TROCA DE INFORMAÇÕES ENTRE SISTEMAS CAE/CAD/CAM

Transcrição

1 TROCA DE INFORMAÇÕES ENTRE SISTEMAS CAE/CAD/CAM EMC 6633 by: José Ricardo de Menezes

2 CAE/CAD/CAM Troca de Definição Informações Motivação A necessidade de troca de dados de modelagem é motivada diretamente pela necessidade de integrar e automatizar o processo de projeto e de fabricação, visando extrair, o melhor, dos sistemas CAE/CAD/CAM.

3 Introdução Base de dados computacionais: estão substituindo folhas de engenharia pode-se melhor trabalhar com dados geométricos e não-geométricos em todas as fases de projeto de produto gera a necessidade de criar rotinas para troca de dados nestas bases e entre elas; qual deve ser a representação de dados?

4 Troca de Informações Dificuldades: Incompatibilidades entre representações de entidades geometrias simples (arcos) são incompatíveis; Complexidade das informações e dos sistemas CAE/CAE/CAD/CAM; Informações geométricas e não geométricas; Sistemas proprietários.

5 Tipos de informações arquivadas nas bases de dados: Base de dados deve conter a descrição completa do produto Dados: ligados a forma do produto não ligados à forma do produto à arte de projetar à manufatura

6 Tipos de informações arquivadas nas bases de dados: Dados ligados à forma Geométricas; Topológicas. Dados não ligados à forma Informações Gráficas: imagens formadas; Informações de modelos globais: unidades de medição e resolução;

7 Tipos de informações arquivadas Dados de projeto nas base de dados: Dados gerados pelos projetistas a partir do modelo geométrico para propriedades de análise (propriedades de massa e elementos finitos, análises de espaços, etc.) Dados para Fabricação Informações de fabricação como ferramentas NC, tolerâncias, planejamento do processo e compras de materiais.

8 Situação atual/real sistemas de trocas não tem sido obtidos: formato de dados tem uma amplitude limitada desejo: a completa descrição do produto as tentativas: IGES: focalizados em dados CAD para CAD; incluia somente forma e alguns dados não ligados à forma extensão: incluir dados CAM para CAM

9 Questão Como resolver a questão de trocas de dados em sistemas CAE/CAE/CAD/CAM?

10 CAE/CAE/CAD/CAM Troca de Solução Informações Direta Transfere as informações armazenadas num sistema CAE/CAD/CAM diretamente para um outro sistema CAE/CAD/CAM num só passo. CAE/CAD/CAM 01 CAE/CAD/CAM 03 CAE/CAD/CAM 02 CAE/CAD/CAM 04

11 CAE/CAE/CAD/CAM Troca de Informações Indireta Transfere as informações armazenadas num sistema CAE/CAE/CAD/CAM para um sistema NEUTRO independente que contenha informações de diversos sistemas CAE/CAE/CAD/CAM. CAE/CAD/CAM 01 CAE/CAD/CAM 03 SISTEMA NEUTRO CAE/CAD/CAM 02 CAE/CAD/CAM 04

12 CAE/CAD/CAM Troca de Informações Número de sistemas (n) Número de tradutores diretos = n!/(n-2)! Número de tradutores indiretos (2n)

13 CAE/CAD/CAM Troca de Informações Sistemas padrões ou neutros São sistemas independentes que agem de maneira indireta na troca de informações entre diversos sistemas CAE/CAD/CAM. Devem conter um mínimo de requerimentos como suportar as mais diversas entidades disponíveis nos diversos sistemas CAE/CAD/CAM existentes. Problemas dos sistemas de padrões de troca de informações CAE/CAD/CAM

14 CAE/CAD/CAM Troca de Informações Sistemas padrões ou neutros Não contemplam todas às entidades de todos os sistemas; Problemas de definição: interpretação de regras; Pode conter terminologia que não correspondam aos sistemas comerciais; Nem todos os sistemas CAE/CAD/CAM suportam as entidades dos Padrões; Existem problemas de implementação; Podem existir erros numéricos de conversão;

15 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Formatação Baseada na Forma Departamento de defesa americano reconhece a necessidade de troca de dados entre sistemas CAE/CAD/CAM (principalmente informações geométricas); 1979 Governo e industria juntam esforços para criar um sistema de troca de dados para ser utilizado pela USAF no seu sistema de CAM (ICAM) Comitê técnico formado pela: Boeing; GE; NBS agora NIST (National Institute of Stand. & Tech.)

16 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Formatação Baseada na Forma O esforço resultou na 1 versão do IGES 1981 ANSI adotou o IGES 1.0 como padrão CAM-I lança o XBF inclui o CSG e o B-REP 1983 IGES Elementos Finitos 1986 IGES 3.0 +? 1988 IGES Informações topológicas Surgem outros sistemas: VDA/FS e DINTAP - Alemães SET Francês

17 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Formatação Baseada na Informação do Produto Projeto e Fabricação Informações do projeto e da fabricação foram adicionadas às informações geométricas e topológicas já padronizadas; Ênfase é dada para obter um sistema de troca de dados completo do produto e não só de forma;

18 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Formatação Baseada na Informação do Produto 1984 PDDI foi desenvolvido pela USAF, o programa ICAM necessitava trocar informações do produto; PDDI Serve como interface de troca de dados entre a engenharia e a fabricação; Não foi criado para ser um banco de dados para troca de informações completo como o IGES e o PDES; Tem escopo limitado e tem como propósito o desenvolvimento do produto e a troca de dados suficiente para a fabricação;

19 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Formatação Baseada na Informação do Produto PDDI contém Geometria, topologia, tolerâncias, características de forma e parte do controle de informações (material e especificações do processo); Não inclui montagens; Implementação do PDDI requer dois processos: a) Necessita converter os dados de um sistema particular de CAE/CAD/CAM para um sistema de troca requerido pelo PDDI; b)o PDDI exporta o formato de troca e o converte no que é chamado Forma de Trabalho o qual pode ser acessado por programas de NC.

20 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Formatação Baseada na Informação do Produto 1985 PDES (Product Data Exchange Using STEP) Diretamente influenciado pelos sistemas de troca de informações tais como IGES, XBF-2, IGES- ESP e PDDI; PDES inicia seu desenvolvimento em parceria com o IGES; PDES é no mínimo tão funcional como o IGES 4.0; PDES foi projetado para suportar qualquer aplicação na industria (mecânica, elétrica, civil);

21 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM PDES foi projetado para suportar qualquer aplicação na industria (mecânica, elétrica, civil); define um conjunto mínimo de dados conceituais requerido por todas as aplicações; a representação de dados é usada para armazenar informação em três camadas: camada conceitual (lógica); camada da aplicação; camada física; Esprit (1984) Comissão Européia

22 Evolução dos Sistemas de Troca de Informações em CAE/CAD/CAM Padrão ISO 1984 Foi formado um sub-comitê do comitê TC184 (Sistemas de Automação Industrial) denominado SC4. Este sub-comitê afirmou a necessidade de uma padronização nas trocas de dados em sistemas CAE/CAD/CAM. STEP Standard For The Transfer and Exchange Model Data (PDES, ESPRIT). influenciado por: IGES, PDDI, SET, DIN TAP, VDA/FS;

23 IGES INITIAL GRAPHICS EXCHANGE ESPECIFIC Primeiro formato padrão para troca de informações entre sistemas CAE/CAD/CAM diferentes; Pode ser utilizado para troca e transferência de informações entre corporações que utilizam diferentes sistemas CAD e a comunicação digital entre companhias, seus fornecedores e clientes; Alvo principal é o intercâmbio de dados entre sistemas CAE/CAD/CAM diferentes, atuando principalmente nos modelos e desenhos, com suas relações internas.

24 IGES Descrição Base de dados neutro; Pode ser interpretado por sistemas CAE/CAD/CAM diferentes; Baseado no conceito de entidades; Toda a definição do produto é caracterizada por uma lista de entidades pré-definidas;

25 IGES Descrição Entidades são classificadas em geométricas e não geométricas; Geométricas: Representam a forma do produto incluindo curvas e superfícies. As relações que possam existir são inclusas como parâmetros. Não geométricas: São vistas e desenhos dos modelos incluindo anotações (dimensões angulares, lineares e ordinárias..) e estruturas das entidades (vistas de desenhos e atributos, como cor e texto, propriedades de massa, sub-figuras..)

26 IGES Descrição IGES é apenas um documento que descreve e gerencia o que pode ou não ser inserido no base de dados; Pré-processador: é o programa de transição do banco de dados nativo para o banco de dados do IGES. Pós processador: é o programa de transição do banco de dados do IGES para o banco de dados do nativo.

27 REPRESENTACAO DE DADOS NO IGES Descrição Geometria Utiliza MCS e WCS ; Cada entidade é definida como uma matriz; Todas as entidades são definidas com MCS + matriz de transformação; Erros de troca de informações geométricas ocorrem quando: a entidade não é bem definida; a entidade não e definida.

28 REPRESENTAÇÃO DE DADOS NO IGES Tabela Exemplos de Tipos de Entidades com o respectivo número N do tipo de entidade Tipo de entidade Linha Superfície Spline Paramétrica Superfície Ruled Superfície de Revolução Cilindro Tabulado

29 REPRESENTAÇÃO DE DADOS Anotações NO IGES Desenhos são representados no IGES via anotações das entidades; No IGES anotações de entidades são construídas usando outras entidades que o IGES define como dados copiados( linhas de centro, seção) As anotações podem ser definidas no WCS ou em 2D;

30 REPRESENTAÇÃO DE DADOS NO IGES Tabela 2 - Exemplos de entidades do tipo de anotações; N do tipo de entidade Tipo de entidade Dados copiados Dimensão angular Diâmetro Nota de bandeira Anotações Gerais Dimensão do ponto Dimensão do raio

31 ESTRUTURA DO IGES O IGES permite que um conjunto de valores de informações do produto seja representado via uma estrutura de entidades. Entidades incluem: Associatividade; Desenho; Vista; Referência externa; Propriedades; Sub-figura; Macros e Atributos de Entidades (fontes de linhas, fontes de texto e definição de cores)

32 ESTRUTURA DO IGES DEFINIÇÃO DE ASSOCIATIVIDADE NO IGES Definição de uma relação especial entre as varias entidades do modelo dado. Define a sintaxe e a relação dada mas, não a semântica; A coleção de entidades relacionadas e denominada de classe; O IGES permite dois tipos de associatividade: Associatividade pré-definida (1-5000) Associatividade definida pelo operador (5000 a 9999) A cada ação de associatividade a entidade 402 do IGES e utilizada.

33 ESTRUTURA DO IGES EXEMPLO DE MACRO 306, MACRO, ID, PAR1, PAR2,..., PARN. MACRO SINTAX ENDM A 1 linha e o cabeçário de macro; As primeiras 2 variáveis são fixas; ID = Tipo de entidade que usado na instância de macro; PAR1, PAR2, PARN = Parâmetros de macro

34 ESTRUTURA DO IGES EXEMPLO CÍRCULOS CONCÊNTRICOS 306,MACRO,605,XC,YC,ZC,R,N onde: ID arbitrariamente escolhido; XC,YC,ZC Centro (requerido pelo macro) R Raio N N de círculos concêntricos Arquivos gerados no IGES: 605,0.0,0.0,0.0,2,3 ou 605,2.0,3.0,-4.3,4,2

35 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO do IGES Seção Flag (opcional) Seção Inicial Seção Global Seção Diretório de Entradas Seção Dados dos Parâmetros Seção Terminal

36 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO Seção Flag C ou B Utiliza somente ASCII (C) e Binário (B); Uma linha simples antes da seção inicial; Opcional. Seção Inicial - S É uma introdução definida pelo usuário; Composta com o nome do CAE/CAD/CAM fonte e do alvo e uma breve descrição do arquivo.

37 ESTRUTURA E FORMATO DO Seção Global G ARQUIVO Informações descrevendo o pré-processador e informações necessárias para a interpretação do arquivo pelo pós-processador. Tais como: o Caracteres utilizado para delimitar informações entre entradas individuais. Normalmente virgula ou ponto e virgula; o Nome do arquivo; o Vendedor e nome do sistema fonte; o Números de significativos na representação de inteiros; o Data e hora da geração do arquivo; o Nome do autor do arquivo IGES e a sua Organização o ETC

38 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO Diretório de Entradas DE Ë a lista de entidades definidas no IGES com certos atributos para ele; Cada entrada para cada entidade definida ocupa 2 registros de 80 caracteres, os quais são sub-divididos em 20 campos de 8 caracteres cada; O primeiro e o décimo-primeiro campo contem o número do tipo da entidade. o segundo campo contem um ponteiro para a sec. parâmetro P Seção de Dados dos Parâmetros P Contem os dados que descrevem cada entidade listada no diretório de entradas - DE ; Seção Terminal T Contem um arquivo simples que é composto pelo numero de arquivos em cada um dos procedimentos das seções anteriores para fins de verificação.

39 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO PROCESSADORES - IGES O IGES é apenas uma formato de troca de informações entre arquivos de diferentes sistemas de CAE/CAD/CAM. Para ser compreendido deve ser implementado nos sistemas CAE/CAD/CAM processadores ou tradutores. A interface de acesso a estes processadores devem obedecer a comandos simples como PUT IGES e GET IGES.

40 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO Projeto Conjunto de Entidades Formato Limitação dos Sistemas CAE/CAD/CAM

41 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO Desenhando o Processador Baseado nos problemas existentes podese agora projetar o processador IGES com os seguintes passos: Analisando e tabulando características das entidades Definindo os algoritmos e conversões Desenvolver a especificação completa Desenvolver os procedimentos de verificação

42 ESTRUTURA E FORMATO DO ARQUIVO Implementação IG E S Teste e Verificação Reflexão Transmissão LoopBack Sistema Nativo Sistema Nativo IG E S Sistema Nativo IG E S Sistema Nativo Sistema Nativo IG E S

43 Troca de dados Fabricante Fornecedor Sistemas nativo e alvo: Troca de dados: a) diferentes sistemas CAD STEP, IGES, VDAFS, SET,... b) Mesmo sistema CAD Nativo ou STEP, IGES,... c) diferentes sistemas PDM d) Mesmo sistema PDM apenas STEP ( AP214 CC6) apenas STEP ( AP214 CC6)

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45 OTHERS OTHERS st 1st practical practical geom. geom. STEP STEP IGES IGES dwgs dwgs CM CM params params tol. tol.? STDs STDs develop develop V5.X V5.X BREPs BREPs V3.X V3.X layers/views layers/views V6 V6 (last) (last) V1.X V1.X DXF DXF VDA VDA SET SET HTML HTML VRML VRML JAVA JAVA

46 Modeladores