Информационный обмен между CAD-системами

Л.И. Райкин,

доц., к.т.н., raykinl@yandex.ru,

А.Д. Филинских,

доц., к.т.н., alexfil@yandex.ru,

М.Н. Субботина,

зам. дир., ОНЦ Autodesk,

НГТУ  им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород

Проанализированы  способы  решения задачи обмена между CAD-системами: Autodesk  Inventor Professional, SolidWorks  от  Dassault  Systemes,  КОМПАС-3D от АСКОН, NX  от  Siemens  PLM  Software, Pro/ENGINEER и CreoElements/Pro от PTC. Установлено, что CAD-системы по-разному  осуществляют  экспортные  и  импортные  операции. CAD-системы проранжированы по суммарному  показателю  информационного  обмена в форматах:  .igs  и  .stp, .x_b и .x_t .

 

Analyzed ways to solve the problem of exchange between CAD-systems: Autodesk Inventor Professional, SolidWorks from Dassault Systemes, KOMПAС-3D from AСКОН, NX from Siemens PLM Software, Pro / ENGINEER and CreoElements / Pro from PTC. It was found that CAD-systems in different ways perform export and import operations. CAD-systems are ranked by the total index data exchange formats: .igs, .stp., .x_b and .x_t .

 

Для пользователей профессиональных CAD-систем зачастую проблематичен  обмен геометрической  и  топологической  информации между цифровыми моделями, созданными на технологических платформах разных вендоров. Аналогичная проблема возникает, когда предприятие переходит к очередной новой версии CAD-системы одного и того же производителя.

В  отечественных организациях  применяются CAD-системы как зарубежных, так и отечественных вендоров [1].

Известен ряд  способов,  позволяющих решать задачи обмена между CAD-системами:

o  использование  встроенных  в  CAD-систему  трансляторов,  реализующих функции импорта/экспорта, когда данные из формата одной системы конвертируются в формат другой; 

o  импорт файлов с помощью промежуточных (стандартных) форматов, таких как IGES, STEP, JT и др.;

o  специализированные системы трансляции данных.

Авторами проведён сравнительный  анализ  эффективности  передачи информации  между  моделями,  выполненными  в  CAD-системах  некоторых вендоров. В качестве объекта экспорта выбрана  кухонная  мойка, 3D-модель которой была разработана в Autodesk Inventor Professional (рис.1).

Рис.1. 3D-модель кухонной мойки

При  моделировании  использовались параметрические зависимости, был назначен материал  и  физические  свойства. Модель передавалась в  SolidWorks  от  Dassault  Systemes [2],  в  КОМПАС-3D от АСКОН [3],  в  NX  от  Siemens  PLM  Software [4]  и  в  Pro/ENGINEER от PTC [5]. Для оценки передачи были выбраны следующие характеристики: материал, плотность, масса, площадь, центр тяжести, точность геометрической  модели,  соблюдение  зависимостей  и  дерево  построения модели.

Установлено, что модель, разработанная  в  Autodesk  Inventor  Professional  и  передаваемая  в  рассмотренные четыре программные продукта,  удовлетворительно передается в КОМПАС-3D и  SolidWorks (соответственно  30  и  25 положительных  оценок из 104 возможных).  Передача  этой  же  модели  в  Pro/ENGINEER  неудовлетворительна (6 положительных оценок), а в NX - полностью отсутствует.

Процедура построения модели была разбита на 6 шагов: 

-  «Эскиз» — только 2D-построения. 

-  «Выдавливание» — первая 3D-операция.

-  «Углубление» — появление операции вычитания.

-  «Ребристость» — усложнение модели.

-  «Готовая геометрия» — появление операций «сопряжение» и «оболочка».

-  «Готовая деталь» — назначение материала и плотности.

На  каждом  шаге  производилось  сохранение  в разные форматы, причем из рассмотрения были исключены те, которые не открылись в рассматриваемых CAD-системах, а также форматы, которые не смогли сохранить  геометрию.

При  оценке  информационного  обмена  в качестве критериев выбраны: 

o  точность геометрической модели;

o  сохранение дерева построения;

o  твердотельность модели (не каркасность);

o  возможность модификации;

o  возможность сохранения модификаций;

o  характеристики  детали  (материал,  плотность,  масса,  площадь,  объем и центр масс). 

Результаты исследования технологии обмена данными в CAD-системах приведены в табл.1.

Таблица 1

Результаты исследования технологии обмена данными в CAD-системах

Примечание: В табл.1 знаком (+) отмечен положительный результат обмена, знаком (-) – отрицательный.

При исследовании сохранения модели в форматах: .igs, .stp, .x_b и .x_t были исключены те  форматы,  которые не открылись в рассматриваемых CAD-системах, а также форматы, которые не смогли сохранить  геометрию. Результаты исследования экспорта/импорта в CAD-системах по каждому из четырех форматов представлены в табл.2-5, а в табл.6 - обобщенные показатели экспорта/импорта. При этом  балл «1» присвоен факту передачи параметров, в противном - присвоен  балл  «0».

Таблица 2

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .igs

 

Таблица 3

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .stp

 

Таблица 4

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .x_b

 

Таблица 5

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .x_t

 

Таблица 6

Обобщенные показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием

форматов .igs, .stp, .x_b и .x_t

 

В результате проведенных исследований установлено, что:

o  Свойства  материала  и  дерево  построения  не  удалось  передать ни в одном из форматов.

o  Разные  форматы  по-разному  реализуют  экспорт/импорт  в  CAD-системы. Наилучшие результаты показали .igs и .stp , в 1,5 раза превысив возможности x_b и .x_t.

o  CAD-системы по-разному  осуществляют  экспортные  и  импортные  операции. По степени  повышения  суммарного  показателя  информационного  обмена в форматах  .igs  и  .stp  рассмотренные CAD-системы расположились  в  следующей последовательности:  Inventor  (10),  NX7  (12),  SolidWorks  (13),  Creo  (14), КОМПАС (15).

Литература

1.  Об эффективности обмена информацией между САПР // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Райкин Л.И. [и др.]. 2014. № 2 (3). URL: http://7universum.com/en/tech/archive/item/1034.

2.  SolidWorksRussia  / [Электронный  ресурс].    URL: http://www.solidworks.ru/ (дата обращения: 2.12.2013).

3.  АСКОН    комплексные  решения  для  автоматизации  инженерной деятельности  и  управления производством.  CAD/AEC/PLM / [Электронный  ресурс].  -  URL: http://ascon.ru  (дата  обращения: 02.12.2013).

4.  NX: Siemens PLM Software - РОССИЯ / [Электронный ресурс]. – URL: http://www.plm.automation.siemens.com/ru_ru/products/nx/ (дата обращения: 02.12.2013).

5.  PTS — Продуктивные технологические системы. Программные продукты PTC.  Обзор  пакетов  Pro/ENGINEER  / [Электронный  ресурс].  URL:  http://www.pts- russia.com/products/proengineer.htm  (дата обращения: 02.12.2013).