Standarder för 3D-cad – högprioriterat område

Artikelförfattaren, Per Forsgren SIS, är sekreterare för den ISO-kommitté som arbetar med 3D-modellering. Han uppmanar andra som har intresse för hur standarden utvecklas att anmäla sitt intresse för att vara med i kommittén. Cad har varit ett konstruktionsverktyg sedan 60-talet. Från början i 2D. Nu görs allt mer av konstruktionsarbetet i 3D-miljö. Det finns en mängd internationella ISO-standarder med regler för hur man preciserar produktdata i teknisk dokumentation, som i till exempel ritningar. Dessa regler är nästan undantagslöst anpassade för CAD, men tyvärr också bara för 2-dimensionell visning. Det handlar inte bara om måttsättningsregler, ritningssymboler, toleransangivelser, utan även om standarder för vilken produktinformation som bör anges, var den skall anges och hur informationen administrativt skall hanteras. Förr var datakraften dyr och svag. Detta gjorde att man i huvudsak arbetade med konturer och stödlinjer. Idag är förhållandet det motsatta; datakraften är förhållandevis billig och stark. Detta får till resultat att man kan i större utsträckning arbeta med solida modeller. Är det nu bara att ta dessa existerande 2D-regler och anpassa dem för 3D? Nja, vissa grundläggande regler behöver inte röras bara för att man går över från 2D till 3D. Visserligen förändras vår omvärld i takt med att företag allt mer lägger ut sin tillverkning, till och med design- och konstruktionsfasen, men ritningsblanketten kan väl se likadan ut? Det finns dock många element som borde ses över, även om bara för att konstatera att gamla regler håller. Tidsaspekten påverkar också vad man anser behöver styras upp med standarder. Det är bara några år sedan vissa industrier ansåg att det behövdes standard för förenklingsnivåer för sammanställningsritningar, så kallade digital mock-up, för att reducera filstorleken. Idag är detta problem av övergående natur, i takt med att minneskapaciteten blir allt billigare. Det kan till och med vara dyrbarare att reducera detaljnivån än att ta 3D-modellen som den är. De nya 3D-verktygen står för en av de största standardiseringsfrågorna idag. Som i så många andra fall är det USA som leder denna utveckling. Drygt femtiotalet amerikanska företag, allt från Boeing till olika cadleverantörer, har enats om hur de gemensamma gränssnitten ska se ut och en ASME-standard i Y14-serien (se fotnot) är på väg att remissbehandlas. Lika långt har vi ej kommit i Europa. Skälet till detta är att vi har haft svårt att enas kring vilka aspekter som bör standardiseras, samt att det inte har varit klart vilken kommitté som bär huvudansvaret inom ISO. De mest primära områdena är dimensions- och toleransindikeringen (visuella i 3D-modellen) och principerna för toleranshanteringen i 3D-modellen (för toleranssimuleringar). Även principer för digital mock-up ligger högt på listan. Genom USA-arbetet har vi dock fått ett initiativ att utgå ifrån. USA tog sekretariatet för ISO-arbetet som påbörjas nu i oktober med ett möte i Los Angeles. Därefter kan arbetet påbörjas. Det finns visserligen en rädsla i USA att ISO kommer att göra ingrepp i 3D-materialet, men vinsterna i form av en världsstandard för 3D-hantering vinner i långa loppet. Arbetet bevakas också av ISO-kommittén för STEP och ISO-kommittén för geometriska produktspecifikationer, GPS (toleranser och ytstruktur). Den 3 oktober 2001 hålls ett första ISO-möte i Los Angeles där man ska börja att titta på dessa frågor. Förslaget tar bland annat upp följande frågor: * Hur produktdata, delproduktdata och relaterad data (stycklistor etcetera) ska identifieras? * Vilka data skall specificeras och var bör informationen lämpligast placeras? * Vilken information bör behållas vid konvertering från ett program till ett annat, till exempel med hjälp av STEP? * Hur anger man specifika krav i 3D-modellen? Det vill säga inte bara i den digitala geometrin. Att överföra 2D-visningssättet går till viss del, men det krävs också justeringar av existerande regler. * Specificerar CAD-modellen nominell form eller "mitt i toleransområdet"? * Hur skall man hantera toleranser och toleranskedjor i 3D? * Går det att precisera komplicerade form- och lägeskrav i 3D-modellen? * Hur ange partiella krav och speciella kommentarer? * Finns det möjlighet att specificera parametrar för produktens hela livscykel, från konstruktion via tillverkning till uppmätning till användning samt skrotning, och hur och var skall detta presenteras? * Finns behov av att standardisera CAD-lagren och vad de bör innehålla? * Koordinatsystem, patentinformation med mera. Sverige deltar i arbetet genom en SIS-kommitté som består av främst representanter från våra större verkstadsföretag. Avsikten är att starta en speciell 3D-grupp som är öppen för alla som är intresserade. Ett seminarium planeras i Sverige senare i år efter Los Angeles-mötet, när vi vet åt vilket håll arbetet leder. För att påskynda arbetet, och för att tillåta att så många som möjligt kan vara med och påverka, sköts både det internationella arbetet och det svenska främst via Internet. För deltagande i SIS-gruppen, och ISO-arbetet om så önskas, kontakta undertecknad. Per Forsgren, SIS Fotnot: ASME står för "The American Society of Mechanical Engineers" och ger ut standarder inom mekanområdet, det vill säga motsvarande gamla SMS. ASME är ordentligt erkänt och står till exempel för det mesta av standarderna inom bilindustrin globalt sett. ASME Y.14-serien specificerar produktdokumentationsspecifikationer av typ ritningsregler, toleranser, ytjämnhet, och nu 3D-standardiseringen. Både Volvo och Saab håller på att implementera ASME Y.14-standarder, istället för ISO.