为什么数据重用仍然没有得到广泛普及?

对于许多公司而言,在整个产品开发过程中跨应用程序有效地重用CAD数据仍然是一个挑战。一个关键问题是将3D模型从一种格式转换为另一种格式,或者将数据从一种应用程序转移到另一种应用程序时发生故障。

埃里克·温钦(Eric Vinchon)

数据重用似乎是一个已经讨论了很长时间的话题。在整个产品生命周期中重复使用数字模型的想法已有20多年的历史了。但是,今天,在整个产品开发过程中,如何在不同应用程序之间有效地重用CAD数据仍然是许多公司面临的挑战。

一个关键问题就是将3D模型从一种格式转换为另一种格式,或者将数据从一种应用程序转移到另一种应用程序时的失败。当今许多工作流程都无法提供准确的翻译。

当用户必须在不同的应用程序中手动复制相似的信息时,也会出现问题。实际上可能发生这种情况的场景列表很长:通常需要在度量衡应用程序中重新创建CAD图纸中的产品制造信息(PMI),在分析应用程序中需要重做在CAD应用程序中创建的约束,等等。

有关数据重用的最后一个挑战是无法在工程之外传播文件更改。如果更改了原始CAD文件,则复制到下游应用程序中的数据将过时。通常,没有智能的机制来更新此数据,这导致需要手动更新每个新文件修订版—既昂贵又容易出错。

日益增长的必要性

过去,人们使用变通办法解决这些问题。但是,随着工业4.0,基于模型的定义(MBD)等概念的兴起和接受,不再需要数字连续性低效的解决方法。所有这些概念都依赖于有效重用CAD数据的能力。

图1基于模型的设计(MBD)范式是关于将CAD数据重新用作主模型,关于在整个产品生命周期中跨多个应用程序使用一个信息源。 图1:基于模型的设计(MBD)范例是关于将CAD数据重新用作主模型,关于在整个产品生命周期中跨多个应用程序使用一种信息源。

对于一些说明这一点的示例,让我们以进程内控制为例。这里的想法是使用CAD数据,传感器和算法来实时地系统地检测偏差并自动优化机器设置,从而大大优化了流程,从而节省了时间和金钱。为了获得这些结果,不同的软件(制造分析检查)必须协同工作以实时地来回交换数据。如果您开始在这些应用程序之间复制数据,则整个概念将被破坏。

3D打印行业提供了另一个示例,其中数据重用至关重要。在传统的制造方案中,工程师可以花两三个小时在另一个应用程序中复制信息,因为该信息随后被用来生产数十个,数百个或数千个零件。但是,3D打印的大部分价值在于其能够生产少量零件(即使不是唯一零件)的能力。因此,如果有人手动为单个零件或小批量重新创建数据,则零件的成本将变得过高。

采取措施寻求解决方案

显然,在工业4.0上下文中,在整个产品生命周期中重用CAD数据的能力至关重要-并且,大型工程和制造软件供应商并未忽视这一要求。为了更好地实现数字连续性,他们的目标是控制从设计到制造再到控制的整个产品生命周期链。

图2完全控制数据和数据重用的需求是Siemens,Autodesk和Dassault这样的大公司所理解的。 图2:完全控制数据和数据重用的需求是诸如Siemens,Autodesk和Dassault这样的大公司所理解的。

供应商首先开始通过合并CAD向这个方向发展 &CAM,然后将分析模块集成到设计和制造软件中。最近,我们看到了将检查工具添加到CAD系统中,并且这种集成可以提高流程效率。

但是,这种方法并不适用于所有软件开发公司。对于初学者来说,独立软件供应商不能总是将其解决方案插入CAD应用程序。

除此之外,我们生活在多CAD环境中是一个简单的事实。从数据重用的角度来看,这将简化一切,但是永远不会有通用的CAD标准。例如,公司越大,他们使用来自多个不同CAD系统的数据的机会就越大。

图3 HOOPS Exchange可以从主要的CAD系统检索所有PMI –两者都是语义的&图形化。我们已经投入大量资金,以确保我们非常出色地处理PMI,因为我们知道它对于在其他应用程序中重用至关重要。 图3:HOOPS Exchange可以从主要的CAD系统检索所有PMI –两者都是语义的&图形化。我们已经投入大量资金,以确保我们非常出色地处理PMI,因为我们知道它对于在其他应用程序中重用至关重要。

BREP和超越

那么,软件公司需要做什么来为客户提供真正的数字连续性和自动化呢?好消息是,已经开发出许多新的和不断发展的范例和技术进步来帮助解决这些挑战。我们看到了数字连续性和自动化的四个关键要素:

  • 支持一个大师模型。在整个产品生命周期中使用一个主模型至关重要。通过允许访问丰富的模型来避免重复,该模型不仅包含几何图形,还包含所有产品信息,包括制造和控制信息。
  • 利用BREP。 BREP(几何和拓扑)是CAD数据重用的起点。 BREP的质量对于许多工作流程至关重要。它可以用于生成网格,计算刀具路径,在3d打印之前对模型进行切片等。
  • 参考数据而非复制。在整个产品生命周期中移动数据时,如果仅在应用程序之间复制和粘贴数据,则Master Model范例将被破坏。现在存在必须通过引用而不是复制数据来保持其数据的数字连续性。
  • 支持新的CAD标准。标准是行业中许多人交换CAD数据的方式,并且有很多活动来使标准能够辅助数字连续性和自动化,例如Step AP242,JT 10.0和PRC-允许客户在任何情况下都可以重用其数据。
在Tech Soft 3D中,我们通过HOOPS Exchange(用于数据访问和重用的软件开发工具包)直接针对这些领域。

机会在等待

大多数制造商生活在距离无缝数据工作流程还很遥远的世界中。这意味着软件开发人员有巨大的机会提供解决实际问题并为客户提供实际价值的功能。有了正确的工具,他们将能够朝着这个目标迈出一大步,并确保整个产品开发过程中有效的数据重用。

Eric Vinchon是Tech Soft 3D产品的副总裁。

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