimit të sinjaleve digjitale,
softverë të instrumenteve, të kontrollit industrial, të kontrollit të proceseve, softverë të proceseve të
gjendjes diskrete. DAQ softverët ndahen në dy grupe:
o Softverë për eksplorim të dhënave – Data mining software- Janë softverë që analizojnë numër
të madh të dhënave për të gjetur grupime apo motive në ato të dhëna. P.sh. identifikimi i
konsumit sezonal të energjisë, arsyet e rritjes së shitjes së një detali makinerik, etj. Me
analizimin e këtyre informatave këta softverë mund të krijojnë modelet e parashikueshme ose
të gjejnë proceset optimale operative.
o Softverë për mbledhjen e të dhënave – Data collection software - Janë aplikacione të
ndërlidhura me pajisjet specifike për mbledhjen dhe organizimin e informatave. Shumë
llogaritës grafikë dhe shkencorë përdorin softverët e mbledhjes së të dhënave për të mbledhur
aftësitë e tyre grafike dhe të paraqitjes së të dhënave. Senzorët e laboratorëve dhe kompjuterët
mobilë gjithashtu përdorin këta softverë për qëllime shkencore, inxhinierike, mjekësore, etj.
Softverët DAQ për mbledhjen e të dhënave mund të jenë nga aplikacionet të thjeshta për
mbledhje të të dhënave deri te programet e mëdha dhe të fuqishme për matjen dhe kontrollin në
sistemet industriale dhe komerciale. DAQ softverët relativisht të thjeshtë përdoren për të
kontrolluar detyrat si startimi dhe ndalimi i numëruesit, dhënien e komandës të konvertorit analog-
digjital, ose mbledhja e të dhënave gjatë kalimit të kohës nga një senzor. Softverët e mbledhjes të
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
57
të dhënave më komplekse përdoren për të konvertuar të dhënat e kërkuara në forma të ndryshme të
reprezentimeve, në formë të pikave, grafeve apo grafikeve me pamje 3d. Softverët zakonisht janë
të krijur me gjuhët programuese Visual C++, Visual Basic, LabView dhe MATLAB.
Fig. 5.4. Pamje skematike e një sistemi DAQ
Fig. 5.5. Aplikimi i LabView për DAQ sistemet
Softverët më të njohur DAQ janë: Catman, LabView, DasyLab, DAQWORX,
OmegaEngineering, Data Acquisition Toolbox for MATLAB, ADInstruments LifeCharts, etj.
- SCADA Softverët- Supervisory Control and Data Acquisition Systems Software (SCADA) -
Kontrolli mbikqyrës dhe marrja e të dhënave - janë softverët e kontrollit të proceseve që mbledh të
dhënat nga lokacionet e largëta dhe i proceson në kompjuterin-serverin qëndor. Kur përdoren si
pjesë e procesit- kontrollës komplete, SCADA softverët shpesh përdoren me një apo më shumë
kompjuterë në një objekt të jashtëm apo të distancuar. Janë të dizajnuar për kontroll industrial dhe
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
58
sisteme të matjes të shkallës së gjerë që përbëhen nga sistemi qëndror, një apo më shumë njësi të
distancuara, një rrjet komunikimi, dhe një softver i specializuar. SCADA i referohet sistemeve që
mbledhin të dhëna nga senzorë të ndryshëm në fabrikë, uzinë ose lokacione të tjera në distancë dhe
pastaj dërgojnë këto të dhëna te kompjuteri qëndror, që menaxhon dhe kontrollon të dhënat. Këto
sistemeve përdoren në këto lëmi:
- Proceset industriale – përfshihen prodhimtaria, përpunimi, prodhimi i rrymës elektrike,
fabrikimi, industri të naftës, dhe mund të punojnë në gjendje të vazhdueshme, repetitive ose
diskrete.
- Infrastrukturë – sisteme që mund të jenë publike ose private, ku përfshihen trajtimi dhe
distribuimi i ujërave, mbledhja dhe trajtimi i ujërave të zeza, sistemet e gypave për naftë dhe gaz,
transmetimi dhe distribuimi i rrymës elektrike, ferma të erës, sistemet e alarmit, dhe sisteme të
mëdha të komunikimeve,
- Sistemet e shërbimeve të përgjithshme – që paraqiten në shërbimet publike dhe private ku
përfshihen: ndërtesat, aeroportet, anijet, dhe stacionet kozmike. Monitorojnë dhe kontrollojnë
nxemjen, ventilimin dhe sistemet e klimatizimit, qasjen në to dhe konsumin e energjisë.
Komponentet të një sistemi SCADA janë:
- Njësitë terminale në distancë (Remote Terminal Units – RTU) – lidhin senzorët në proces dhe
konvertojnë sinjale të senzorëve në të dhëna digjitale. Kanë hardver telemetrik që mund të dërgojë
të dhënat digjitale tek sistemi i mbikqyerjes si dhe të pranojna komanda digjitale nga sistemi i
mbikqyrjes. Janë dy lloje të këtyre njësive: single-board dhe modular. Që të dy këto lloje përdoren
për të regjistruar këto të dhëna: konsum të rrymës, konsum të energjisë, madhësinë fizike,
temperaturën operuese, lagështinë relative, adresimin maksimal, dhe llojin e komunikimit. Disa
RTU pajisje mund të realizojnë procese të alarmimit për infomim në qendrën e të dhënave.
- Kontrollerët logjik të programueshëm (Programmable logic controller – PLC) – janë kompjuterë
digjital i kontrollit që monitoron vazhdimisht gjendjen e pajisjeve hyrëse dhe merr vendimet
bazuar në programin e krijuasr për të kontrolluar gjendjen e pajisjeve dalëse. Përdoren për
automatizim të proceseve industriale dhe elektromekanike, si kontrolla e makinave në linjat e
montimit në fabrika, kontrolli në parqe të argëtimit, në kontrollë të ndriqimit, etj. Përdorin dhe
lidhin senzorët në proces dhe konvertojnë sinjalet e senzorëve në të dhëna digjitale. PLC kanë
mundësi më të sofistikuara të kontrollit brenda (embbeded control), kanë një apo më shumë gjuhë
programuese të llojit PLC sesa RTU. PLC shpesh përdoren në vend të RTU si pajisje të terrenit
sepse janë më ekonomike, më të shumta, fleksibile dhe të konfigurueshme.
- Sisteme telemetrike – përdoren për të lidhur PLC dhe RTU me qendrat e kontrollit, bazat e të
dhënave dhe kompanitë. Shembull i telemetrisë me kabllo që përdoren në SCADA sistemet
përfshijnë linjat telefonike dhe qarqet WAN. Shembuj të mediave të wireless telemetrisë që
përdoren në SCADA sistemet përfshijnë sistemet satelitore – VSAT, radio sistemet dhe RF,
sistemet celulare dhe mikrovalore.
- Server të mbledhjes dhe përpunimit të të dhënave – Paraqet sistemin me softver që përdor
protokollet industriale për të lidhur shërbimet softverike me anë të telemetrisë, me pajisjet e
terrenit si RTU dhe PLC. I mundëson klientëve ti qasen të dhënave nga pajisjet në distanë duke
përdorur protokollet standarde.
- Interfejs njeri-makinë (HMI-Human Machine Interface) - paraqet pajisjen apo aparatin që paraqet
të dhënat e procesuara dek operatori njerëzor, dhe nëpërmjet tij, operatori njerëzor monitoron dhe
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
59
ndërvepron me procesin. HMI paraqet pajisjen që kërkon të dhënat nga serveri i përpunimit të të
dhënave,
- Sistemi kompjuterik i mbikqyrjes (A supervisory computer system) – Mbledh të dhënat në proces
dhe i dërgon komandës – kontrollit tek SCADA sistemi,
- Instrumente të ndryshme analitike.
Disa SCADA softverë ofrojnë mundësitë e lajmërimit me alarme zënore, pulsim të ekranit,
fajlla të ndihmës, dritare pop-up dhe mundësi të komunikimit në Interent. Shumica e sistemeve
SCADA përkrahin RTU komunikimet me anë të dial-up, Internet, radio frekuenca (RF), satelitore,
dhe komunikime serike.
Softverët më të njohur SCADA janë: PLC Engineer, Ignition nga Inductive Automation,
Vijeo Citect 7.3 nga Schneider Electric, Sinlog Lite SCADA nga Sielco Sistemi, Sondersare
InTouch, Teslascada, etj. Zgjedhja e softverëve është në varësi të sistemit që përdoret.
DAQ dhe SCADA sistemet së bashku me softverët gjejnë përdorim të madh në
Mekatronikë.
Fig. 5.6. Pamje e një shembulli të SCADA sistemit
Fig.5.7. Pamje e sistemeve softverike të llojit SCADA
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
60
5.3. Softverët e kontrollit të makinave (Machine control software)
Janë softverë të dizajnuar për kompjuterë personal (PC), kontrollerë autonom, ose SCADA
sisteme. I mundëson personelit të konfigurojë, programojë dhe kalibrojë makinerinë e
kompjuterizuar. Softverët e kontrollit të makinave përdoren për të menaxhuar sequencat e hyrjeve
dhe daljeve, sequencat e makianve dhe opcionet e kontrollit për një numër të madh të aplikimeve
industriale. Softverët e kalibrimit janë një pjesë e rëndësishme e shumë sistemeve. Zakonisht
personeli është në interaksion me softverët e kontrollit të makinës me anë të displajëve, ekraneve,
touch-screen pajisjeve, tubave katodikë (CRT), etj.
Këta softverë zakonisht janë të bazuar në komponente dhe mund të programohen për
kontroll automatik të veprimeve të përsëritshme. Aplikimet industriale për softverët e kontrollit të
makinave përfshijnë pajsije gjysëmpërquese të përpunimit, robotikën, paketimin, montimin, dhe
automatizim të fabrikës. Softverët mund të përdoren edhe në ndërtimtari për të menaxhuar me
pajisjet e rënda. Duke përdorur kombinimin e sistemeve të pozicionimit global (GPS – Global
Positioning Systems) dhe softverët 3D të terrenit, sistemet e kontrollit të makinave të rënda
ndërtimore mund të ofrojnë kalibrimin dhe koordinimin për punë precize dhe lëvizjen e nevojshme
për ndërtim të rrugëve apo të ndërteave. Softverët e kontrollit të makinave i ofrojnë operatorëve të
vinçave, bagerëve, autopompave që nga pozicioni i kabinës të mund të udhëheqin me ato pajisje
duke përdor display të vendosur në kabinë. Softverët e kontrollit të makinave janë pjesë e
brandainstaluar e makinerive dhe pajisjeve, si në fig.5.9.
Fig. 5.9. Softverët e kontrollit të makinave të brendainstaluar në makina
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
61
5.4. Softverët e menaxhimit të energjisë
Këta softverë janë të krijuar për të ndihmuar menagjimin e hargjimit të energjisë nëpër
industri apo ekonomi shtëpiake. Softverët menaxhojnë dhe krijojnë fakturat për shpenzimin e
energjisë elektrike, furnizimit me gaz, energjisë termike (nxemje qëndrore), shpenzimi i ujit, etj.
Softverët mund të krijohen si programe individuale me module të përshtatura si dhe të jenë pjesë e
sistemeve dhe platformave energjetike në formën e embbeded software. Përdoren nga menaxherët
e energjisë dhe të sistemeve energjetike të cilët kanë nevojë të monitorojnë përdorimin e energjisë
në një ndërtesë apo fabrikë.
Këta softverë ofrojnë këto opcione: matjen e konsumit, llogaritjen e çmimit, planifikimin,
parashikimin e shpenzimit të energjisë, kostot e energjisë, dhe mundësitë e përcjelljes së
shpenzimit. Softverët që do të përcjellin konsumin janë të dizajnuar për shiqim në formë tabelare
dhe grafike rezultatet dhe me mundësinë për të filtruar të dhënat. Mundësojnë monitorimin e
pajisjeve të instaluara dhe performancën e tyre. Disa lloje të këtyre softverëve mund të gjenerojnë
fakturat bazuar në rezultate të shpenzimit. Bazuar në shpenzimin mund të krijojnë raporte për
mundësitë dhe masat për kursim të energjisë dhe ulje të kostos.
Fig. 5.10. Softveri Utilities Direct
Shumë prej softverëve të këtij lloji përkrahin teknologjinë e monitorimit me anë të
Internetit dhe mund të lidhen me pajisjet e instaluara në vend. Mund të jenë të konfiguruar për
përdorim në pajisjet mobile si smartphone apo tabletë. Softverët më të njohur të këtij grupi janë:
Utilities Direct, SAP Energy Management Software, EnergyCAP, Schneider Electric PowerLogic
ION EEM, Credit360, JouleX Energy Manager Solutions, CA Technologies, etj.
5.5. Softverët e makinave për video përpunim (Machine Vision Software)
Mund të quhen edhe softverë të përpunimit të pamjes së ambientit. Përdoren për të
kontrolluar dhe lëvizuar sistemet makinerike të shiqimit dhe të vizionit. Këta softverë janë të
fokusuar në procesimin e fotografive të ambientit që kërkojnë pajisje hyrëse/dalëse që zakonisht
janë kamera të rezolucionit të lartë dhe të spektrit të ndryshëm (vizuele, infra të kuqe) dhe rrjete
kompjuterike për të kontrolluar pajisjet e prodhimit dhe përpunimit si krahu i robotëve, makinat
automatike të paketimit në linjë të prodhimit, makinat e prerjes së pjesëve, makinat e
amballazhimit të prodhimeve, lexuesit automatik të barkodeve, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
62
Softverët e video përpunimit të makinave zakonisht bëjnë disa hapa kur të procesojnë
fotografinë. Në shumë lloje të këtyre softverëve, fotografia në fillim manipulohet për të reduktuar
papastërtitë dhe paqartësitë, ose të konvertojnë shumë hije të hirtës në një kombinim të thjeshtë
bardh e zi. Pas thjeshtimit fillestar, softveri do të numërojë, llogarisë, identifikojë objektet,
dimensionet, defektet, pengesat, dhe specifika tjera që paraqiten në fotografi. Në fund softveri
kalon ose anulon pjesën e prodhimit në varësi nga kriteret e programuara. Nëse pjesa dështon,
softveri i video përpunimit i sinjalizon pajisjes mekanike të refuzojë pjesën e prodhimit ose sistemi
mund të ndalojë linjën e prodhimit dhe të lajmërojë punëtorin për dështim.
Ekzistojnë tri komponente kryesore të softverëve të video përpunimit të makinave:
algoritmet, interface i zhvillimit (Developer Interface – DI), dhe interface i përdoruesit (User
Interface –UI). Softverët përdorin algoritmet për të lokalizuar informatat e nevojshme siq janë
pjesët, matjet, leximet e barkodeve, etj. Interfejs i zhvillimit, ose interfejs dizajn-kohë specifikojnë
algoritmet dhe operacionet të kërkura të zgjedhin problemet e shiqimit. Interfejs i përdoruesit
është pamja në ekran që e shohin përdoruesit.
,
Fig. 5.13 Softverët e makinave për shiqim
Fig. 5.14. Shembull i sistemit që aplikon video përpunimin – mbushja dhe amaballazhimi i shisheve
Këta softverë përdoren në shumë sisteme që janë të lidhura me: biometrikë, përpunim
industrial të shkallës së lartë, shiqim të makinave, analiza të imazheve, sisteme të procesimit të
fotografisë, matje, kontrollë të automjeteve të udhëhequra (AVG – Automated Guided Vehicles),
monitorimi automatik i sigurisë, etj. Ekzistojnë tipe të ndryshme të këtyre softverëve, në varësi të
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në softverët inxhinierik- Kapitulli 5
63
sistemit ku aplikohen: numërim të pikselave, segmentim të fotografisë, lexim të barkodeve, njohje
optike të karaktereve, kalibrim, detektim të teheve, krahasim me shabllone, etj.
5.6. Softverët kontrollit të lëvizjes
Këta softverë përdorin algoritmet e avancuara për programim, monitorim, dhe lëvizje të
optimalizuar digjitale të kontrollit të produkteve. Këta softverë mund të përdoren për të kontrolluar
çdo proces industrial, që nga servo hardverët deri te sistemet robotike përgjatë rrjetit kabllor apo
wireless. Sistemet e kontrollit të lëvizjes zakonisht merren me shumë lloje të platformave siq janë
PC softverët që ofrojnë mundësinë e precizietit të lartë me qëllim të përcjelljes te njësia e kontrollit
numerik (CNC kontrolla e lëvizjes). Këta softverë aplikohen aty ku lëvizja bëhet me anë të servo
motorëve dhe llojeve tjera të motrorëve elektrik. Softverët e kontrollit të lëvizjes gjithashtu
përdoren për të komunikuar me kartela të kontrollit të lëvizjes të instaluara në nivelin e pllakave të
PC. Këto kartela ndryshojnë në bazë të specifikimeve, por të gjitha janë të dizjanuara për të ofruar
kontrollin e lëvizjes në shumë akse (1, 2, 3, ose 4 drejtime), me servo motorë apo lloje tjera të
motorëve elektrik. Standardet e kartelave përfshijnë PCI-Bus kartela, ISA kartela, PC/104 kartela
konektuese, etj. Komunikimet janë me lidhje serike – kryesisht të llojit RS-232, USB, paralele,
CAN bus, etj. Kontrolla e avancuar e lëvizjes zakonisht merret me kartelat me 4 akse që përdoren
për softverët e kontrollit të lëvizjes, që rezulton deri në 32 akse të kontrollit të koordinuar të
lëvizjes për sistemet robotike dhe me servomotorë. Këta softverë të avancuar janë dizajnuar nga
specialistët e kompanive inxhinierike të specializuar për kontrollin e lëvizjes. Softverët e kontrollit
të lëvizjes ofrojnë këto mundësi:
- Të rregullohet pozicioni i lëvizjes së sistemit në koordinata drejtkëndore apo polare për
distanca, rreze, kënde, etj,
- Të korrektojnë apo kompensojnë çvendosjet e vogla nga lëvizja e programuar,
- Të programohen lëvizjet e përsëritura dhe të rregullohen parametrat e kontrollit të motorit për
orientim në hapësirë,
- Përkrahin kontrollin manual, të programueshëm apo me joystick të lëvizjeve në hapësirë,
- Memorojnë deri në 5000 koordinata të lëvizjes, së bashku me komentet, rezultatet e matjeve
dhe klasifikimin e lëvizjes
- Programim të lëvizjes në sekuenca që mundësojnë detyrat e përsëritjes të jenë më efikase, duke
mundësuar pozicionim automatic në koordinata relative apo absolure, pritjet kohore, unazat për
përsëritje, subrutinat, lajëmrimet për opeartorin, etj.
- Ofrojnë edhe opcione të avancuara si statusi dhe monitorimi i ngjarjeve, dhe osciloskopin e
lëvizjes.
- Mund të dërgojnë informata ta pajisjet tjera të komunikimit, p.sh. tek kamera.
Fig.5.15. Pajisje e kontrollit
të lëvizjes dhe softveri
(Softveri ProMotion 3.0)
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
64
6. SOFTVERËT SHKENCORË ME APLIKIM NË INXHINIERI
Softverët shkencorë janë të shumtë dhe gjejnë përdorim në shumë lëmi shkencore,
hulumtuese, industriale, inxhinierike, mjekësi, biologji, shkenca ekenomike, etj. Në këtë kapitull
do të paraqesim softverët që gjejnë përdorim në inxhinieri dhe industri. Disa prej softverëve të
këtij grupi janë vlerësuar ndër më të vlefshimit për inxhinierët në lëminë e hulumtimit, analizës
inxhinierike, modelimit dhe përpunimit të të dhënave.
Një ndarje e përgjithshme e softverëve sipas lëmive të aplikimit është:
Softverët e programimit vizual
Softverët matematikor
Softverët e grafikës dhe vizualizimit
Softverët e vizatimit
Softverët e intelegjencës artificiale, të sigurisë, biometrik, rrjeta neurale, regjistrimit optik,
detektimit të fjalëve, sisteme të ekspertëve,
Softverët për analizë kualitative të dhënave – CAQDAS,
Softverët e linguistikës, fjalorë, përkthyes, enciklopedi,
Softverët e bioinformatikës, modelimi molekular, dinamika molekulare
Softverët e fizikës, fizikës kompjuterike, optikës, astronomisë
Softverët e fluturimit kozmik,
Softverët e kimisë, kimisë kompjuterike, spektrometrisë
Softverët e mjekësisë, simulimit dhe modelimi në mjekësi, diagnostifikim, bioimazhe,
ortopedi, farmaci, trajnime
Softverët e biologjisë, biomedicinës, biovizualizimi, biosimulimi
Softverët e ekonomisë, analiza e tregjeve financiare,
Softverët e shkencës mbi Tokën, grafika e Tokës, Sistemet Gjeografike të Informimit (GIS),
Shkenca e ambientit, Modelimi i integruar hidrologjik, Modelet numerike të klimës dhe
parashikimit të motit
Softverët e gjeologjisë,
Softverë të forensikës,
Softverët e laboratorëve dhe LIMS - Laboratory Information Management Systems
6.1. Softverët e programimit vizuel - Gjuhët programuese vizuele
Në shkencën kompjuterike, gjuhë programuese vizuale (Visual Programming Language-
VPL) është gjuha programuese që i mundëson përdoruesve të krijojnë programe duke manipuluar
elementet e programimit në mënyrë grafike dhe jo duke i paraqitur me tekst në rreshta. Është
gjuhë programimi që përdor elemente grafike, simbole dhe figura për të zhvilluar një program.
Mundëson zhvillimin e programeve softverike duke eliminuar kodin tekstual të softverit me një
seri të elementeve grafike vizuale. VPL aplikon metoda për të hartuar një program kompjuterik
në dy ose më shumë dimensione, dhe përfshin elemente grafike, tekst, simbolet dhe ikonat brenda
kontekstit programor. Mundëson programimin me shprehje vizuale, hapësirë të qartë të punës,
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
65
lidhje në mes të shprehjeve, objekteve dhe elementeve në hapësirën e punës, simbole grafike që
përdoren si elemente të sintaksës ashtu edhe si shprehje sekondare. VPL përfshin këto elemente
grafike si element primar të gjuhës të rregulluar në një rend sistematike. Elementet grafike apo
ikonat të përfshira brenda një programi vizuel shërbejnë si input, aktivitete, lidhjet dhe / ose
output të programit.
Shumë elemente të VPL janë bazuar në metodën Dataflow diagrammatic programming
ose metoda e programimit me diagrame, që konsiston në blloqe dhe shigjeta, ku blloqet dhe
objektet tjera të ngjashme trajtohen si entitete, të cilat lidhen me anë të shigjetave, drejtëzave ose
harqe që paraqesin relacionet në mes të objekteve.
Gjuhët vizuele programimi njihen edhe si gjuhë grafike të ekzekutueshme. Të gjitha këto
gjuhë programuese janë pjesë e softverit që përmban gjuhën vizuele. Këta softverë kanë edhe
pjesë apo module tjera, ku mund të përmendim hapësirën e zhvillimit të programit, menytë e
programit, hapësirën e procesimit të rezultateve, libraritë e simboleve, hapësirën e debug,
kompajleri, eksportimi dhe importimi i fajllave të formateve tjera, etj.
Fig.6.1. Objektet e programimit vizuel (Softveri LabVIEW)
VPL gjuhët mund të klasifikohen më tutje në grupe tjera, në bazë të tipit dhe diapazonit të
shprehjeve vizuele të përdorura, në:
- Gjuhë të bazura në ikona,
- Gjuhë të bazuar në forma,
- Gjuhë të bazuara në diagrame
Hapësirat e gjuhëve programuese vizuele ofrojnë elemente grafike ose me ikona që mund të
manipulohen nga përdoruesit në mënyrë interaktive bazuar në gramatikën specifike hapësinore
për konstruktim të programit.
Zhvillimet më të reja tentojnë të integrojnë programimin visual me dataFlow
programimin për të pasur qasje të menjëhershme në gjendjen e programit që rezulton në debug
online ose krijim automatik të programit dhe dokumentacionit.
Një shembull ndryshe i gjuhëve programuese vizuele janë gjuhët e bazuara në paketën
Microsoft Visual Studio. Në këtë paketë hyjnë: Visual Basic, Visual C++, Visual C#, Visual J#.
Këto gjuhë hyjnë në gjuhët programuese tekstuale-vizuale të bazuara në forma. Janë ndër gjuhët
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
66
më të përhapura në programim, dhe bazë e gjuhëve të programimit tekstual, programimit në
asambler, krijimit të softverëve dhe aplikacioneve, web programimit, etj. Dallojnë prej gjuhëve
tjera vizuele sepse nuk përkrahin dataflow programimin, dmth programet nuk krijohen nga
blloqet dhe shigjetat që lidhen, por programet krijohen nga blloqet, simbolet apo objekte të
ngjashme në hapësira programuese ku funksioni dhe lidhja e tyre bëhet me procedura programore
të shkruara në formë teksti dhe procedura programuese klasike në rreshta. Më tutje do të
paraqesim listën e disa softverëve – Gjuhë vizuele programuese që përdoren më së shumti në
lëmitë inxhinierike:
6.1.1. LabVIEW
Lab VIEW paraqet softverin e dizajnimit të sistemeve dhe zhvillimin me anë të
programimit vizuel të krijuar nga kompania amerikane National Instruments (NI). LabVIEW
paraqet shkurtesën për Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench – Laboratori dhe
tavolina e punës i inxhinierisë së instrumenteve industriale. Gjuha programuese grafike që
përkrah ky softver quhet “G”. Së pari u krijua në vitin 1986 nga kompania Apple Macintosh e
pastaj u ble dhe u avancua nga kompania National Instruments. LabVIEW është softveri që
përdoret për:
- Marrje dhe përpunim të dhënave,
- Kontrollin e instrumenteve,
- Automatizimi industrial,
- Programimi vizuel me gjuhë programuese grafike dhe tekstuale,
- Sisteme të matjes dhe kontrollit,
- Krijim të aplikacioneve të kontrollit dhe industriale,
- Trajnim dhe aftësim për programim dhe për studentë.
Në programim grafik, programet krijohen me marrjen e elementeve të programit me
teknikën Dragg-and-Drop. Kjo e bën LabView të përshtatshëm edhe për fillestarët e programimit
si dhe për studentët. Përparësi shumë e rëndësishme e LabView është përkrahja e madhe për
qasjen në instrumente dhe pajisje hardverike. Shumë drajverë dhe konvertues janë të përfshirë për
lloje të ndryshme të instrumenteve apo pllaka të integruara. LabView përmban kompajlerin që
prodhon kodin burimor për CPU platformën. Kodi grafik me anë të kompajlerit përkthehet në
kodin ekzekutues të makinës. Pasi ky softver do të mësohet edhe gjatë ushtrimeve, nuk do ta
paraqesim më shumë.
6.1.2. Simulink
Paraqet softverin e programimit vizuel të llojit Dataflow Programming për modelim,
simulim dhe analizë të sistemeve dinamik. Konsiderohet pjesë e rëndësishme e programit
MATLAB. U krijuar nga Kompania amerikane MathWorks. Interfejsi kryesor i programit është
Bllok diagrami – Graphical Block Diagramming Tool si dhe libraritë e shumta të blloqeve. Është
i integruar me softverin MATLAB duke ofruar integrim me algoritme të MATLAB në modele
dhe eksportimin e rezultateve të simulimit në MATLAB për analiza të mëtutjeshme si dhe të
përgaditet dhe shkruhet nga MATLAB. Simulink përdoret shumë në teorinë e kontrollit dhe
procesim digjital të sinjaleve për simulimin multidisciplinar dhe dizajnimin e bazuar në model
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
67
(Model-Based Design). Përkrah simulimin, gjenerimin automatik të kodit programues dhe
verifikim dhe testim të vazhdueshëm të sistemeve të parainstaluara (Embedded systems).
Simulink ofron një editor grafik, librari të bllok diagrameve dhe ekzekutues të rezultateve
(Solver) për modelim dhe simulim të sistemeve dinamike. Opcionet kryesore të Simulink janë:
Ndërtimi i modeleve, Simulimi i modeleve, Analiza e rezultateve të simulimit, Menaxhimi i
projekteve, lidhja me hardver për testim dhe implementim të sistemeve të parainstaluara. Për
shkak se Simulink mësohet në edhe në lëndët e tjera të drejtimit të Mekatronikës nuk do ta
elaborojmë më tutje në këtë kapitull.
Fig. 6.5. Pamje e softverit Simulink
6.1.3. Microsoft Visual Programming Language
Është softver i zhvilluar nga Microsoft dhe paraqet gjuhën programuese për zhvillim të
qaplikacioneve të dizajnuar në modelin e dataflow programimit grafik të njohur edhe si MVPL.
VPL është i përshtatshëm për programimin e një varieteti të proceseve të zhvillimit dhe
distribuimit të sistemeve. Kjo gjuhë programuese është e përshtatshme për zhvillim të kodeve
dhe zhvillim të shpejt të prototipeve, prandaj mund të përdoret nga studentët, web programerët si
dhe programuesit profesional. VPL është pjesë integrale e softverit Microsoft Robotics Studio të
paraqitur në Kap.5, në softverët e robotikës. Gjuha kryesore programuese e këtij softveri është
C#.
Hapësira e VPL dataflow programimit (Fig.6.6.) paraqet disa sekuenca të lidhura të
aktiviteteve të paraqitura në blloqe me hyrje dhe dalje që mund të lidhen me blloqe tjera të
aktivitetit. Aktivitetet mund të paraqesin kontrolla apo funksione të procesimit, DSS shërbime1 të
krijuara ose aktivitete të definuara nga përdoruesi të krijuara në VPL. Lidhjet në mes të
aktiviteteve i dërgojnë të dhënat në formë të mesazheve (fig.6.6).
1 DSS shërbimet janë baza e krijimit të aplikacioneve të bazuar në modelin Distributed Software Services (DSS), dhe
janë komponenta kryesore e DSS modelit të aplikacioneve.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
68
Fig.6.6. Hapësira e Dataflow programimit në kuadër të softverit Microsoft Visual Programming
Language
Aplikacioni rezultues shpesh referohet si dataflow orkestrim, koordinim i informatave në
mes të proceseve të lidhura në mes tyre. Kjo i bën të mundur përdoruesit komponimin e
aktiviteteve të veta duke kombinuar aktivitetet ekzistuese dhe pastaj ti përdorin si blloqe të
ndërtimit. Një bllok i aktiviteteve zakonisht përfshinë emrin e aktivitetit dhe pikat e lidhjes.
Fig.6.6. Blloqet e aktivitetit kanë lidhjet që paraqesin mesazhet të dërguara nga një aktivitet në tjetrin
Blloku mund të përfshijë edhe grafikë për të ilustruar qëllimin e aktivitetit ose elementet e
user interface si Text Box që mund ti ofrojnë përdoruesit të jep vlerat, detyrat ose transformimet e
të dhënave që përdoren në aktivitet. Ky Softver përdoret edhe për krijimi dhe debug të
programeve për robotë, për interfejs të bazuar në web apo në Windows, 3D simulime – duke
përfshirë edhe hardverin, qasje të lehtë për senzorët e robotëve dhe aktuatorëve.
6.1.4. VisSim
Paraqet softverin dhe gjuhën programuese vizuale për modelim dhe simulim të sistemeve
dinamike dhe dizajnimin e bazuar në model për sistemet e parainstaluara. Mundëson krijimin e
modeleve matematike dhe ekzekutim të tyre në kohë reale. Është zhvilluar nga kompania Visual
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
69
Solutions nga Massachuesetts, SHBA. Përdor modelin dataflow grafik për programim për të
implementuar dhe modeluar sistemet dinamike bazuar në ekuacione diferenciale. Versioni i
fundit 8 ka 9 metoda të integrimit, 4 metoda të optimalizimit dhe mbi 200 bllok funksione skalare
dhe vektoriale.
Fig.6.8. Softveri VisSim
VisSim përdoret shumë në dizajnimin e sistemeve të kontrollit dhe procesimin digjital të
sinjaleve për simulim dhe dizajnim multidiciplinar. Përfshinë blloqet për aritmetikë, Boolean
algjebër. Dhe funksione transcedentale, si dhe filterët digjital, funksionet e transferit, integrimin
numerik dhe krijimin ineraktiv të grafikëve. Modelet që krijohen me këtë softver janë nga
sistemet aeronautike, sistemeve digjitale elektrike, motor elektrik, sistemeve hidraulike,
mekanike, procese të uzinave, sisteme termoenergjetike, ekonometrikë, etj. VisSim deri para disa
vitesh ka qenë pjesë e integruar e softverit MathCad. VisSIm/C-Code shtesa (Add-on) krijon
kodin ANSI C për krijim të modeleve dhe gjeneron kodin specifik për pajisjet në chip si PWM,
ADC, encoder, GPIO, I2C, etj. Kjo është e përshtatshme për zhvillim të sistemeve të
parainstaluara. Pas krijimi të simulimit të sjelljes se kontrollerit mund të gjenerohet kodi në
gjuhën C, të kompajlohet dhe pastaj të ekzekutohet në pajisjen hardverike.
6.1.5. Microsoft Visual Studio
Paraqet bindshëm platformën më të fuqishme programuese dhe më të përhapur për krijim
të softverëve të bazuara në Windows, mësim të programimit dhe ndërlidhje me softverë tjerë.
Quhet Hapësira e Integruar e Zhvillimit - Integrated Development Environment (IDE). Përmban
disa gjuhë programuese vizuele në kuadër të paketit: Visual Basic, Visual C++, Visual C#,
JavaScript, HTML, ndërsa së fundmi në Versionin 2013 edhe gjuhën VisualF#. Bazohet në
metodën e programimit vizuel me krijimin aplikacioneve duke dizajnuar formave me anë të
kontrollave (Fig.6.9) të cilat krijojnë së bashku aplikacionin dhe lidhen në një tërësi funksionale
me shkruarjen e programimit tekstual. Përdoret shumë edhe për zhvillim të web faqeve, web
aplikacione, programe aplikative, driver për pajisje, cloud sisteme. Paketa programuese ofron
veglat për dizajnim, krijim të kodit, ndërtim të aplikacionit, debugging, implementim të
aplikacionit dhe mundësinë e punës në grup.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
70
Fig. 6.9. Hapësira programuese e krijimit të formave – Softveri-gjuha programuese Microsoft Visual C++
si pjesë e paketit Microsoft Visual Studio
Përdor Platformat për zhvillim të softverit të krijuar nga Microsoft si Microsoft API,
Windows Forms, Windows Store, Windows Presentation Foundation dhe Microsoft Silverlight.
Mund të krijojë kode burimore dhe kode të menaxhuara. Sa për ilustrim, shumica e softverëve
aktual të bazuar në Windows, por edhe vet sistemi Operativ Windows zhvillohen me gjuhën
programuese C++. Softverë tjerë të këtij grupi që vlen të përmenden janë:
SQL Server Integration Services, AppWare , AudioMulch, Cameleon, CiMPLE , App
Inventor for Android, Alice, Flowgorithm, Function Block Diagram (FBD), Minibloq, OpenDX,
Autodesk Softimage, WebML, Ladder logic, Prograph.
Fig.6.11. Softveri OpenDX
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
71
6.2. Softverët matematikor me aplikim në inxhinieri
Softverët matematikor janë softverë që krijohen për të aplikuar praktikën dhe teorinë
matematikore në programim me qëllim të modelimit, analizës, kalkulimin dhe llogaritjen
numerike, simbolike dhe gjeometrike të të dhënave. Janë softverë që përdoren shumë nga
inxhinierët, ekonomistët, biologët, laboratoret etj., me qëllim të arritjes së rezultateve me anë të
metodave matematikore.
Softverët matematikor janë të shumtë, dhe do ti paraqesim tipet kryesore të tyre së bashku
me softverët kryesor. Llojet kryesore të softverëve matematikor janë:
Softverët numerik matematikor, Softverët e algjebrës kompjuterike, Softverët e statistikës,
Softverët e analizës së të dhënave, Softverët e gjeometrisë interaktive, Softverët tabular, Editorët
e formulave
6.2.1. Softverët numerik matematikor
Analiza numerike është degë e matematikës dhe zhvillimit të softverëve që krijojnë,
analizojnë dhe implementojnë algoritmet për zgjedhjen e problemeve me metoda numerike të
matematikës kontinuale. Këto probleme kanë origjinën nga elementet teorike të matematikës:
algjebrës, gjeometrisë, analizës dhe involvojnë variablat që varirojnë në mënyrë kontinuale.
Aplikimet e analizës numerike me anë të softverëve kanë gjetur aplikim të madh në inxhinieri,
shkenca natyrale, shkenca sociale, mjekësi, biznes. Lëmia e analizës numerike përfshinë
llogaritjen me anë të softverëve këto pjesë të matematikës:
- Sistemet e ekuacioneve linerare dhe jolineare
- Teorinë e aproksimimit (përafrimit)
- Zgjidhjet numerike të ekuacione diferenciale dhe integrale
Softverët e analizës numerike quhen edhe softverë numerik matematikor. Më të njohur janë:
- MATLAB
Është softver shumë i përhapur dhe shumë i përdorur nga inxhinierët, matematicientët,
shkencëtarët e shkencave natyrore, ekonomistët, studentët dhe akademikët për realizimin e
llogaritjeve numerike. Vjen së bashku me gjuhën e vet programuese në të cilën mund të
implementohen algoritmet numerike. U krijua nga kompania MathWorks në vitin 1984 dhe është
i bazuar në metodën e dizajnimit të bazuar në modele.
MATLAB ofron këto opcione: llogaritje matematikore, analizim dhe vizualizim të të
dhënave, manipulim me vektorë dhe matrica, paraqitje të funksioneve dhe të dhënave,
implementim të algoritmeve, shkruarje të programeve të reja softverike, programim me interfejs
grafik, programim të orientuar në objekte (Object oriented programming), krijim të user interface
dhe ndërlidhje me programe të shkruara në gjuhët tjera programuese si C, C++, Java dhe Fortran.
Edhepse në fillim u krijuar për llogaritje numerike, veglat opcionale të punës përfshijnë MuPAD
simbolic engine që mundëson qasjen në mundëistë e llogaritjes simbolike (symbolic computing).
Paketa shtesë e programit Simulink, e përmendur më lartë është e integruar në MATLAB. Ky
program ka mëse 90 vegla shtesë për veprime të veqanta siq janë procesim i fotografive,
procesim të sinjaleve dhe analizë të të dhënave. Aplikacionet e MATLAB krijohen me anë të
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
72
gjuhës së tij programuese, dhe përdorimi i tij kryesisht bëhet me shkruarjen e MATLAB kodit në
Command Window ose ekzekutim të text fajllave që përmbajnë MATLAB kodin, duke përfshirë
skripte dhe funksione. Për shkak se MATLAB mësohet edhe në lëndë tjera të Mekatronikës nuk
do ta elaborojmë më tutje në këtë kapitull.
Fig.6.12. Softveri MATLAB me modulet themelore të tij
- MapleSim
Paraqet softverin multidiciplinar të modelimit dhe simulimit të zhvilluar nga kompania
Maplesoft që përdor bllok diagramet. Softveri ofron mundësinë e krijimit të ekuacioneve të
modelit, aplikon simulime, dhe realizon analiza duke përdorur modulin e llogaritjes numerike dhe
simbolike matematikore të krijuar nga Maple softveri. Modelet janë krijuar duke marrë
komponentet e zhvillimit me metodën drag-and-drop nga libraria në hapësirën qëndrore, që
rezulton në modelin që paraqet sistemin fizik në formë grafike.
Fig.6.13. Softveri MapleSim
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
73
MapleSim libraria përfshin shumë komponente që mund të lidhen së bashku për të
modeluar sistemin. Këto komponente janë nga fushat e shkencës dhe inxhinierisë. Softveri gjen
përdorim të madh në makineri dhe mekatronikë për modelim të sistemeve dinamike dhe robotikë.
Gjithashtu ofron edhe komponentet e lëvizjes së sinjaleve që mund të kombinohen me
komponentet tjera fizike në hapësirë të punës. Përdorimi i softverit të algjebrës matematike
Mapple në kuadër të MapleSim mundëson që të gjitha ekuacionet e sistemit të llogariten dhe të
thjeshtohen në mënyrë automatike.
Softverë tjerë të njohur të këtij grupi janë: TKSolver, Plotly, FlexPro, Scilab, Sysquake,
Armadillo, AMPL, Euler Mathematical Toolbox.
Softverë tjerë të këtij grupi të përmendur më lartë janë edhe LabVIew dhe VisSim. Në
kuadër të softverëve të analizës numerike hyjnë edhe softverët e llogaritjes me Metodën e
Elementëve të fundëm (FEA) të përmendur në kapitullin 5.
6.2.2. Softverët e algjebrës matematikore
Këta softverë përdorin matematikën simbolike për realizimin e llogaritjeve matematikore.
Janë të dizajnuar për të zgjedhur ekuacionet klasike matematikore dhe problemet që janë të
përshtashme për lexim nga përdoruesi. Mundësojnë llogaritjen në bazë të shprehjeve
matematikore të shkruara në mënyrë të ngjashme si në letër. Këta softverë mund të ofrojnë një
user interfejs të përshtatshëm, mundësi të mëdha grafike 2D dhe 3D, dhe të kenë një librari të
gjerë të algoritmeve. Kanë gjetur përdorim të madh në inxhinieri dhe në mësim, për shkak të
lehtësisë së përdorimit, mësimit të shpejt dhe paraqitjes së përshtatshme të rezultateve. Softverët
më të njohur të këtij grupi janë:
- MATHCAD
Paraqet softverin më të njohur të llogaritjeve matematikore simbolike dhe numerike dhe
paraqitjen analitike dhe grafike të rezultateve. Ofron interfejs WYSIWYG2 të përshtatshëm për
punë me operacione matematikore, shprehje, formula, ekuacione dhe grafikë të modelit 2D dhe
3D. Punon në parimin e llogaritjes së vazhdueshme nga lart-poshtë, me variabla që duhet
definuar paraprakisht, dhe me rregulla të paraqitjes së shprehjeve dhe formulave. Softveri ofron
edhe vegla (Toolbars) shumë të avancuara që përfshijnë të gjitha elementet matematikor të
nevojshme për krijim të detyrave dhe përfitim të rezultateve. Parashtrimi i detyrave në program
është i lehtë dhe nuk ka nevojë për procedura programuese. Softveri i proceson shpejt edhe
detyrat shumë të gjata dhe komplekse. Të gjitha detyrat dhe rezultatet mund të paraqiten për
prezentim apo të shtypen në letër.
Softveri MATHCAD përdoret shumë nga inxhinierët, shkencëtarët, punëtorët akademik,
studentët, ekonomistët etj. për shkak të lehtësisë së pëdorimit dhe mundësive të shumta për krijim
të detyrave, paraqitje të përshtatshme dhe analizë të rezultateve. Softveri ofron edhe mundësitë e
programimit.
Interfejs i Mathcad i mundëson përdoruesve të kombinojnë një varietet të elemtenteve
matematikor, tekst përshkrues dhe grafikë në hapësirën e punës që është lehtë e lexueshme. Për
2 WYSIWYG – What You see is what you get – interpretimi, ajo çfarë shihet në ekran është çfarë punohet dhe çfarë
përfitohet si rezultat, edhe çfarë mund të shtypet në letër.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
74
shkak se përpilimi i detyrës është nga lartë-poshtë, lehtë mund të manipulohen variablat hyrëse,
formulat dhe operacionet dhe rezultatet do të ndryshohen menjëherë. Opcionet tjera të softverit
janë:
- Përmbajtje e numrit të madh të funksioneve matematikor, të statistikës, analizës së të
dhënave, procesimit të sinjaleve dhe procesimit të grafikëve,
- Zgjedhje e sistemeve të ekuacioneve lineare, ekuacioneve diferenciale ordinare dhe
ekuacioneve diferenciale parciale,
- Gjetje të rrënjëve të polinomeve dhe funksioneve,
- Krijimi i grafikëve parametrik 2D dhe 3D si dhe lakoret e të dhënave diskrete,
- Procesimi i operacioneve për vektorë dhe matrica,
- Analiza statistikore e të dhënave dhe evaluimi i distribuimeve të probabilitetit,
- Importim dhe eksportim i fajllave nga dhe për Microsoft Excel dhe MathMAL,
- Integrim me aplikacionet tjera si CAD, FEM, vegla të simulimit dhe produktet si AutoCad,
Ansys, Revit,
Fig.6.12. Softveri Mathcad me hapësirën e punës dhe Toolbars
- MATHEMATICA
Paraqet softverin shumë të përhapur të algjebrës matematikore dhe numerike që përdoret në
shumë lëmi shkencore, inxhinieri, lëmi të matematike të bazuar në matematikën simbolike.
Konsiderohet softveri më vëllimor për analiza matematikore, algjebër, paraqitje grafike, analizë
të dhënave, gjeometri, etj. Softveri ofron intefejs të përshtatshëm për të shkruar shpehjet
matematikore dhe për të paraqitur rezultatet. Vetitë kryesore të këtij softveri janë:
- Përkthim automatik të fjalëve angleze në kod matematikor,
- Librari të pasur të funksioneve matematikore elementare dhe speciale,
- Opcionet e manipulimit me të dhëna, matrica dhe vektorë,
- Përkrahje për numra kompleks, aritmetikë të intervaleve dhe llogaritje simbolike
- Paraqitje grafike e të dhënave 2D dhe 3D, vegla të animacionit dhe geo vizualizimit,
- Zgjedhjen e ekuacioneve lineare, diferenciale të zakonshme, parciale, diferenciale
algjebrike, diferenciale stokastike, ekuacione diofantine, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
75
- Librari të shumta statistikore që përfshijnë testim të hipotezave, probabilitet dhe kalkulimet
me mbi 140 distribuime,
- Gjeometri kompjuterike në 2D dhe 3D,
- Analiza FEM duke përfshirë 2D dhe 3D krijimin e rrjetit adaptiv,
- Gjuhë programuese që përkrah konstruktime procedurale, funksionale dhe të orientuara në
objekte. Gjuha programuese quhet Wolfram Language,
- Transformime integrale të vazhdueshme dhe diskrete ,
Fig.6.13. Softveri Mathematica
- Maple
Është softveri gjithpërfshirës i llogaritjeve matematikore i krijuar nga kompania Maplesoft
nga Kanada që përdor matematikën simbolike dhe intefejs të përshtatshëm për të shkruar shpehjet
matematikore dhe për të procesuar rezultatet. Softveri përkrah llogaritjet numerike, llogaritjet
simbolike, vizualizim të rezultateve. Është i lehtë për tu mësuar dhe të përdoret dhe gjen aplikim
në hulumtime, analiza, mësim dhe prezentime. Maple ofron edhe gjuhën programuese të shkuar
në gjuhën C, që ka emrin Maple Language. Përkrah formatin MathML 2.0, që është format W3C
për paraqitjen dhe interpretimin e shpehjeve matematikore, duke përfshirë edhe përaqitjen e tyre
në web faqe. Pjesë e integruar e softverit Maple është MapleSim i paraqitur më herët në këtë
kapitull.
Softveri ofrohet në disa verzione: Professional, Academic, student, personal. Versioni i
fundit Maple 18 ofron opcione të shumta për lëmitë inxhinierike, që janë: Simulime të sistemeve
dhe analiza, zhvillim të modeleve, Modelim të uzinave dhe dizajn të kontrollit, Robotikë,
kontrollë të lëvizjes, mekatronikë, analiza të vibrimeve, dizajn të baterive, simulatorë të
trajnimeve, kontroll të modeleve të parashikimit.
Softverë tjerë të grupit të softverëve të algjebrës matematikore janë: Magma, Axiom,
PARI/GP, Sage, Trilinos, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
76
Fig.6.14. Softveri Maple
6.3. Softverët e statistikës
Softverët statistikor përdoren për të analizuar të dhënat për të bërë parashikime nëpërmjet
metodave statistikore. Përdoren për të zgjidhur problemet e prodhimtarisë, zhvillimin e proceseve
efikase industriale, dhe për të bërë hulumtime. Shumica e krijuesve të softwarëve të analizës
statistikore rregullojnë programet e tyre për të punuar në sistemet operative: Microsoft Windows,
Unix ose Linux. Java, C ++, dhe Lisp janë disa nga gjuhët programuese të përdorur për të krijuar
software statistikor përmes modeleve algoritmike.
Softverët përdoren për studimin, mbledhjen, organizimin, analizimin, interpretimin dhe
paraqitjen e të dhënave në mënyrë të përshtatshme dhe lehtë të kuptueshme. Metodat që përdorin
mund të jenë nga njëra prej dy metodologjive statistikore: statistikave përshkruese apo
statistikave inferentiale. Aplikimi i tyre është në varësi të lëmisë në të cilën përdoren. Mund të
përdoren edhe për analizë në: kontroll të proceseve, automatizim industrial, trafik, transport,
shkenca sociale, ekonomi, arkitekturë, ndërtimtari, et. Përdorim të rëndësishëm gjejnë edhe
softverët e statistikave për shfrytëzim të rrjetit kompjuterik dhe internetit.
Softverët më të njohur të statistikës janë:
Analytica, BMDP, Data Applied, EViews, GAUSS, Genedata Analyst, GenStat, IBM SPSS
Statistics, IMSL Numerical Libraries, JMP, LIMDEP , Minitab, NAG Library, NCSS, SAS,
SPSS, Stata, Statgraphics, STATISTICA, Systat
Grupi i softverëve i quajtur Statistical process control software (SPC) – softverët e
statistikës të kontrollit të proceseve – janë softverë për matjen, kontrollin, monitorimin ose
menaxhimin e proceseve industriale pa intervenim të njeriut. SPC softverët përdorin funksionet e
statistikës dhe teknikat për të ofruar monitorim të vazhdueshëm. SPC softverët gjithashtu
mbledhin dhe paraqesin të dhënat të cilat menaxherët mund të analizojnë për përmirësim të
produktit dhe proceseve industrial. Disa prej softverëve industrial të përmendur në kap.VI të
grupit DAQ dhe SCADA kanë opcione të analizës statistikore. Softverë të njohur të këtij grupi
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
77
janë: WinSPC, PlantNet SPC, Synergy 3000, Quality Management Software, DataMetrics, SPC
Work Automation, SPC Express, Tupass SPC, SPC for Excel, etj.
Fig.6.15. Softveri WinSPC
6.4. Softverët tabelarë (Spreadsheets)
Një softver tabular i njohur edhe si Spreadsheet paraqet një softver gjithpërfshirës
kompjuterik për organizimin dhe analizën e të dhënave në formë tabelare. U zhvilluar si softver
për llogaritje, grafik si dhe për simulime. Programet punojnë me të dhëna të vendosura në qeliza
si njësi themelore e programit, e prej tyre organizohen në rreshta dhe në shtylla. Qelizat mund të
përmbajnë vlera numerike, tekst, rezulate të llogaritjeve, referencë, si dhe përdoren për të
paraqitur rezultatet në qeliza tjera. Përdoruesi mund të rregullojë tabelën ashtu që çdo ndryshim
në një qelizë mund të ndryshojë përmbajtjen në qelizat tjera apo tabelat tjera. Kanë mundësin e
sortimit të të dhënave dhe filtrimin e tyre sipas kriterit të caktuar.
Softverët aktual tabelarë përkrahin punën në shumë shtresa (sheets), kanë librari të shumta
të funksioneve matematikore, statistikore, logjike. Ofrojnë mundësinë e paraqitjes grafike në 2d
dhe 3d. Kanë përkrahje të mirë të paraqitjes së tekstit, si dhe paraqitje të simboleve dhe
fotografive.Një element i rëndësishëm është se mund të përdoren edhe si baza të të dhënave, e
pastaj për analizë të dhënave dhe gjenerim të rezultateve, që i bën edhe softverë të vlefshëm për
statistikë, analizë dhe vizualizim të dhënave.
Softveri VisiCalc ka qenë softveri i parë tabular në mikrokompjuter, dhe mundësi
shndërrimin e kompjuterit Apple II në sistem të popullarizuar. Lotus 1-2-3 ka qenë softveri më i
njohur i këtij grupi gjatë kohës dominuese të sistemit Operativ DOS. Në fillkim të viteve 1990 u
paraqit softveri Microsoft Excel që është softveri më i përhapur dhe më i popullarizuar i këtij
lloji. Softveri VikiCalc është softver i bazuar në web teknologjinë. Google Sheets është aplikacion
i Google për krijimin e tabelave online. Google SmartSheets është aplikacion tjetër i Google që
kombinon mundësitë e Microsoft Excel, Access, Project dhe SharePoint në një softver. Softverë
tjerë të njohur të këtij lloji janë: QuattroPro, Lotus 123, Easy Office, Framework, Kingsoft
Office, Aple IWork Numbers. Ka shumë softverë të këtij lloji që janë zhvilluar edhe për Sistemin
operativ Android për sistemet mobile.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
78
Fig.6.17. Softveri Microsoft Excel dhe Softveri Lotus 1-2-3
6.5. Softverët për baza të të dhënave (Database Software)
Softverët për baza të të dhënave përdoren për krijim dhe menaxhim të databazave,
struktura të të dhënave që janë të vendosura në kompjuter. Shumë softverë të tillë ofrojnë edhe
opcione të monitorimit dhe raportimit. Sistemet e këtilla mund të jenë softverë shumë të
mëdhenjë, kompleks dhe kërkojnë mirëmbajtje të madhe dhe të shpejtë për të ofruar funksionim
optimal. Shumica e softverët të databazave përfshijnë menaxhimin e databazës për të mundësuar
funksionimin dhe integritetin e databazave relacionale, si dhe sinkronizimin e tyre. Databaza
relacionale bazohet në të dhënat të organizuara në tabela të një numri të caktuar në të cilat
shkruhen të dhënat e nevojshme. Tabelat janë të lidhura në mes tyre me relacione që krijojnë një
tërësi të ndërlidhur logjike.
Ekzistojnë disa lloje specifike të databazave: Modeli hierarkik, Model i rrjetit, Databaza
relacionale, modeli asociativ, modeli semantik, modeli multidimensional, XML databaza,
Databazat e orientuara në objekte (Object-oriented Databases OODB), etj.
Softverë të njohur të këtij grupi janë: MysSQL, Microsoft SQL Server, Oracle, dBase,
FoxPro, IBM DBS, LibreOffice Base, Microsoft Access, Microsoft Shate Point, PostgreSQL ,etj.
Baza e të dhënave apo databaza mund të jetë një sistem i vetëm funksional, p.sh. krijimi i
një database në Microsoft Access, e cila mund të bartet nga një kompjuter tek tjetri. Por zakonisht
nuk janë të vetme, por janë sistem interfunksional në mes të sistemit të bazuar në server (Back
End) që mban dhe menaxhon databazën, dhe sistemit të përdorimit nga shfrytëzuesi (Front End)
që përdoret për futjen e të dhënave dhe shtypje të raporteve. Ky sistem Back End – Fron End
zakonisht përdor standardet e intefrunksionimit si SQL, ODBC, JDBC. Sistemi më i njohur i tillë
i funksionimit është MSQ Server si Back End sistem dhe Microsoft Access si Front End sistem.
Shumë nga softverët e përmendur më lartë mundësojnë që me anë të web teknologjive të krijojnë
databaza të bazuara në web.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 6
79
Fig. 6.20. Softveri Microsoft Access
Fig. 6.20. Server softveri për menaxhim të databazës – Microsoft SQL Server
6.5. Softverët e Sistemit gjeografik të Informimit (Geographic Information Systems
Software - GIS)
GIS është një sistem i projektuar për të mbledhur, ruajtur, manipuluar, analizuar,
menaxhuar, dhe të paraqesë të gjitha llojet e të dhënave gjeografike, që është informacion i lidhur
me lokacione të veqanta në sipërfaqen e Tokës. Në kuptim më të thjeshtë GIS paraqet integrimin
e kartografisë, analizave statistikore dhe shkencës kompjuterike. Fushat e shumta janë ku mund të
aplikohet GIS dhe shumëllojshmëria e zbatimeve, për menagjimin e aseteve dhe zgjidhjen e
problemeve reale dhe dhe gjeografike. Një teknologji e rëndësishme për disa zbatime të GIS
është sistemi global i pozicionimit (GPS). Softverët e GIS janë lloj i veqantë i softverëve të
grafikës dhe vizualizimit.
Përdoren nga inxhinierët për të planifikuar konstruktimin e projekteve hapësinore,
menaxhim dhe evaluim të dhënave në lidhje me hapësirat gjeografike, krijim të hartave të
dhënave që në mënyrë precise paraqesin një varietet të llojeve të të dhënave në lidhje me
lokacionet gjeografike dhe analizë statistikore të të dhënave. Teknikat moderne të GIS përdorin
informatat digjitale, ku hyjnë metoda të ndryshme të krijimit digjital të të dhënave. Metoda më e
njohur i krijimit të të dhënave është digjitalizimi, kur një hartë ose një plan në letër transferohet
në një medium digjital me përdorimin e CAD programeve dhe opcioneve gjeoreferenciale. Harta
mund të krijohet edhe direkt në mënyrë digjitale me anë të CAD programeve apo programeve
speciale për GIS. Shumica e softverëve të këtij grupi ofrohen së bashku me softverët tjerë të CAD
për paraqitje hapësinore dhe planare gjeografike. Softverët më të njëohur të krijimit të GIS
haratave janë: ESRI ArcGIS, Mapinfo, Caliper TransCad, Integraph, Autodesk Map3d, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 7, 8, 9
80
7. SOFTVERËT E MENAXHIMIT TË KOMPANISË DHE
FABRIKËS
Softverët e menaxhimit të kompanisë dhe fabrikës përdoren për të menaxhuar të gjitha
informatat dhe funksionet në një kompani, fabrikë apo uzinë. Do ti paraqesim shkurtimisht grupet
e këtyre softverëve.
7.1. Softverët e monitorimit të ekzekutimit të prodhimit (Manufacturing Execution
System Software (MES)
MES softverët përdoren për menaxhim dhe monitorim të proceseve të punës në një fabrikë
apo uzinë. Menaxherët e fabrikës dhe personeli i prodhimit përdorin MES softverët për të
përkrahur strategjitë e prodhimit dhe përpunimit që janë të dizajnuara për të integruar të dhënat e
shumtë të kompanisë në lidhje me impiantin e prodhimit, procesin e prodhimit, sistemin e
furnizimit dhe planifikimin e punës. Për të zgjedhur një softver të tillë të përshtatshëm kërkohet
një analizë e detajizuar e mundësive dhe vetive. Disa produkte ofrojnë instruksionet e operatorëve
për secilën shkallë të prodhimit. Të tjerat ofrojnë krijimin e orareve, menaxhimin e rrjedhës së
punës, planifikimin e resurseve dhe analiza të kualitetit. Janë të dizajnuar për të përmirësuar
prodhimtarinë, kohën e prodhimit të produktit, procesin e rrjedhjes së prodhimit dhe analiza e
indikatorëve tjerë të rëndësishëm të performancës.
7.2. Planifikimi i resurseve të kompanisë (Enterprise Resource Planning Software -ERP)
Softverët e planifikimit të burimeve të kompanisë (ERP) ofrojnë përkrahjen tërë procesin e
biznesit të një organizate. Këta softverë përbëhen nga modulet për marketing dhe shitje, shërbime
në terren, prodhimin, kontrollin e inventarit, prokurimin, shpërndarjen, burimet njerëzore (HR),
dhe proceset e tjera specifike të biznesit. ERP softverët mund të përfshijnë softverët e përkrahjes
së prodhimit si dhe softverët për përmirësimin e procesit të prodhimit. Softverët dhe sistemet ERP
zakonisht merren me prodhimtarinë, logjistikën, distribuimin, inventarin, transportin, faturimin,
dhe kontabilitetin për një kompani. Këta softverë punojnë për të integruar të gjitha departamentet
funksionale të një organizate në një sistem funksional informativ. Janë ndër softverët më të
shtrenjtë që ekzistojnë. Ndër softverët më të njohur të këtij grupi janë: Oracle Business Suite, Sage
ERP, NetSuite, SAP Business All-in-One, Microsoft Dynamics GP, etj.
7.3. SOFTVERËT E MENAXHIMIT TË FABRIKËS (Plant Maintenance Software)
Softverët e mirëmbajtjes së fabrikës përdoren për të përcjellur mirëmbajtjen e fabrikës dhe
planifikimin e mirëmbajtjes së fabrikave industriale. Softverët janë të njohur edhe me emrin
CMMS – Computerized Maintenance Management System. Këta softverë përdoren për të
mirëmbajtur databazat e informatave në lidhje me operacionet e mirëmbajtjes të një organizate të
caktuar. Mund të përdoren nga secila organizatë që mirëmban pajisjet ose pronën e tyre. Janë të
dizajnuar të ndihmojnë personelin të kryejnë punët në mënyrë efektive si janë analiza e kostos së
mirëmbajtjes, planifikimi i kapaciteteve, alokimi i resurseve, planifikimi i furnizimeve, gjendjen e
pjesëve, etj. Këto aplikacione gjithashtu mund të ndihmojnë menaxhmentin për të marrë vendime
më të mira. Softverët më të njohur të këtij grupi janë: DPSI, Maintenance Pro, MVP Plant, etj.
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 7, 8, 9
81
8. SOFTVERËT E SIGURIMIT TË KUALITETIT DHE TESTIMIT
Këta softverë përdoren për të testuar përshtatshmërin e produktit apo shërbimit për qëllimin
e caktuar. Në këtë grup të softverëve bëjnë pjesë:
8.1. Softverët e kalibrimit
Përdoren për të gjeneruar dokumentacionin e rezultateve të kalibrimit, certifikatat e
kalibrimit dhe raportet. Gjithashtu ofron shiqimin e procedurave të kalibrimit dhe funksionet e
databazës. Këta softverë gjithashtu përdoren për të ofruar funksionet databazave siq janë kërkimet
e procedurave të kalibrimit dhe shërbimet e kalibrimit. Softverët e kalibrimit përdoren nga këto
lëmi: prodhues të automjeteve, firma farmaceutike, ofruesit e energjisë dhe rrymës elektrike,
Industritë e ushqimit, organizatat qeveritare dhe institutet që realizojnë testimin në bazë të
standardeve. Përdoruesit i aplikojnë këta softverë për të monitoruar çdo parametër matës të
mundshëm: parametra mekanik, termodinamik, të fluideve, komponime kimike, etj. Softverë të
njohur të këtij grupi me aplikim në makineri janë: ProCalV5, Calibration Control, Gage Control
Software, Beamex CMX, CompuCal, QMSys Calibration Management.
Fig.8.1.Aplikimi i softverëve të kalibimit
8.2. Softverët e testimit, inspektimit dhe matjes
Këta softverë përdoren për implementin të testimit të instrumenteve dhe pajisjeve, si dhe
matjen e parametrave të pajisjeve. Shembuj të softverëve të këtij lloji janë softverët e testimit të
rrjetit kompjuterik apo ndonjë rrjeti informative, softverë të inspektimit të pajisjeve, softverë për
përshtatje me rregulla dhe standarde, softverë të testimit automatik, softverë të kalibrimit, softverë
të analizave dhe softverë të monitorimit.
Softverët e testimit të rrjetave përdoren për të monitoruar pajisjet e rrjetit siq janë switch,
hub, serverët dhe ruterët. Softverët e menaxhimit të inspektimit ofrojnë monitorimin e gjendjes së
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 7, 8, 9
82
rafinerive të naftës, fabrikave kimike dhe uzinave për prodhim të rrymës dhe formave tjera të
energjisë. Softverët për përshtatje me rregulla dhe standarde përdoren për të regjistruar gjendjen e
pajisjeve dhe gjenerojnë raporte të gjendjes dhe certifikata. Softverët e analizës përdoren për të
planifikuar mirëmbajtjen preventive. Softverët e monitorimit përdoren për të përcjellë
performancën e instrumenteve dhe pajisjeve prej pajisjeve medicinale deri te robotët.
Fig.8.2. Pajisje matëse NIKON VMA-2520 me softver për matje i përshtatur për metrologji automatike
sipas standardeve dhe destinuar për të matur pjesët mekanike, elektronike, përpunim të materialeve dhe
pajisje mekanike
9. SOFTVERËT E TRANSPORTIT DHE TRAFIKUT
9.1. Softverët e transportit
Janë të njohur edhe me termin Transportation Management Systems-TMS. Përdoren për
transportin rrugor, hekurudhor, ajror dhe ujor. Janë zhvilluar me qëllim të planifikimit, përcjelljes,
analizës, studimit, të proceseve transportit të mallrave dhe udhëtarëve me qëllim të ofrimit të
rezultateve që mund të përdoren për realizimin e procesit të transportimit nga pika fillestare e
përgaditjes së mallrave apo udhëtarëve, pikat tranzite, ndalesat, deri te pika përfundimtare e
destinacionit ku bëhet shkarkimi i mallrave apo lëshimi i udhëtarëve, krejt kjo e realizuar me anë
të flotës së transportimit.
Në këtë grup të softverëve janë:
- Softverët e barkodeve – Quhet edhe identifikuesit e barkodeve që identifikojnë simbologjinë e
barkodeve, krijojnë informatat dalëse në varësi të informatave në barkode, krijojnë barkodet, i
printojnë dhe ofrojnë përcjelljen e mallrave në bazë të lëvizjes së tyre duke i regjistruar mallrëat në
bazë të skenimit të barkodit të tyre.
Fig. 9.1. Simboli vijor i barkorit - kode dhe numra sipas sistemit EAN dhe skenimi i barkodit
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 7, 8, 9
83
- Sistemet e menaxhimit të flotës – Janë softverët që përdoren për menaxhim, monitorim,
lokalizim, përcjellje, planifikim dhe mirëmbajtje të flotës së automjeteve. Softverët më të njohur të
këtij grupi janë: MileTracer Route Manager, Verizon Networkfleet, Fleet Maintenance Pro, RTA
Fleet Management, Navotar, Prophesy Dispatch, Choice Fleet Management.
- GPS softverët – Softverët e Sistemit të pozicionimit global (Global Positioning System –
Softverët – Janë softverë të një sistemi i bazuar në përdorimin e satelitëve dhe radio navigacionit.
Kjo është teknologji e navigacionit për përcjelljen e objekteve në kohë reale në tërë sipërfaqen e
Tokës. Sistemi është i bazuar në komunikimin në mes të satelitëve në orbitën e Tokës, qendrave të
monitorimit dhe pranuesve apo resiverëve të montuar në mjetet transportuese. Softverët e GPS
përdoren për programimin, menaxhimin dhe monitorimin e GPS resiverëve, pajisjeve të radio-
navigacionit që ofrojnë informata pozicionale për objektet në Tokë bazuar në të dhënat e
transmetuara nga satelitët në orbitën e Tokës.
Fig. 9.2. Sistemi GPS i përcjelljes së mjetit transportues
- RFID softverët – Janë të bazuar në teknologjinë e përcjelljes së mjeteve transportuese apo
mallrave me sistemin wireless të përbërë nga RFID Tag pajisjet të vendosura në mjetin
transportues dhe tag transponderëve që dërgojnë dhe pranojnë sinjalet me përdorimin e radio
frekuencave të fushave elektromagnetike për të transferuar të dhënat, me qëllim të identifikimit
automatik dhe përcjelljes së mjetit transportues apo mallrave. RFID softverët përdoren për të
proceduar të dhënat të dërgura apo pranuara nga pajisjet RFID.
Fig. 9.3. TAG pajisja në automjet, lexuesi i brendshëm dhe lexuesi-antena e jashtme
Dr.sc. Ilir Doçi Hyrje në Softverët inxhinierik- Kapitulli 7, 8, 9
84
9.2. Softverët e trafikut
Softverët e trafikut janë zhvilluar me qëllim të mbledhjes së informatave nga burime të
ndryshme në trafik si: pajisjet e teknologjisë të instaluara në rrugë apo afër tyre (sinjalizim
ndriques, detektorë të trafikut, shenja DMS, senzorë, etj.), nga komunikimi me personelin që
ndodhet në vend të ngjarjes apo nga informatat e shfrytëzuesve të trafikut. Më tutje realizojnë
përpunimin e të dhënave, analizën, studimin, modelimin dhe simulimin e proceseve të trafikut, me
qëllim të ofrimit të rezultateve që mund të përdoren për modifikime dhe ndryshime në trafik dhe
transport, si pjesë e monitorimit nga ana e operatorëve të rrjetit, njësisë së dispeçerëve,
inxhinierëve të trafikut, etj. Kryesisht janë të instaluar në një PC kompjuter, server apo në rrjetin
kompjuterik. Mund të jenë si pjesë integrale e një baze të të dhënave të trafikut apo transportit, apo
edhe me sistemin ndërkombëtar GIS dhe sistemin satelitor GPS. Llojllojshmëria e tyre është e
madhe, në varësi të aplikimit. Në kuadër të softverëve të trafikut dallojmë dy grupe kryesore:
- UTC (Urban Traffic Control) - Paraqet sistemet e Kontrollit të trafikut urban për të
menaxhuar hardverin e trafikut në rrjetin rrugor. Serveri i UTC mbledh dhe dërgon informatat nga
pajisjet në rrugë si semaforët, numëruesit e automjeteve dhe shenjat automatike – DMS. Ndër
softverët më të njohur të grupit të UTC janë: TRANSYT - i zhvilluar nga kompania JCT
Consultancy Ltd në Britaninë e Madhe, SCOOT (Split Cycle Offset Optimisation Technique) - i
realizuar nga kompanitë Peek Traffic Ltd, TRL dhe Siemens Traffic Controls Ltd, CENTRACS - i
kompanisë Econolite në SHBA, COMET, ARGONAUT , etj.
- Softverët e modelimit dhe simulimit të trafikut- Përdoren për analizën e parametrave të
trafikut me aplikimin modelimit dhe simulimit të trafikut. Llojet më të njohura të softverëve të
këtij grupi janë: PTV Vissim, Traficware SimTrafic, Aimsun, TSIS CORSIM, TransModeler,
Quadstone Paramics Modeller.
Fig.9.4. Sistemi CENTRACS i instaluar në server dhe Softveri PTV Vissim