UNIVERSITETI I PRISHTINËS “HASAN PRISHTINA” · PDF file-Kostoja sa më e...

85
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

Transcript of UNIVERSITETI I PRISHTINËS “HASAN PRISHTINA” · PDF file-Kostoja sa më e...

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