3DAモデル活用|3D Evolution

3DAモデル活用|3D Evolution

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3DAモデル活用|3D Evolution

3D_Evolutionについて

3D Evolutionは、ダイレクトトランスレータをベースとした3Dデータ活用ツールです。ドイツ自動車産業界の設計製造における工数削減手法、インダストリー4.0は、3D Evolutionのバイナリー解析技術や特殊なアルゴリズムにより実現されています。3D Evolutionで培われたバイナリー解析技術は、CAEやCAMソフトのCADインターフェイスとして、世界の殆どの製造業で使用されています。3D Evolutionは、国際標準化機構(ISO)のSTEP AP242 Business Object Modelによる3DAモデル変換や長期保存に対応しています。バイナリー解析技術は、数十万点の部品を3DAモデル変換や長期保存する基礎技術として国際標準化機構(ISO)のSTEP AP242 Business Object Modelの運用を可能にしています。


Function Table of Contents


3D_Evolutionのイメージ

3D_Evolutionは、CADデータを効率よく運用する目的で開発されています。機能はすべて自動化が可能です。3D_Evolutionは、CADライセンスがなくてもCADデータを読み込み、修正、変換、軽量化、知財保護化、品質最適化を行い、任意のフォーマットに変換することが可能です。3D図面化が進む中、国際標準化機構(ISO)が定義したSTEP AP242 Business Object Modelを実装検証し、急務だった航空宇宙産業のCADデータ長期保存に対応しています。3D_Evolutionのアルゴリズム等は、お客様の設計資産を安全に効率よく運用するため国際標準仕様に合わせています、例えば国際標準化機構のPDQ-SやAP242 BOM、CAx-IFのマスプロパティ計算アルゴリズムです。マスプロパティ計算は、CADシステムによって異なります。中間フォーマットで3DAモデル化した場合、元のCADデータとの同一性を保証する必要があります。その場合にマスプロパティ計算は重要です。このマスプロパティ計算がシステム毎に違うと同一性は保障できません。3D_Evolutionは、高度なバイナリー解析技術によりCADデータを忠実に再現し、国際標準のマスプロパティ計算を行い、STEP AP242 Business Object Modelに保存します。従って未来永劫、同一性を保証することが可能となります。これが国際標準のCADデータ長期保存方法です。

3D Evolution

3DAモデル国際標準化の最先端テクノロジー

■ 3DAモデルの国際標準化

1980年台から3次元CADデータの品質が問題視されPDQ概念が生まれ検査ソフトが誕生しました。ところがPDQが普及すると独自の基準や独自のツールが誕生して同じような検査項目でも検査するシステムにより成否判定が変わりPDQへの信頼が失墜しました。そこで国際標準機構(ISO)は、ドイツ自動車産業界で運用されているVDAチェックをベースしたPDQチェックを機械語で定義しました。これがPDQ-Sです。従って同じアルゴリズムを搭載したPDQチェックツールでは同じ結果が得られ安定化させることができます。さらに国際標準化機構では、3DAモデルや長期保存に対応する国際標準フォーマットとしてSTEP AP242 Business Object Modelを完成させています。このフォーマットは、NurbsやBézierなどことなる数式の情報や、PMI、表示データ、同一性検証項目が保存可能です。またアセンブル情報はXMLフォーマットで保存され部品表となります。このSTEP AP242 Business Object Modelは、航空宇宙産業界で運用されている実績があります。CADデータを中間フォーマットに変換するため同一性検証は重要です。この同一性検証は基本的にマスプロパティ計算で行うため、マスプロパティ計算のアルゴリズム統一が必要となります。アルゴリズムは、国際団体CAx-IFから供給されています。そのアルゴリズムを搭載済のシステムは、CATIAと3D_Evolutionです。

国際標準化

■ 高度なバイナリー解析によるCADインターフェイス開発

CT Core Technologie Groupは、3次元CADデータ国際標準化を行うため、バイナリー解析技術によりCADインターフェイスを開発しました。このCADインターフェイスにより、大容量3次元CADデータ(3次元CADライセンスが供給されないレガシーデータを含む)をSTEP AP242 Business Object Modelに変換することが可能となっています。また国際標準化機構(ISO)より提供されたマスプロパティ・アルゴリズムにより、変換保障機能も実装されています。このCADインターフェイスは、30種類以上のCAEソフト(MSC Software‥)やCAMソフト(Open Mind Technology、DP Technology Corp‥)で導入されています。日本の殆どの製造業で使用されているテクノロジーです。

バイナリー解析技術


■ 国際標準によるCADデータ長期保存

3DAモデルで使用されるフォーマットは、フィーチャー情報を除くすべての3次元CAD情報を包含し、且つ不変的なフォーマットでなくてはなりません。3次元CADデータ変換において、様々な中間フォーマットがありますが、すべてのフォーマットに曖昧な形状表現があり変換エラーが発生します。そのような状況を踏まえて国際標準化機構(ISO)は、3次元CADデータ国際標準化としてSTEP AP242 Business Object Modelを定義しました。このSTEP AP242 Business Object Modelは、変換エラーを排除すべく曖昧な形状表現を排除しています。また変換保障としてマスプロパティ計算の統一されたアルゴリズムによる同一性検証機能が搭載されています。この同一性検証機能により、STEP AP242 Business Object Model ファイル単独で、元の3次元CADデータとの誤差判定が可能となっています。STEP AP242 Business Object Modelの用途は、アクティブ3次元CADデータは3DAモデルフォーマット、レガシー3次元CADデータは、長期保存フォーマットとして使用します。3DAモデルによるコスト削減と長期保存による設計資産の保全が実現できます。過去の3次元CADデータを生データのまま、後生大事に保管していませんか?3次元CADデータが陳腐化する前にSTEP AP242 Business Object Modelへ移行をお勧めします。

CADデータ国際標準化

■ STEP AP242 Business Object Modelとは

STEP AP242 Business Object Modelは、アセンブル構造をXMLファイルで表現し、部品形状データを個別のSTEPファイルで表現します。XMLファイルからSTEPファイルリンク情報が張られます。XMLファイルは、1ファイルで全体のアセンブル構造を表現、複数ファイルでサブアセンブリ構造を表現することができます。このファイル構造により、STEP AP203やSTEP AP214と比べて容易に製品データ管理を行うことが可能となり3次元CADデータの流用性が高まります。STEP AP242 Business Object Modelにより航空機産業の数十万点に及ぶ3DAモデルの運用が可能となり、3DAモデルの管理は、55年体制としています。大容量3次元CADデータをSTEP AP242 Business Object Modelに変換する方法は、最初にアセンブル構成のみ読み込みXMLファイルに変換します。このXMLファイルは、部品のSTEPファイルにリンク情報を持っています。次に部品をSTEPファイルに順次変換することで可能です。この方法は、バイナリー解析技術を駆使したダイレクトトランスレータで実現可能です。

AP242 Business Object Model

■ STEP AP242 Business Object Modelの同一性検証とは

STEP AP242 Business Object Modelの同一性検証は、様々な検証項目を設けて同一性検証を3DAモデル変換時に行っています。同一性検証では、一般的に体積や表面積などマスプロパティ情報が一致する必要があります。ところが各3次元CADメーカのアルゴリズムがバラバラなため、マスプロパティ値が一致しません。従って国際団体CAF-IFは、アルゴリズムを開発し、そのアルゴリズムをダッソー社とCT Coretechnologie Groupは採用しています。そのアルゴズムで得られた値をSTEP AP242 Business Object Model の中に記述します。検証するときは、STEP AP242 Business Object Model の形状を測定して得られる値と記録された値を比較することで同一性検証が可能となります。エアバス社の3DAモデルは、同一性検証をダブルカーネルチェック、CATIA V5と3D_Evolutionで行っています。エアバスの同一性検証は、EB9300(欧州規範9300)に則り行われています。

同一性検証