Termékadatok menedzselése és cseréje Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Matematikai Intézet Mechatronikai Mérnöki MSc Számítógépes tervezőrendszerek c. tantárgy 12. Laboratórium Termékadatok menedzselése és cseréje Dr. Horváth László http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Ez a prezentáció szellemi tulajdon. Hallgatóim számára rendelkezésre áll. Minden más felhasználása és másolása nem megengedett! A prezentációban megjelent képernyő-felvételek a Dassault V5 és V6 PLM rendszereknek, az Óbudai Egyetem Intelligens Mérnöki Rendszerek Laboratóriumában telepített installációján készültek, valóságos működő modellekről, a rendszer saját eszközeivel. V5 és V6 PLM rendszerek a Dassult Systémes Inc. és a CAD-Terv Kft támogatásával üzemelnek laboratóriumunkban Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Tartalom Termékadatok menedzsmentje. A mérnöki virtuális terekben kezelt adatok sajátosságai. Mérnöki virtuális terekben sajátos adatbázis-funkciók. Termékstruktúra. Termékmodellek szabványosítása. Adatcsere modellező rendszerek között. Adatcsere szabványok kifejlődése. Az IGES adatcsere formátum. A STEP termékmodell. Laboratóriumi gyakorlat A korábbi laboratóriumi feladatok tematikus áttekintő összefoglalása (Lásd a korábbi kidolgozott laboratóriumi példákat ezeken a lapokon.) Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Termékadatok menedzsmentje (Product Data Management, PDM) Modellezőkkel integrált, termék-centrikus adatbázis-kezelés. Termékstruktúra és annak az érintett tételekkel való kapcsolatának a menedzselése. Adatbázis-technológia sokrétű, nagy bonyolultságú nagy kiterjedésű és nagy tömegű adat kezelését igénylő feladathoz. A tervezési adatoknak és a mérnöki tevékenységek folyamatának együttes menedzselése. Más vállalati tevékenységekkel integráltan működik. A termék életciklusán keresztül rendelkezésre áll. A mérnöki információkkal kapcsolatos problémák feltárásának hatékony eszköze Funkciók Információkezelés. Módosításkezelés. Folyamatirányítás. Termékstruktúra-kezelés. Konfiguráció szempontjai A vállalat vezetésének a céljai. Termékek. Vállalati szervezet. Emberi tényező: motiváció, tapasztalatok, korábbi kudarcok. Minőség. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

A mérnöki virtuális terekben kezelt adatok sajátosságai Konfigurálható termékek, nagyszámú változatban. Egyedi termékek modellezése termékcsoportokban. Generikus termékstruktúrák modellezése. Nagy adat-tömeg. Sokféle elv, formátum. Összefüggések bonyolult rendszere. Különböző beosztású felhasználók. Több változat és módosulat. Változó státusz: tervezés alatt, ellenőrzés alatt, kibocsátva, kész terv, beépítve, installálás alatt, karbantartás alatt és üzemeltetés alatt. Hosszú időtartamra (életciklusra, PLM). Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mérnöki virtuális terekben sajátos adatbázis-funkciók Általános Nyitott rendszer Termékkel kapcsolatos Többszörös szimultán adathozzáférés Elérés felhasználói programokból Projektek Csoportok Jóváhagyási procedúrák Különféle szabványok Termékstruktúra Módosítások kezelése Elérés külső adatbázisokból Modellépítés története Adatbázis integritása Interfészek más rendszerekhez Objektumok összefüggései Státuszriportok Sokféle platform Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Termékstruktúra Kapcsolat a modellező eszközökkel. Módosulatok (revision), alternatívák, változatok és opciók kezelése. Többszintű darabjegyzékek (Bill of materials, BOM) kezelése. Csoportok számára, saját nézőpontjuknak megfelelő információ generálása. Grafikus megjelenítéssel támogatott navigáció többszintű rendszerekben. Attribútumok: kapcsolat alkatrészekkel és szerkezeti egységekkel, adatokkal, majd ennek átvitele az összes későbbi módosulatba. Összefüggések: alkatrész-alkatrész, alkatrész-adat, egy-több, több-több, attribútumok követése és öröklése, osztályozás (taxonómia). Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Termékmodellek szabványosítása STEP (Standard for Exchange of Product Model Data = Szabvány termékmodellek adatcseréjéhez). Nemzetközi adatkommunikációs szabvány termékmodellezéshez és adatcseréhez. Korábbi adatcsere-szabványosítási tevékenységekkel (pl. IGES) koordinálták. Számos korábbi adatcsere szabványt egyesít. Gépészeti, elektromos, elektronikai és szerkezeti tervezéshez. A modellezési alap: a PDES projekt termékmodellek fejlesztésére. Termékekkel kapcsolatos információk egységes modell-ábrázolása valósul meg. 1994: Európa és USA számos nagyvállalata: STEP nemzetközi termékadatcsere-szabványként való implementálásának és alkalmazásba vételének meggyorsítása. A STEP szabványt 1994 -ben az ISO 10303 szám alatt regisztrálták. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Adatcsere modellező rendszerek között 1 2 3 4 5 Közvetlen adatcsere A1 adatbázis A2 adatbázis Közvetlen konverzió Adatcsere konverzió nélkül Szabványos adatbázisok közötti átvitel (szabványos) Adatcsere asszociatívitás fenntartásával 1 3 4 5 2 Semleges formátum Közvetett adatcsere A1 adatbázis A2 adatbázis Átalakitás semleges formátumba formátumába Adatcsere semleges formátumban Általános Termékpárra adaptált semleges átalakító vagy Konverziók: entitás típusa entitás paramétere (pl. fokszám) entitások kapcsolata Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Adatcsere szabványok kifejlődése ISO 10303 STEP IGES 1.0 CAM-I XBF-2 ESP ANSI Y14.26 VDA/FS 1.0 projekt ESPIRIT PDES projekt IGES 2.0 DIN 66301 IGES 3.0 VDA/FS 2.0 IGES 4.0 IGES 5.0 Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Az IGES adatcsere formátumról IGES ( Initial Graphics Exchange Specification - grafikus adatcsere specifikáció). Az 1979-ben kezdett fejlesztés. A Boeing és a General Electric vállalatok korábbi semleges formátumú adatátviteli szabványai az IGES -re jelentős hatással voltak rá. Az ANSI (American National Standard Institute - Amerikai Nemzeti Szabványintézet) 1981 -ben ANSI Y14.26M szabványként elfogadta és adaptálta az IGES -t. A tervezőrendszerek fejlesztőinek széleskörű támogatását élvező IGES 1.0 és 2.0 változatai a kor igényének megfelelően rajzentitások átvitelére voltak alkalmasak. Az IGES 4.0 változat már B-rep testmodellek ábrázolását is lehetővé tette, amíg az 5.0 változat az entitás-választék és a megbízhatóság tekintetében jelentett fejlődést. IGES szabványt beépítették a STEP termékmodell szabványba. Az IGES szabvány entitások sorozatát írja le: entitások, az entitások leírásához szükséges paraméterek, az entitások között definiálható összefüggések. Az IGES fájl geometriai, topológiai és nem-geometriai adatokat tartalmaz. Az IGES entitás típusát 1 és 5000 közötti számkód azonosítja. A 600 és 699 között a felhasználó speciális igényeit kielégítő entitások. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Jellemző példák az IGES entitások választékából 100 körív IGES entitások Görbék 102 összetett görbe 110 egyenes Geometriai entitások Felületek 112 paraméteres szplájn 126 racionális B-szplájn Testek 141 határgörbe 142 görbe paraméteres felületen Egyéb 108 sík 114 paraméteres szplájn 124 transzformációs mátrix 136 véges elem 132 kapcsolódási pont 118 vonalfelület 120 forgásfelület Annotációs entitások 122 tabulált henger 128 racionális B-szplájn 140 offset felület Struktúra entitások 143 Kapcsolt felület 144 trimmelt paraméteres felület 302 asszociativítás definíció 310 szöveg font definíció 314 szín definíció 402 asszociativítás példány 404 rajz 410 méret 412 négyszögalakú csoport (array) 414 köralakú csoport (array) 418 csomópont terhelés/kötöttség 158 gömb 150 téglatest 154 henger 156 kúp 160 tórusz 161 tömör forgástest 184 tömör szerelési egység 152 ék 502 csomópont 504 él 508 élhurok 510 lap 514 héj 202 szögméret 230 metszet-terület 206 átmérő 216 hosszméret 220 ponthoz tartozó méret 222 sugár (méret) (sraffozás) Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

IGES MACRO definiálása Az IGES fájlban 600-699 azonosítójú entitások definiálása, majd tetszőleges számú alkalmazás (MACRO instance) ugyanebben a fájlban. Szintaktika, szemantika (az első két változó rögzített): 306 Macro, ID,par1, Par2,...,ParN Példák: Definíció koncentrikus körök: 306 MACRO,603, XC,YC,ZC,R,N párhuzamos egyenesek: 306 MACRO,609, X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2,D,N Példányok 603 1,1,1,3,6 603 5,2,8,9,4 609 1,1,1,2,2,1,1,5 609 2,6,8,12,15,6,2,8 Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Az IGES processzorok tesztelése Tükrözés teszt (reflection test) Forrásoldali preprocesszálás Modell posztprocesszálás IGES fájl Átviteli teszt (transmission test). Forrásoldali preprocesszálás Modell Céloldali posztprocesszálás IGES fájl Átvitel a céloldalra Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Az IGES processzorok tesztelése Visszahurkolási teszt (Loopback test). Forrásoldali preprocesszálás Modell Céloldali posztprocesszálás IGES fájl Átvitel a céloldalra Átvitel a forrásoldalra Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

A STEP termékmodell Például: A STEP implementálása Például: AP 203 - Configuration-Controlled 3D Design Geometria, termékstruktúra és konfiguráció-management. AP 214 - Core Data for Automative Mechanical Design Az autóipar fejlesztette ki. Autóipar-orientált geometria, termékstruktűra, alaksajátosságok, anyagok, tűrések. Integrált erőforrások (Integrated Resources): Alkalmazási erőforrások (Application Resources). Műszaki rajz Elektromos Véges elem analízis Kinematika Generikus erőforrások (Generic Resources). Termékdefinició Geometria és topológia Ábrázolás Termékstruktúra Tűrés Anyagok Alaksajátosságok Prezentáció Folyamatok Alkalmazási protokollok (AP) Implementációs metódusok Fizikai fájl Standard data access interface Adatbázis Ismeretbázis Rajz (alap) Asszociatív rajz Gépészeti tervezés Hajóépítés csőszerelés Elektromos tervezés Generikus adatstruktúrákat definiálnak a termékadatokhoz STEP entitások Termékadatok EXPRESS nyelven EXPRESS nyelven definiált entitások alkalmazás-függetlenek Alkalmazás-specifikus entitások A generikus erőforrások entitásaiból létrehozva és azokból hivatkozva. Entitások kereszt-hivatkozhatók Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

STEP alkalmazási protokolok (AP) A STEP különböző AP -okban alkalmazható általános definíciók készleteit határozza meg. Ezek az alkalmazási integrált elemek (Application Integrated Constructs). Az egy AP által leírt termékadatok különböző tervezőrendszerek között oszolhatnak meg. Ezért szükség lehet több rendszerhez interfészt kialakítani, majd eszközöket biztosítani a partciális adatok komplett csereadat-állománnyá egyesítésére. STEP part 21 EXPRESS forrású adatcsere fájlformátumot definiál. Minden implementációnak olvasni-írni kell ezeket a fájlokat. A STEP AP formális dokumentum, amely leírja a termék élettartama során érvényes tevékenységeket, az alkalmazási tevékenységek modelljén (AAM - Application Activity Model) alapulva, a tevékenységekhez szükséges termék-információkat, ARM - Application Reference Model), és a formális EXPRESS információs modellt AIM (Application Interpreted Model) Egy vagy több információs modell kombinációja, a rájuk vonatkozó kötöttségekkel. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

STEP AP: AIM - Application Interpreted Model Az adatcsere-implementáció alapjaként az AIM szolgál. EXPRESS információs modell Ugyanazt az alapinformációt trtalmazza mint az ARM Alap alkalmazási objektumokat (AO - Application Objects) ír le, meglévő definiciók (generikus és integrált erőforrások) könyvtárának felhasználásával. Struktúrákat és kötöttségeket tartalmaz. Alap alkalmazási objektum (AO - Application Object) Az AO -k funkcionalitási egységekre tagozódnak (UOF - Units of Functionality. Az UOF logikailag komplett információ-alkészletet ad a termék valamely aspektusáról. Pl. Design Activity Control UOF az AP 203 -ban a módosítások követését szolgálja a termék teljes élettartamában Ebben az alkalmazási objektum pl. módosítás igény. Az AP 203 protokol 36 alkalmazási objektumot tartalmaz az alábbi UOF -okban: Authorization (jogosultság), BOM, Design Information (tervezési információ, Effectivity (hatékonyság), End Item Identification (eredmény tétel azonosítás), Part Identification (alkatrész azonosítás), Shape (alak) Source Control (forrás szabályozás) Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/