Stampinovembre 200898

Spazio software

Strumenti Confronti e interfacce

Certificare

le differenze

Kubotek propone uno strumento per svolgere

automaticamente il confronto di file CAD

2D/3D, semplificando il passaggio di dati tra sistemi di progettazione e risolvendo

possibili problemi di interfaccia con fornitori esterni

attraverso la generazione di un certificato codificato

di Giancarlo Sada

Con l’acquisizione nel 2002 de-

gli asset di CADKEY, Kubotek

Corporation, azienda Giappo-

nese produttrice di macchinari,

è passata da utente a proprie-

taria di uno strumento CAD consolidato e sul

mercato dalla prima metà degli anni ’80. In

seguito a questa fusione, una delle direzioni

fornita agli sviluppatori è stata quella di svin-

colarsi dalla sequenza di modellazione (sto-

ria progettuale) dell’oggetto e dai possibili

vincoli, orientando le funzionalità all’import

di dati dall’esterno, al loro riconoscimento e

all’eventuale modifica. Seguendo questa di-

rezione sono state sviluppate due tecnolo-

gie, con cui implementare in modo originale

il processo di validazione dei dati CAD. La

prima è denominata Face Logic e permette di

rilevare in tempo reale su un modello impor-

tato le feature, man mano si passa col curso-

re sulla sua rappresentazione, e di effettuare

delle manipolazioni. La seconda tecnologia,

Pattern Discovery, consente di individuare su

due modelli, un riferimento e una o più copie,

facce o feature corrispondenti all’interno di

una predefinita tolleranza: anche in questo

caso, spostando il cursore su un elemento

del modello di riferimento, vengono eviden-

ziati i suoi corrispondenti. Attraverso l’appli-

cazione ripetuta di questo processo per tutte

le porzioni di un modello, diventa possibile in-

dividuare eventuali discrepanze (considera-

te “errori” per il processo di validazione), as-

sociabili all’evoluzione del modello stesso o

ad una indesiderata variazione. Quest’ultimo

risulta, infatti, un problema avvertito in modo

diverso nelle varie aziende. In primo luogo,

nel passaggio da un sistema CAD ad un altro

o ad una versione più recente, si vuole esse-

re certi che i dati siano interpretati in modo

identico. Lo stesso vale per chi si appoggia a

fornitori esterni, in quanto i modelli 3D devono

mantenere la loro consistenza per garantire la

consistenza del processo produttivo, anche

nel caso di traduzioni imposte dalla diversa

tipologia degli strumenti che li devono trat-

tare. Un’ultima situazione si può presentare

quando si riceve un modello, supposto es-

sere di una nuova revisione o con “piccole”

variazioni: poterle individuare in tempi rapidi

permette di chiarire definitivamente situazio-

ni incresciose o di intervenire in modo mira-

Fig. 1 - Nel dialog-box iniziale per la specifica dei dati da

confrontare, può essere indicato anche un file di opzioni,

che permette di diversificare l’esecuzione in base alla

provenienza dei dati CAD, alle tolleranze che si intendono

utilizzare, al tipo di cliente ed alla modalità di comparazione

Fig. 2 - Lo stato di ciascun test è evidenziato nella scheda riassuntiva,

da cui eseguire una nuova validazione oppure leggere o scrivere un

certificato, gestire un file di opzioni o controllare le esecuzioni differite

Stampinovembre 2008 99

Fig. 3 - La scheda delle opzioni, organizzata in quattro gruppi,

permette di personalizzare ciascuno dei test svolti

Fig 4a, 4b, 4c, 4d - I risultati dei quattro test svolti sono riassunti in

altrettante schede: l’elenco delle entità non riconosciute, le proprietà

di massa e i conteggi per geometrie e tipologie sono elencati in due

colonne affiancate, una per il modello master e una per la copia

SISTEMA: Validation Tool 7.5

PRODUTTORE: Kubotek Corporation

SEDE LOCALE: Kubotek Europe S.r.l.

Via Altissimo 55

36030 Caldogno (VI)

Tel. 0444-585.556

Fax 0444-909.119

URL: www.KubotekEurope.com;

validate.KubotekEurope.com;

www.validatecad.com

E-mail: sales@kubotekeurope.com

Requisiti minimi PC con processore Pentium IV

di sistema: a 2GHz, con 2GByte di RAM

e sistema operativo Windows

(XP-SP2/XP-SP3/XP64/Vista);

scheda grafica OpenGL

con risoluzione 1280x1024 e 128MB di RAM

SCHEDA TECNICA

Stampinovembre 2008100

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to sul processo adottato. ValidationTool, di Kubotek, può coprire le

situazioni descritte: oltre alla comparazione e alla segnalazione di

eventuali errori, è possibile generare un report codificato dove so-

no elencate e documentabili le differenze tra file CAD 2D e 3D. La

release 7.5, da pochi giorni disponibile, rappresenta la prima ver-

sione di produzione e la sua numerazione, originale per un primo

rilascio, sottolinea l’allineamento coi prodotti di progettazione facenti

parte dello stesso pacchetto (in particolare, ricordiamo KEYCREA-

TOR – diretto discendente di CADKEY).

Applicando la validazione ad ogni trasformazione o ad ogni pas-

saggio, è possibile tracciare se e dove i dati progettuali sono stati

alterati o mal interpretati. Non sono da trascurare, infatti, una serie di

funzionalità di ValidationTool per l’analisi di eventuali differenze, at-

traverso annotazioni grafiche e numeriche delle facce coinvolte.

Le funzioni disponibili sono applicabili anche a disegni 2D, col

confronto di tutti i tratti delle tavole, inclusi campiture o testi: vie-

ne segnalato anche lo spostamento di una nota ed è compito del-

l’utente decidere se si tratta di una modifica da considerare. Vista

l’ampia diffusione delle tavole, l’approccio fornito da Kubotek può

eliminare sessioni di spuntatura estremamente noiose ed incerte,

che includono il controllo di quote e tolleranze, la cui variazione può

implicare un intervento su tutta la procedura di produzione. Un di-

scorso analogo vale per i modelli inviati in fase di preventivazione

e quelli definitivi, evidenziando modifiche che, nella loro semplicità,

possono comunque richiedere, ad esempio, un diverso approccio

nella progettazione di uno stampo. I tempi di esecuzione, anche nel

caso di stampi molto complessi, sono nell’ordine dei minuti, con la

certezza che tutte le variazioni sono state individuate.

Le configurazioniL’uso di ValidationTool si può considerare diviso in due fasi ope-

rative: la prima, in cui si esegue il confronto, è caratterizzata dalla

semplicità d’uso e dalla possibilità di automatizzare e personaliz-

zare completamente il processo. Nella seconda, quella di analisi

delle differenze, si è privilegiata la disponibilità degli strumenti con-

soni all’esame delle discrepanze, per caratterizzarle come signifi-

cative o da ignorare.

Il confronto tra le parti è attivato da un dialog-box, che contiene

l’indicazione dei due modelli da analizzare e del file (facoltativo)

con le opzioni da applicare, precedentemente compilato o forni-

to come specifica da un eventuale cliente o fornitore. Nel caso di

Fig. 5 - Durante la fase di analisi, le facce di ciascun modello sono annotate

cromaticamente in base al tipo di matematica, evidenziando chiaramente le

discrepanze

Fig. 6 - L’analisi visuale comprende la visualizzazione sovrapposta, con un

opportuno livello di trasparenza che consente di evidenziare gli scostamenti

Fig. 7 - L’utente può eseguire delle misure sui modelli o verificare

specifiche coordinate: i valori sono riportati in un’apposita finestra

Stampinovembre 2008 101

confronti multipli, l’operazione può essere eseguita in modalità dif-

ferita (batch), specificando, se necessario, file di opzioni dedicati.

Durante la lettura dei modelli non viene svolta nessuna operazio-

ne e restano completamente invariati, bandendo, ad esempio, in-

terventi di correzione o rimozione di facce doppie spesso eseguiti

dagli interpreti dei file neutri. Per poter coprire il più vasto numero di

situazioni, Kubotek ha riservato particolare attenzione ai formati di

interfaccia. Oltre a tutti quelli neutri e quelli proprietari (KEYCREA-

TOR e CADKEY), è supportato anche un lungo elenco di forma-

ti nativi dei principali strumenti CAD (Catia V4 e V5, ProEngineer,

Unigraphics, SolidWoks, Inventor, DXF e DWG, ecc.), quelli gestiti

all’interno dei documenti PDF (U3D e PRC) ed i più noti per inter-

facciare le diverse fasi del processo produttivo (a campi delimitati,

STEP, STL, ecc.).

Completata la lettura dei dati, i due modelli sono mostrati nell’area

di lavoro, sovrastata da una finestra contenente una serie di sche-

de per il controllo delle successive fasi di comparazione. Nella

prima scheda è riportato l’elenco dei test svolti, che prevedono il

controllo delle proprietà di massa, il conteggio delle topologie (as-

siemi, facce, vertici, spigoli, ecc.) e delle geometrie (tipi di curve

e di superfici).

Ogni differenza a questo livello è sufficiente per poter segnalare la

discrepanza tra i file considerati (modelli o tavole), ma non per af-

fermare la loro corrispondenza. Infatti, perché ciò si possa verifica-

re, ciascun elemento del file di riferimento deve essere confronta-

to con quello individuato come corrispondente nell’altro, processo

sotteso alla dicitura di “Analisi” e che prevede l’applicazione degli

algoritmi dedicati accennati precedentemente.

La combinazione di questi test e la modalità con cui sono eseguiti

permette di confrontare oggetti con strutture molto diverse, quali si

possono riscontrare tra un modello solido ed uno descritto attraver-

so superfici. Va sottolineato che gli algoritmi di riconoscimento si ba-

sano su una comparazione matematica tra facce del modello, sen-

za creare delle collezioni di punti che dipendono necessariamente

dalla modalità con cui sono distribuiti sulle diverse porzioni.

Le opzioni da applicare durante l’esecuzione del confronto sono

racchiuse in una seconda scheda: il suo contenuto può essere

pre-compilato in base al file precedentemente specificato oppure

si può provvedere alla sua preparazione e salvataggio utilizzando

i tasti forniti. é interessante notare che, se il file di configurazione

è bloccato in lettura, il contenuto di questa scheda è inalterabile,

Fig. 8a, 8b - In un certificato, i dati relativi all’esecuzione e al risultato del

confronto sono preceduti da una porzione codificata e seguiti da un codice di

controllo: ogni alterazione premeditata o casuale invalida il certificato stesso

Fig. 9 - Il sistema può essere configurato per confrontare un modello solido

con un insieme di punti prodotti da una macchina di misura, per riportare

come errori tutte le facce che non sono “toccate” dai punti forniti

Stampinovembre 2008102

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Strumenti

evidenziando cos“ ulteriormente le caratteri-

stiche di certificazione di questo strumento.

La gestione di un insieme di file di opzioni

permette di diversificare l’esecuzione in base

alla provenienza dei dati CAD, alle tolleranze

che si intendono utilizzare, al tipo di cliente

ed alla modalità di comparazione.

Le opzioni configurano il sistema anche per

l’esecuzione di specifiche comparazioni.

Ad esempio, è possibile richiedere il confron-

to tra un modello solido o descritto per super-

fici con un insieme di punti prodotti da una

macchina di misura. In questo caso, non è

necessario attivare l’esecuzione dei test di

proprietà di massa, le tipologie e le geome-

trie, mentre è opportuno indicare la tolleranza

da applicare e spuntare l’opzione di appar-

tenenza del punto alla faccia.

Di conseguenza, verranno riportate come

errori tutte le facce che non sono “toccate”

dai punti indicati, senza desumere, in nessun

modo, se il numero di punti sia sufficiente per

controllare la tipologia di faccia (ciò per rimar-

care ulteriormente la necessità di integrare i

controlli svolti automaticamente con l’analisi

dell’utente). L’utente può decidere se abilitare

altri filtri per limitare il numero di errori riporta-

ti, in particolare durante le prime esecuzioni:

sono forniti, infatti, tre filtri che agiscono sulle

condizioni geometriche di rilevazione della ti-

pologia matematica di facce (ad esempio, lo

stesso foro descritto con due superfici NUR-

BS o una superficie cilindrica) ed uno per

sopprimere dagli errori le superfici di esten-

sione per le facce trimmate.

L’analisi

Quando i test sono stati eseguiti (gli stati am-

messi sono: Superato, Errori e Non Eseguito),

si può procedere alla scrittura del certificato:

viene creato un file PDF dove sono riporta-

te informazioni di carattere generale sui file

utilizzati nella comparazione, l’utente che ha

svolto il confronto, lo stato dei test, l’elenco

dettagliato delle opzioni adottate per l’esecu-

zione della verifica, il risultato del confronto

e le eventuali immagini delle differenze che

l’operatore può generare.

Questi dati sono preceduti da una porzione

codificata e seguiti da un codice di control-

lo: ogni variazione apportata manualmente

al contenuto del certificato lo invalida, co-

me viene segnalato da ValidationTool nel mo-

mento in cui si cerca di rileggerlo, eliminando

di fatto ogni possibile alterazione premeditata

o casuale al certificato stesso. Per sottolinea-

re la forte caratteristica di certificazione, Va-

lidationTool prevede anche una funzione di

auto-diagnostica, attivabile periodicamente

dall’utente, per verificare che aggiornamenti

ai driver o al sistema operativo non abbiano

compromesso l’integrità del tool.

I risultati dei quattro test svolti sono riassunti

in altrettante schede: l’elenco delle entità non

riconosciute, le proprietà di massa e i con-

teggi per geometrie e tipologie sono elencati

in due colonne affiancate, una per il modello

master e una per la copia, fornendo un pri-

mo riscontro sui fallimenti.

Spesso, queste informazioni rappresentano

quanto effettivamente necessario al proget-

tista, che, se necessario, può procedere alle

fasi di analisi con l’ultima scheda, per il con-

trollo della modalità con cui visualizzare le

discrepanze nell’area di lavoro.

Fig. 10a, 10 b - È prevista un’opzione che agisce come filtro per sopprimere dagli errori le superfici di estensione per le facce trimmate

Stampinovembre 2008 103

Un primo insieme di opzioni permette di an-

notare i due modelli con colori differenti in

base alla tipologia delle geometrie. Una por-

zione della scheda è riservata all’elenco degli

errori, cioè delle discrepanze: ad ogni voce

dell’elenco è associato un menu sensibile al

contesto che permette di zoomare sull’errore,

individuare il punto di massimo scostamen-

to o creare un documento HTML con le im-

magini delle due geometrie e l’identificatore

dell’errore. Per passare da un errore al suc-

cessivo, è presente un bottone che, ad ogni

pressione, fa avanzare il riferimento all’inter-

no dell’elenco. Se una delle due immagini

viene ruotata o esaminata con uno specifico

valore di scala, è possibile sincronizzare au-

tomaticamente la seconda rappresentazio-

ne in modo che venga mostrata dallo stes-

so punto di visione o sullo stesso particola-

re. Come estensione di questo approccio, è

prevista anche la possibilità di sovrapporre

i due modelli ed assegnare i rispettivi valo-

ri di trasparenza, nonché di eseguire delle

misure oppure ottenere i valori di specifiche

coordinate.

é già pianificato, per l’imminente versione

8.0, un miglioramento per la rappresentazio-

ne degli scostamenti sulle facce, visualizzati

secondo un gradiente di colore, che renderà

ancora più leggibile la documentazione delle

differenze all’interno del certificato.

■

Fig. 11a, 11b - Il confronto di tavole 2D riporta qualunque tipologia di variazione: evidenziate le porzioni delle tavole dove sono collocati gli scostamenti, viene lasciato

all’utente il compito di interpretarle opportunamente

Fig. 12 - Con la prossima versione, ancora in fase

di sviluppo, verrà introdotta la visualizzazione delle

discrepanze sulle superfici attraverso un gradiente di

colore: le facce coincidenti sono rappresentate in blu,

mentre il rosso e il verde segnalano le modifiche, con

chiara indicazione del massimo punto di differenza