Budapesti Mszaki Fiskola Neumann Jnos Informatikai Kar Alkalmazott
Budapesti Műszaki Főiskola Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Matematikai Intézet Mérnöki Informatikus MSc Modellezés és tervezés c. tantárgy 7. Előadás Termékadatok menedzselése és cseréje Dr. Horváth László egyetemi tanár 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 A STEP termékmodell Adatcsere modellező rendszerek között Adatcsere szabványok kifejlődése Az IGES adatcsere formátum Az IGES processzorok tesztelése STEP alkalmazási protokollok (AP) Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Termékadatok menedzsmentje (Product Data Management, PDM) (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/
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 termék-adatcsere 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/
A STEP termékmodell A STEP implementálása Alkalmazási protokollok (AP) Például: Rajz (alap) AP 203 - Configuration. Controlled 3 D Design Geometria, termékstruktúra és konfiguráció-management. Elektromos tervezés Asszociatív rajz Hajóépítés Gépészeti tervezés csőszerelés Integrált erőforrások (Integrated Resources): Generikus erőforrások (Generic Resources). AP 214 - Core Data for Automative Mechanical Design Az autóipar fejlesztette ki. Autóipar-orientált geometria, termékstruktúra, alaksajátosságok, anyagok, tűrések. Termékdefinició Tűrés Termékstruktúra Anyagok Ábrázolás Folyamatok Geometria és topológia Prezentáció Generikus adatstruktúrákat definiálnak a termékadatokhoz STEP entitások Termékadatok EXPRESS nyelven definiált entitások Alaksajátosságok alkalmazás-függetlenek Alkalmazási erőforrások (Application Resources). Műszaki rajz Véges elem analízis Alkalmazás-specifikus entitások A generikus erőforrások Elektromos Kinematika entitásaiból létrehozva és azokból hivatkozva. Implementációs metódusok Fizikai fájl Adatbázis Standard data access interface Entitások kereszt-hivatkozhatók Ismeretbázis Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Adatcsere modellező rendszerek között 1 4 A 1 adatbázis (szabványos) 2 Közvetlen konverzió A 1 adatbázis A 2 adatbázis Szabványos adatbázisok közötti átvitel A 2 adatbázis (szabványos) 3 Adatcsere konverzió nélkül A 1 adatbázis A 2 adatbázis 5 Adatcsere asszociativitás fenntartásával Közvetlen adatcsere 1 A 1 adatbázis A 2 adatbázis 4 A 1 adatbázis Semleges formátum 2 3 5 Átalakítás semleges formátumba Adatcsere semleges formátumban Átalakítás A 2 adatbázis formátumába A 2 adatbázis Általános vagy semleges átalakító Termékpárra adaptált Konverziók: entitás típusa entitás paramétere (pl. fokszám) entitások kapcsolata Közvetett adatcsere Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Adatcsere szabványok kifejlődése IGES 1. 0 STEP ISO 10303 ANSI Y 14. 26 CAM-I IGES 2. 0 XBF-2 IGES 3. 0 ESP VDA/FS 1. 0 ESPIRIT projekt PDES projekt DIN 66301 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 Y 14. 26 M 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 IGES entitások Görbék Geometriai entitások Felületek Testek Egyéb Annotációs entitások 124 transzformációs mátrix 132 kapcsolódási pont 136 véges elem Struktúra entitások 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 202 szögméret 206 átmérő 216 hosszméret 220 ponthoz tartozó méret 222 sugár (méret) 230 metszet-terület (sraffozás) 100 körív 102 összetett görbe 110 egyenes 112 paraméteres szplájn 126 racionális B-szplájn 141 határgörbe 142 görbe paraméteres felületen 108 sík 114 paraméteres szplájn 118 vonalfelület 120 forgásfelület 122 tabulált henger 128 racionális B-szplájn 140 offset felület 143 Kapcsolt felület 144 trimmelt paraméteres felület 150 téglatest 502 csomópont 152 ék 504 él 154 henger 508 élhurok 156 kúp 510 lap 158 gömb 514 héj 160 tórusz 161 tömör forgástest 184 tömör szerelési egység 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, par 1, Par 2, . . . , Par. N Példák: Definíció koncentrikus körök: 306 MACRO, 603, XC, YC, ZC, R, N párhuzamos egyenesek: 306 MACRO, 609, X 1, Y 1, Z 1, X 2, Y 2, Z 2, 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 Forrásoldali posztprocesszálás IGES fájl Átviteli teszt (transmission test). Modell Céloldali posztprocesszálás Forrásoldali preprocesszálás Átvitel a céloldalra IGES fájl Modell Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Az IGES processzorok tesztelése Visszahurkolási teszt (Loopback test). Modell Forrásoldali posztprocesszálás Átvitel a forrásoldalra IGES fájl Céloldali preprocesszálás Forrásoldali preprocesszálás IGES fájl Átvitel a céloldalra Céloldali posztprocesszálás Modell Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
STEP alkalmazási protokollok (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 parciális adatok komplett csereadatállománnyá 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 tartalmazza mint az ARM Alap alkalmazási objektumokat (AO - Application Objects) ír le, meglévő definíciók (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/
Laboratóriumi gyakorlat MT 8. 1 Áramköri lap alakmodellezése, kötöttségek, alkatrész elektronikai viselkedése Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Áramköri lap mint alkatrész testmodell Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Alkatrész testmodell áramköri lap kontextusában Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Alaksajátosságok elhelyezése áramköri lapon Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Áramköri lap kötöttség térfogatok elhelyezése alakként ROUTE OUTLINE : an area where routing electrical connections is allowed PLACE_OUTLINE: an area where component placing is allowed OTHER_OUTLINE: other area type defined by an outline, cutouts and a thickness VIA_KEEPOUT: an area where via placing is forbidden PLACE_KEEPOUT: a mechanical space reservation where the component height is limited PLACE_REGION: an area where placing is limited to component of certain types ROUTE_KEEPOUT: an area where routing electrical connections is forbidden Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Áramköri lap kötöttség térfogatok elhelyezése alakként Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Áramköri lap kötöttség térfogatok elhelyezése alakként Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Áramköri lap kötöttség térfogatok elhelyezése alakként Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Mechanikai komponens definiálása áramköri laphoz Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Mechanikai komponens definiálása áramköri laphoz Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Komponens helyezés áramköri lapon összefüggés definiálásával Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Komponens helyezés áramköri lapon összefüggés definiálásával Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Komponens helyezés áramköri lapon összefüggés definiálásával Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Komponens helyezés áramköri lapon összefüggés definiálásával Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Alaksajátosság elhelyezése áramköri lapon Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Kinematika szimulációja Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Az eddig definiált áramköri lap Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Laboratóriumi gyakorlat MT 8. 1 Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
Laboratóriumi gyakorlat MT 8. 1 Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http: //users. nik. uni-obuda. hu/lhorvath/
- Slides: 36