Datenaustausch und die Lieferkette

CAD-Datenaustausch ist der Begriff, der normalerweise für die Bewegung von 3D-Design-Daten zwischen kollaborierenden Design-/Ingenieur-/Fertigungsunternehmen verwendet wird. Es kann so betrachtet werden: Wenn die Hierarchie des CAD-Datenaustauschs ein Dreieck mit einem OEM an der Spitze ist, Tier-1-Zulieferern auf der nächsten Ebene und Subunternehmern für die Top-Tier-Zulieferer darunter, kann der Fluss des CAD-Datenaustauschs als bidirektionaler Strom betrachtet werden, der von oben nach unten und umgekehrt fließt.

Obwohl der Datenfluss als bidirektionaler Strom beschrieben werden kann, ändert sich der Inhalt der Daten. Die Daten, die zwischen OEM und Top-Tier-Zulieferer ausgetauscht werden, sind normalerweise nicht die gleichen wie die, die zwischen Top-Tier-Zulieferer und Subunternehmern darunter ausgetauscht werden. Typischerweise sind die Daten, die zwischen OEM und Top-Tier-Zulieferer ausgetauscht werden, sehr groß und komplex. Es könnte sich um native CAD-Daten handeln, es könnte STEP sein oder es könnte ein Visualisierungsformat wie JT sein.

Die Ingenieurarbeiten am unteren Ende der Lieferkette umfassen Dinge wie Werkzeugdesign und -herstellung, Werkzeughalterdesign und -herstellung sowie das Design und die Herstellung kleinerer Komponenten, die integraler Bestandteil der Komponente sind, die auf der Top-Tier-Zuliefererebene erstellt wird. Diese Elemente sind wichtig, da sie sich oft auf dem zeitkritischen Pfad der Lieferung befinden und die Optimierung von CAD-Datenaustauschprozessen auf dieser Ebene sehr wünschenswert ist.

Wie effizient sind bestehende CAD-Datenaustauschprozesse?

Eine der Eigenschaften des CAD-Datenaustauschs war, dass spezielle Fähigkeiten und Expertise erforderlich sind, um Dinge zu ermöglichen. In einigen Unternehmen gibt es Personen, die sich der Rolle des CAD-Datenaustauschs widmen. Wie bei den meisten anderen Dingen ist der CAD-Datenaustausch am effizientesten, wenn Prozesse automatisiert werden können und die Abhängigkeit von Schlüsselmitarbeitern minimiert werden kann. Wenn der CAD-Datenaustausch zu Nebenzeiten stattfinden und in einer lichtlosen Umgebung laufen kann, Ressourcen freigeben, die über verfügbare Ressourcen verteilt sind, können Einsparungen erzielt werden. Die Automatisierung der Erstellung von CAD-Datenaustausch-Audit-Trails kann weiteren Wert hinzufügen.

Mehrere verschiedene Arten von CAD-Daten zwingen zum CAD-Datenaustausch

Als ob die Komplexität des CAD-Datenaustauschs zwischen kooperierenden Unternehmen nicht bereits eine ausreichende Herausforderung für die Design-/Fertigungsindustrie wäre, gibt es oft einen erheblichen internen Overhead. Immer mehr Unternehmen, insbesondere diejenigen in den Lieferketten der Automobil- und Luftfahrtbranche, haben mehr als ein CAD-System. Zwei aktive Systeme sind ziemlich häufig und es ist nicht ungewöhnlich, drei zu finden. Zum Zeitpunkt des Schreibens sind dies normalerweise CATIA, NX und Creo, aber es ist auch möglich, dass CADDS noch vorhanden ist, und selbst wenn es nicht mehr als Designsystem aktiv ist, kann immer noch ein großer Bestand an CADDS-Daten vorhanden sein.

Es könnte argumentiert werden, dass die Präsenz von zwei oder drei verschiedenen Arten von CAD-Systemen die Interoperabilität mit mehr Kunden ohne die Notwendigkeit der Datenübersetzung ermöglicht, aber es verschiebt einfach den Punkt, an dem die CAD-Datenübersetzung stattfindet. Ein Projekt kann die verfügbaren Ressourcen leicht überlaufen, und wenn die Ressource ein CAD-System ist, ergibt es Sinn, von einem CAD-System zu einem anderen überzulaufen.

CAD-Datenaustausch oder Interoperabilität oder wie auch immer es als nächstes genannt wird, ist kein einfacher Prozess. Dies ist ein Versuch, Menschen zu helfen, gängige Probleme zu erkennen und dann zu umgehen, die während ihres Datenaustausch-Lebenszyklus auftreten können. Es ist nicht als endgültiger Leitfaden für den Datenaustausch gedacht, sondern als einige Hinweise und Tipps, die aus praktischen Erfahrungen und Kenntnissen des Datenaustauschbereichs gewonnen wurden.

Empfang von Daten

Wissen, was Sie erwarten zu erhalten und es beim Empfang überprüfen

Wenn Sie 'fremde' Daten importieren oder übersetzen müssen, hilft es, wenn Sie wissen, was Sie erhalten werden. Es gibt Ihnen die Möglichkeit, zu planen und sicherzustellen, dass Sie, wenn es ankommt, genügend Zeit und die geeigneten Übersetzungswerkzeuge für die Aufgabe haben.

Können Sie es anzeigen? Können Sie sehen, ob es sich um eine Baugruppe anstelle eines Einzelteils handelt? Enthält es Farben und andere Attributdaten, die Sie möglicherweise benötigen? Wie groß sind die Dateien? Haben Sie schon einmal mit Daten von dieser Person und dieser Quelle gearbeitet? Sieht es nach Routinegeschäft aus oder ist dies etwas Neues?

Verstehen, was Sie erhalten haben

Ist es der richtige Dateityp? Ist es eine komprimierte Datei? Ist es eine native CAD-Datei oder eine STEP-Datei? Gehen Sie nicht das Risiko ein, sich wegen der Verlegenheit an ein Helpdesk zu wenden, um zu sagen, dass ein Übersetzer nicht funktioniert, wenn er zur Übersetzung einer STEP-Datei entwickelt wurde und Sie ihm eine native CAD-Datei zugeführt haben. Einfache Dinge können oft übersehen werden, zum Beispiel stellen Sie sicher, dass Sie die Dateierweiterung überprüft haben und dass alle gezippten Daten entpackt wurden! Wenn Sie regelmäßigen Datenaustauschbedarf haben, ist es eine gute Idee, den Prozess zu definieren, sodass sowohl der Sender als auch der Empfänger bei jedem Austausch von Daten auf die gleiche Weise arbeiten. Wenn Ihre Interoperabilitätsarbeit so ist, dass Sie unterschiedliche Dateien von unterschiedlichen Personen erhalten, lohnt es sich dennoch, eine Definition des Prozesses zu erstellen, da es Missverständnisse vermeiden und so Zeit und Aufwand sparen kann.

Behandeln Sie eingehende Daten mit Sorgfalt

Fast alle Daten, die zwischen Unternehmen für kollaborative Arbeit gesendet werden, enthalten geistiges Eigentum von einem oder beiden Unternehmen. Solche Daten sollten mit Sorgfalt behandelt werden. Elektronische Dateien sollten in sicheren Bereichen gespeichert werden und nicht in einem Memo in einem E-Mail-Posteingang oder in einem Verzeichnis auf einer öffentlichen FTP-Seite hinterlegt bleiben. Idealerweise sollte es einen Prozess geben, der die Daten empfangen kann und vor jeder Validierung aufzeichnet, was eingegangen ist, die Daten an einem sicheren Ort ablegt und dem Absender mitteilt, dass sie sicher empfangen wurden. Ein ähnlicher Prozess sollte für Daten in physischer Form vorhanden sein, wie z. B. auf einem USB-Laufwerk oder einer DVD. Es sollte nicht in seinem Umschlag auf einem Schreibtisch liegend hinterlassen werden, sondern in einem sicheren Medienlager untergebracht werden.

Übersetzen Sie nur, was Sie benötigen

Es ist nicht ungewöhnlich, mehr Daten zu erhalten, als für die Aufgabe benötigt werden. Ein extremes Beispiel könnte ein Scharnierhersteller sein, der die halbe Karosserie erhält, um die korrekte Platzierung und Passform der Türscharniere sicherzustellen! Es ist nicht immer so schlimm, aber es passiert. Die Idealsituation wäre gewesen, genug Dialog mit der sendenden Organisation zu haben, um genau zu vereinbaren, welche Daten benötigt werden und nur diese zu senden.

Manchmal kann das jedoch nicht passieren. Ein Problem, das dadurch entstehen kann, ist, wie sehr große Dateien gehandhabt werden sollen. Eine große CAD-Datei zu erhalten, die nicht direkt mit Ihrem eigenen CAD-System kompatibel ist, ist nicht gut. Wie groß ist groß? CAD-Dateien von fünfzig oder hundert Megabyte sind nicht ungewöhnlich und IGES- oder STEP-Dateien können manchmal gigabytegroß sein! Es ist eine Tatsache, dass je größer die Datei, desto größer die Wahrscheinlichkeit eines Übersetzungsfehlers – die Maschine, auf der Sie die Übersetzung durchführen, kann möglicherweise aus dem Speicher laufen. Es ist selten erforderlich, mit diesem Datenvolumen zu arbeiten, und wenn das Senden solcher großen Dateien vermieden werden kann, ist das hilfreich.

Wenn Sie auf der Empfangsseite einer solchen Datei stehen, gibt es mehrere Dinge, die Sie tun können. Sie könnten den Absender bitten, Ihnen eine Baugruppe als Satz von Unterbaugruppen zur Verfügung zu stellen - dies könnte jedoch kommerziell sensibel sein und negative Zeichen an den Absender senden, und daher möglicherweise nicht praktikabel. Der Absender kann möglicherweise die Datei nicht einfach zerlegen oder Teile der Datei entfernen, um es Ihnen zu erleichtern. Vielleicht ist dies das letzte Mittel.

Wenn Sie sehr vertraut mit dem Übersetzungswerkzeug sind, das Sie verwenden, könnten Sie feststellen, dass Sie nur die Geometrie übersetzen können, die Sie benötigen. Es könnte beispielsweise sein, dass eine Layer-Konvention verwendet wurde und dass Sie die gewünschten Layer übersetzen oder die nicht gewünschten Layer ausschließen können. Es könnte sein, dass die gewünschte Geometrie Oberflächengeometrie ist, sodass Ihre Lösung möglicherweise darin besteht, nur die Oberflächen zu übersetzen. Kurz gesagt, das Verständnis der Fähigkeiten Ihrer Übersetzungswerkzeuge kann Ihnen helfen, mit großen Dateien umzugehen, Zeit zu sparen und die Arbeit zu erledigen.

Wie wissen Sie, ob Sie erfolgreich waren?

Beim Datenaustausch gehen wir davon aus, dass ein Übersetzer, der nur begrenzte Warnungen ausgibt und eine Datei erstellt, im Allgemeinen erfolgreich war. Es kann gefährlich sein, diese Annahme zu treffen. Zu diesem Zeitpunkt kann nur festgestellt werden, dass eine Datei erstellt wurde und möglicherweise im Ziel-CAD-System gelesen werden kann. Es ist nicht möglich zu sagen, dass bisher ein äquivalentes CAD-Modell zum Original erstellt wurde. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Dateien zu validieren, und alle haben ihre Stärken und Schwächen. Wir könnten ein perfektes Modell haben, aber es könnte nicht dasselbe wie das Original sein. Wir könnten den Absender nach Massen-Eigenschaften des Originals fragen und einige Vergleiche anstellen, aber selbst wenn sie gleich erscheinen, könnte die Form unterschiedlich sein. Manchmal reicht eine visuelle Inspektion des Quellmodells und ein bloßer visueller Vergleich mit dem Zielmodell aus, um ein Problem zu erkennen, jedoch bedeutet das Nichtsehen eines Unterschieds nicht, dass keiner existiert. Die Validierung ist ein schwieriges Gebiet.

Glücklicherweise haben wir jetzt den Punkt erreicht, an dem die meisten Übersetzer die meiste Zeit arbeiten und wir scheinen auf die eine oder andere Weise in der Lage zu sein, Daten auszutauschen, ohne allzu viele Probleme dieser Art zu haben - insbesondere, wenn wir nur ab und zu ein paar Dateien austauschen. Das wahre Ausmaß dieses Problems ist nicht klar.

Die Notwendigkeit der Validierung variiert je nach Verwendungszweck der übersetzten Daten. Die Frage der Genauigkeit und Vollständigkeit einer Übersetzung wird sehr wichtig, wenn komplexe Formen zur Erstellung teurer Werkzeuge verwendet werden oder wenn wir Dutzende von Dateien haben, von denen wir die meisten nicht visuell überprüfen werden. Es ist ein noch größeres Problem bei Migrationsprojekten, bei denen Zehntausende von Dateien übersetzt werden und für die zukünftige Nutzung erforderlich sind, nicht nur für Archivierungszwecke. Manuelle Überprüfung wäre unerschwinglich teuer, sowohl in Bezug auf Zeit als auch Geld, und daher müssen automatisierte Verfahren vorhanden sein. Glücklicherweise gibt es Lösungen, und obwohl dieser Beitrag kein geeigneter Ort ist, um sie zu beschreiben, kann SpinFire Convert technische und 'Use Case'-Details für diejenigen bereitstellen, die sich direkt erkundigen möchten.

Was tun, wenn eine Übersetzung fehlschlägt?

Es sei denn, die während des Ausfalls generierte Fehlermeldung gibt eine endgültige Erklärung des Problems, müssen Sie wahrscheinlich mehrere Dinge ausprobieren.

Vielleicht ist das erste, was zu tun ist, eine Testdatei durch den Übersetzer zu schicken. Wenn eine als gut bekannte Datei durchgeht, ohne zu scheitern, deutet dies darauf hin, dass das Problem in der Quelldatei liegt. Wenn hingegen eine Datei, von der bekannt ist, dass sie normalerweise erfolgreich übersetzt wird, fehlschlägt, gibt es wahrscheinlich Probleme mit dem Übersetzer. Vielleicht ein Lizenzproblem, ein Berechtigungsproblem oder vielleicht haben sich einige Pfade geändert. Diese Art von Probleme werden normalerweise mit ein wenig Zeit und Aufwand gelöst.

Wenn die Testdatei den Übersetzer ohne Probleme durchläuft, dann liegt die Herausforderung bei der eingehenden Datei. Ihre erste Entscheidung besteht darin, ob Sie versuchen werden, dies selbst zu lösen, oder ob Sie es an die Person, die es gesendet hat, zurückgeben oder sogar Hilfe von Ihrem Übersetzeranbieter suchen.

Angenommen, Sie entscheiden sich, das Problem selbst zu lösen, hier ist, wo Sie beginnen könnten.

Wenn Sie ein Tool haben, das die Quelldaten anzeigen kann, verwenden Sie es, um zu sehen, ob die Quelldatei gesund aussieht. Lücken zwischen Oberflächen oder fehlende Oberflächen können offensichtlich sein und könnten ein Indikator dafür sein, dass Sie eine schlechte Datei haben.

Überprüfen Sie die Dateigröße und bitten Sie die Person, die sie gesendet hat, zu bestätigen, wie groß sie sein sollte. Der Prozess des Kopierens in erster Linie könnte ein Problem verursacht haben.

Wenn Sie die von Ihrem Übersetzungswerkzeug erstellten Protokolldateien verstehen, wird deren Untersuchung einige Hinweise geben. Zu sehen, was der Übersetzer gerade tat, als er fehlschlug, kann manchmal auf ein Problem in der Quelldatei hinweisen, das vermieden werden könnte, indem selektiv Layer oder Entitätstypen übersetzt werden. In der Praxis sind die Menschen, die Übersetzerprotokolldateien lesen und verstehen können, eine seltene Spezies und es wäre verständlich, wenn Sie gar nicht in diesen Bereich einsteigen möchten.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, zu versuchen, die Datei in ein anderes Format zu übersetzen. Wenn Sie mehr als einen Übersetzer haben, werden Sie möglicherweise feststellen, dass eine störende Datei in ein anderes Format ohne Probleme konvertiert wird. Das hilft natürlich nur, wenn Sie dann diese Datei in Ihr gewünschtes Format übersetzen können, und natürlich weiß niemand, was möglicherweise beim Übersetzungsvorgang mehrerer verloren geht. Manchmal funktioniert es jedoch.

Ihr Übersetzungsunternehmen wird normalerweise Werkzeuge haben, um die Quelldatei zu untersuchen, und sollte Ihnen sagen können, ob das der Grund für das Problem ist.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Support-Center Ihres Übersetzeranbieters zu kontaktieren; Sie haben Support bezahlt, nicht wahr? Das einzige, was nun verhindern sollte, dass Sie eine Datei im gewünschten Format erstellen, ist, wenn ein Fehler in der Quelldatei vorliegt, und falls dies der Fall ist, haben Sie wenig andere Möglichkeit, als zur Person zurückzukehren, die die Datei ursprünglich gesendet hat.

Daten senden

Senden Sie nur hochwertige Daten

Wenn Sie möchten, dass Ihre Geschäftspartner erfolgreich die Dateien importieren, die Sie ihnen senden, stellen Sie sicher, dass Sie die bestmöglichen Dateien senden. Lassen Sie sie durch die ‚Prüf‘-Routine Ihres Designprogramms laufen. Wenn es Fehler gibt – selbst wenn sie in Ihrem eigenen CAD-Package keinen Unterschied machen, könnten sie in der Übersetzung zu Showstoppern werden. Wenn beispielsweise Ihr CAD-Package Festkörper erstellt, selbst wenn es Lücken in den Oberflächen gibt, gibt es keine Garantie dafür, dass ein übersetztes Teil in ein anderes Package eingelesen wird und die Daten als fest darstellt. Wenn Festkörper wichtig sind, senden Sie Festkörper, nicht Oberflächen mit Lücken.

Diese Art von Problem hat zur Entstehung einiger Übersetzer geführt, die solche Probleme 'fixen', aber dieser Ansatz birgt mehrere potenzielle Probleme. Wenn die Behebung beispielsweise eine Formänderung erfordert, stellt sie dann eine Designänderung dar und sollte sie erlaubt sein? Die beste Interoperabilität erfolgt mit hochwertigen Quelldateien, und dann entsteht das Problem von Designänderungen nicht.

Wissen, wofür die Daten verwendet werden und leichte Daten schicken, wenn möglich

Es gibt viele Formen, in denen Daten ausgetauscht werden können, einschließlich eines nativen CAD-Modells, IGES, STEP und Leichtgewichtsformate wie JT, 3DXML, Creo View oder 3D-PDF usw. In der Tat, wenn Sie wissen, dass das Endziel erreicht werden kann, indem man leichte Daten sendet, dann ist dies die beste Methode zu verwenden. Die Erstellung von leichten Daten ist schnell, führt zu kleinen Dateien und schlägt selten fehl, um in das Ziel-CAD-System eingelesen zu werden.

Wenn Sie die Möglichkeit haben, tessellierte Daten zu erstellen, können sie für Verpackungen, Rapid Prototyping, einschließlich der Verwendung von Stereolithographie, und ungefähre Kollisionsdetektion verwendet werden. Wenn das alles ist, was gewollt ist, senden Sie einfach tessellierte Daten. Doch sollten leichte Formate nicht fälschlicherweise nur aus tessellierten Daten bestehen; einige leichte Formate enthalten keine tessellierten Daten. Sie können genaue BREP-Geometrie enthalten und daher für fast alles verwendet werden, was mit der ursprünglichen CAD-Datei hätte erreicht werden können.

Das Wichtigste ist, dass die Interoperabilität über leichte Datenformate eine der besten Möglichkeiten ist, die Übertragung von IP in die Außenwelt zu begrenzen. Es könnte daher als technisch ausreichend und kommerziell ideal angesehen werden.

Senden Sie nur die Daten, die der Empfänger benötigt

Bei einem Eins-zu-Eins-Datenaustausch ist es möglich, genau zu wissen, welche Daten ein Empfänger benötigt, und nur diese in dem besten Format zu senden. Dies ist viel schwieriger, wenn ein Projektprojekt erfordert, dass Projektdaten beispielsweise an mehrere Lieferanten gesendet werden, von denen einige im Kontext entwerfen und andere Werkzeuge für Karosserieformen herstellen oder Roboterarbeitszellen erstellen. In diesen Fällen ist die ideale Lösung, jedem Lieferanten die benötigten Daten im benötigten Format zu senden, aber wenn dieser Prozess nicht automatisiert werden kann, kann er sehr zeit- und arbeitsintensiv sein. Das Senden von multipurpose Projektdaten ist einer der Gründe, warum manchmal so große Dateien gesendet werden. Allerdings ist es eine gute Praxis, wenn möglich, nur das zu senden, was Ihr Lieferant benötigt.

Was ist mit Funktionen und Historie?

Die Frage, ob Daten mit Funktionen und Historie gesendet werden sollen oder nicht, ist eine schwierige und könnte gut am Ende eine Unternehmenspolitikfrage sein. Es besteht kein Zweifel, dass das Senden von Modellen mit Funktionen und Historie die wahrscheinlichste Möglichkeit ist, vertrauliche Informationen und IP eines Unternehmens zu gefährden.

Der Kompromiss besteht darin, dass es dem Empfänger einen vollständig modifizierbaren Datensatz liefern sollte. In der Praxis ist das nicht so, weil die Übersetzung von Funktionen und Historie bisher nicht vollständig effektiv ist, und oft eine erhebliche Bedienerinteraktion erfordert, bevor das Modell vollständig ist. Einige der neuesten Modellierungstechniken, die die direkte Bearbeitung von Funktionen ermöglichen, können sich als so effektiv erweisen, um die Modifikation von übersetzter Geometrie zu ermöglichen, dass es keinen Wert hat, überhaupt zu versuchen, die Historie zu übersetzen.

Schlussfolgerung

CAD-Datenaustausch ist ein Merkmal moderner kollaborativer Ingenieurarbeit.

Die meisten, wenn nicht alle Vorschläge hier sind den meisten, wenn nicht allen Menschen bekannt, die feststellen, dass CAD-Datenaustausch Teil ihrer Arbeit ist. Die Absicht war nicht, mathematische oder technische Probleme aufzulisten, die den CAD-Datenaustausch beeinflussen, sondern viele der bekannten, aber vielleicht vergessenen Dinge wieder ins Gedächtnis rufen, die getan werden können, um die Interoperabilität zu verbessern.

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