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Scambio dati CAD: IGES e STEP

1980
Engineering office with engineers collaborating on CAD data exchange using IGES and STEP formats.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Per affrontare l'incapacità di diversi CAD Per la condivisione dei dati sono stati creati sistemi e formati di file neutri. L'Initial Graphics Exchange Specification (IGES), sviluppato alla fine degli anni '70, rappresentò un primo tentativo. Successivamente è stato sostituito dal più robusto e completo STEP (Standard for the Exchange of Product model data, ISO 10303), in grado di rappresentare modelli 3D completi, struttura di assemblaggio e metadati.

Agli albori del CAD, ogni fornitore di software sviluppava il proprio sistema proprietario formato fileCiò creò delle "isole digitali", rendendo quasi impossibile la collaborazione tra aziende che utilizzavano sistemi diversi. Un'azienda automobilistica che utilizzava il Sistema A non poteva facilmente condividere un progetto con un fornitore che utilizzava il Sistema B. L'Initial Graphics Exchange Specification (IGES) fu creato da un consorzio che includeva Boeing e General Electric, e gestito dal National Bureau of Standards (ora NIST) degli Stati Uniti, per risolvere questo problema. Rilasciato nel 1980, IGES forniva un formato neutro, basato su testo, per descrivere la geometria wireframe, le superfici e i disegni di base. Tuttavia, IGES presentava delle limitazioni: spesso aveva difficoltà con i modelli solidi, causando errori di conversione come spazi vuoti tra le superfici, e non era in grado di memorizzare informazioni di livello superiore come la cronologia delle funzionalità o i vincoli di assemblaggio.

Per superare queste carenze, l'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) ha iniziato a sviluppare uno standard più ambizioso: ISO 10303, informalmente noto come STEP (Standard for the Exchange of Product model data). A differenza di IGES, STEP è stato progettato fin dall'inizio per essere un modello completo di dati di prodotto. Non si tratta di un singolo formato, ma di una serie di "Protocolli applicativi" (AP) su misura per settori specifici. Ad esempio, AP203 è per la progettazione 3D a controllo di configurazione, mentre AP242 unisce progettazione meccanica ed elettronica. STEP può rappresentare accuratamente la geometria solida (B-rep), le strutture di assemblaggio, le tolleranze, le proprietà dei materiali e altri metadati cruciali per l'intero processo. ciclo di vita del prodottoSebbene la traduzione diretta utilizzando il formato nativo di un sistema CAD sia ancora preferibile per una fedeltà perfetta, STEP è diventato di fatto lo standard di settore per uno scambio di dati 3D robusto e indipendente dal fornitore.

UNESCO Nomenclature: 3308
Ö8211; Ingegneria e tecnologia

Tipo

Abstract System

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • proliferazione di formati di file CAD proprietari
  • la necessità di collaborazione nei progetti di ingegneria su larga scala
  • primi formati di scambio dati come schede perforate e nastri magnetici per macchine a controllo numerico
  • progressi nella teoria dei database e della modellazione dei dati

Applicazioni

  • progetti di ingegneria collaborativa multiaziendale (ad esempio, Boeing 777)
  • archiviazione dati a lungo termine per l'industria aerospaziale e della difesa
  • fornitura di modelli 3D a diversi fornitori di produzione
  • interoperabilità tra software cad, cae e cam
  • sistemi di gestione del ciclo di vita del prodotto (plm)

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • a ‘semantic step’ format that includes functional requirements and simulation results
  • convalida basata su blockchain per garantire l'integrità dei file step scambiati
  • traduttori basati sull'intelligenza artificiale in grado di riparare automaticamente errori geometrici comuni nei file iges/step
  • file di passaggi in streaming per la visualizzazione di assembly di grandi dimensioni su dispositivi a basso consumo
  • incorporare modelli di simulazione leggeri all'interno di un file di passaggi per rapidi controlli delle prestazioni
  • un formato universale che unisce dati meccanici (step), architettonici (ifc) ed elettronici (pcb)
  • distribuzione di chiavi quantistiche per la protezione di dati CAD sensibili durante lo scambio
  • un formato di file autovalidante che include un hash della propria geometria per rilevare la corruzione
Argomenti correlati: IGES, STEP, ISO 10303, CAD, scambio dati, interoperabilità, formato file, gestione dei dati di prodotto.

Contesto storico

Scambio dati CAD: IGES e STEP

1974
1975-06-01
1980
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1978
1980
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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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