3D Evolution

3D Evolution

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〒130-0013 東京都墨田区錦糸1-2-1

3D Evolution

3D Evolutionとは

3D Evolutionは、ダイレクトトランスレータをベースとした3Dデータの効率的活用を行うソフトウェアです。3Dデータを効率的に活用するためには、PLMプロセスに於ける3次元CADの苦手な領域をカバーする必要があります。3次元CADの苦手な領域は、大容量3Dデータの変換、複雑な曲面のオフセット計算、接触と干渉を区別した静的静的干渉チェック計算、協調設計に於ける3Dデータの知財保護化、3Dデータの軽量化、3Dデータの国際標準の長期保存化があります。3D Evolutionは、3次元CADやPDMシステムと連動し、後行程に3Dデータを効率的かつ永続的に展開する目的で開発されています。つまり3次元CADやPDMシステムが置換された場合でも後工程のプロセスに一切影響が及ばないように開発されています。その為には3次元CADデータをバイナリー解析し、3次元CADライセンスがない状況でも3次元CADデータを効率的に活用し、自動的のBOMを作成し長期保存可能である必要があります。欧州では、3次元CADの不幸な歴史があり解決策を考案し、その集大成が3D Evolutionです。まずは1998年にダイムラー社が初めての小型車を製作し報道陣に公開しました。しかしテストコースで横転事故が発生しました。当時の設計として板物部品のオフセットが不十分で重心が正確に把握できていないのが原因です。いまでも3次元CADは曲面オフセットが不得意です。これは3次元CADの基本的な考え方であるBrepの問題です。そこでCT CoreTechnologie Groupは、Brepを修正しながらオフセットする機能をリリースしてオフセット問題を解決しています。いまでは、バッチ処理による自動化がすすんでいます。次に2001年にエアバス社はA380を開発していましたが、CATIA V5で設計された機体に、CATIA V4で設計されたハーネスデータがインストールできない事態が発生しました。再度、CATIA V5で設計し直したためA380のリリースが1年延期されました。ハーネスの設計は、ダイムラーエアロスペース社のエンジニア1200名体制で1年の工数だそうです。この一件があり、LOTARが設立されISOと3Dデータ長期保存フォーマットを検討、AP242を開発、3Dデータの可用性を高めています。CT CoreTechnologie Groupは、そのSTEP AP242開発プロジェクトに参加し、STEP AP242の実装テストを行いエアバス社にリリースしています。現在は、ヨーロッパで型式認証を取得する場合に3D Evolutionで長期保存することがルールに明記されています。LOTARは、航空機の寿命を55年と想定し、その場合現行CADは存在しないため、3次元CADライセンスに依存しない3D Evolutionのバイナリー解析技術により、大容量3DデータをSTEP AP242に同一性検証を行いながら変換します。静的静的干渉チェックは、高速オフセットアルゴリズムにより部品形状を少しだけ小さくし静的干渉チェックを行うことで接触を除外した静的干渉チェックが可能となっています。また設計変更に対応するためデータベースを駆使して差分静的干渉チェックを行っています。この静的静的干渉チェックは、自動車1台分の静的干渉チェックが可能なため、やっと正確DMUが可能となりました。ダイムラー社は、エンジンの協調設計データが盗まれ模造品を開発されたことがあります。その事態に対応するため詳細設計部分を自動的に削除したり、アセンブル形状を自動的に外形化することで軽量化を行っています。この軽量化作業は、日本でも派遣労働者が中心となり手動で行っています。手動の場合は、設計変更の追随が難しく創造性のない業務なため精神的もきつく自動化が行われています。軽量化されたデータは知財保護も同時に行われ、協調設計、ロボットシミュレーション、梱包設計に使用されています。特に梱包設計の効率化にともない物流スピードが向上します。このように、3D Evolutionは世界的にPLM分野で3次元CAD機能を補完し、3Dデータを効率的に運用し生産性を高めています。3D Evolutionは、3D図面化に伴い生産性を強力に高めるソフトウエアのため、成功事例が発表されないのが残念です。

3D Evolution

ダイムラー社の3Dデータ活用について

ダイムラー社は、世界で最も3D図面運用で成功した会社です。紙図面運用から3D図面運用に切り替えて設計から出荷までのPLMプロセスが半減したと言われています。3次元CADをCATIA V5からNXへの移行は、全体のプロセスに影響を与えることなく完了しています。それもそのはずNXから3次元CADを切り替えても影響がないよう設計製造プロセスを構築しています。ずばり社内で運用する3DデータはJTフォーマットで、それを作成するのが3次元CADです。設計者が3次元CADで設計し、出図はJTフォーマット変換となります。金型設計や部品加工には幾何公差、寸法公差、抜き勾配などの生技要件が伴います。それらの処理は、出図されたJTフォーマットに対してSolid Edgeなど安価な3次元CADによるダイレクトモデリングで公差調整、ドラフト作成、PMI情報の入力を行います。公差は製造現場で入力した方が具体性があり、組立て時に微調整を行い実際製造された3Dデータの長期保存に繋がります。一般的に3Dデータを変換した場合に変換保証の話があります。日本では、3次元CADデータを正として変換されたデータの相違点を検証するのが一般的です。ダイムラー社では変換されたJTデータを正として下流行程にデータを供給します。3次元CADデータはテンポラリーでJTデータは恒久的と考えています。自動車1台分のデータは1.5万点以上あり、変換保証を行う時間がない上に変換エラーもほとんど発生しません。3次元CADから図面を出力する場合、3次元CADと図面の一致性は検証しないのと同じ理由です。JTフォーマットが正との考え方で一気に3D図面が加速しました。

ダイムラープロセス
Source: JT Format (ISO 14306) and AP 242 (ISO 10303) By ProSTEP

AP242 同一性検証について

AP242の同一性検証は、PDQチェック機能でプロファイルのバリデーション項目を設定しSTEP AP242ファイルを検証します。バリデーション項目は、検証名、閾値、合否判定基準が設定可能です。STEP AP242変換時に元データの情報、例えばフェイスの表面積、曲線の長さなどのGeometry Varidation Property(GVP)やパートの個数や重心位置などのAssembly Varidation Property(AVP)がSTEP AP242フォーマットに記録されています。同一性検証は、そのテキスト情報とSTEP AP242のBrep情報を比較して合否を判定します。この手法は、例えば50年後、STEP AP242ファイルを使用する場合に元データと一致しているか否か検証できる方法として国際標準化機構(ISO)が考案しています。またSTEP AP242には表示用テッセレーション情報も保存されています。表示用テッセレーション情報は変位が発生しませんので、STEP AP242のBrep情報と表示用テッセレーション情報を比較検証することで簡単に形状の一致を確認することができます。

同一性検証

3Dデータの入出力について

インターフェイス名 拡張子 Ver 入出力
形状 履歴
R W R W
3D PDF *.pdf
*.prc
2.04
3MF *.3mf
AMF *.amf
IGES *.iges
*.igs
5.2
5.3
Nastran *.nas
STEP *.step
*.stp
*.stpZ
*.stpx
AP203
AP214
AP242
STL *.stl
VDA *.vda FS2.0
VRML *.vrml
*.wrl
97
97zip
X3D *.x3d
*.x3db
XML AP242 *.xml AP242
3DExperience *.3Dxml Up to R417
Acis *.sat
*.sab
Up to R21
CADDS
CAMU
_pd
_ps
4-5
CATIA V4 *.model
*.dlv
*.exp
*.session
All 4.x
CATIA V5 *.CATProduct
*.CATPart
*.cgr
R10 to R27
CATIA V6 *.3Dxml R210-214
Creo *.asm
*.prt
*.xpr
*.xas
WF13-Creo4.0
*.neu WF13-15
Cosmos 3D *.csb
DGN *.dgn
DWG *.dwg
EUCLID *.e3i
EUKLID *.edx All-3.x
FBX *.fbx
Holos *.mod
iCAD *.x_t
*.x_b
All-26
I-DEAS *.arc
*.unv
*.asc
Up to NX6
Inventor *.ipt
*.iam
Up to 2017
*.sat
*.sab
Up to R21
JT *.jt
Medusa 3D *.asc
NX *.prt 11.1-NX11
Optimizer *.csb
Parasolid *.x_t
*.x_b
All-26
Plmxml *.xml
Rhinoceros *.3dm
Robcad *.rf
SolidWorks *.sldasm
*.sldprt
*.asm
*.prt
1999-2017
*.x_t
*.x_b
All-26
VisiCAD *.wkf

は、組込み型で対応します。
3D Evolutionは、インターフェイスの選択によりRead/Writeが決定します。
3D Analyzerは、全てのインターフェイスのReadに対応しています。
3D Analyzerの保存は、プレミアム・パッケージを選択した場合に3D PDF、JT Tessellationへ保存可能です。