CAD Standards Gráficos Transferência de Dados Avaliação e Selecção

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              CAD
              Standards Gráficos
              Transferência de Dados
              Avaliação e Selecção




Compilado e Organizado   João Pinho
                         Setembro 1998                                   Ismael
                                             Cavaco
                                                                             Junho1998
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Índice



1. CAD - STANDARDS GRÁFICOS                                                              3

     1.1 GKS-3D Graphical Kernel System para 3D                                          4
     1.2 PHIGS Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics System                     4
     1.3 PHI-GKS Programmer’s Hierarchical Interactive Graphical Kernel System           5


2. TRANSFERÊNCIA DE DADOS EM CAD                                                         6



3. ALGUNS ASPECTOS DE AVALIAÇÃO E SELECÇÃO DE SISTEMAS DE CAD 8

     3.1 Parâmetros Organizacionais                                                      9
     3.2 Parâmetros Tecnológicos                                                        10
     3.3 Aspecto económico: balanço custos/benefícios                                   11
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1. CAD - STANDARDS GRÁFICOS


Os standards gráficos especificam interfaces para troca de informações entre as
diversas partes dum sistema gráfico.

♦ MODELO DE REFERÊNCIA GRÁFICO
  Define as relações entre os standard gráficos e entre estes e outros standard
  ISO, como OSI (modelo de referência para comunicação entre computadores -
  redes)



                                                          CGI
                       PHIGS                    Computer Graphics Interface
                                                                                Metaficheiro
  Aplicação             GKS                                                     Gráfico
                                                                                Nível Físico

                      GKS-3D


        Interface        Nivel de       Interface        Nivel             Interface
        Funcional        Standards      Funcional da     Workstation       Gráfica
        Linguagem        Gráficos       Workstation                        Funcional



♦ METAFICHEIRO GRÁFICO

       ♦ define as funções que ocorrem no metaficheiro e a origem e posição dos
         vários elementos
       ♦ define a formula como estas funções são guardadas no metafile

Assegura:

       −   formato de dados para arquivo de desenhos
       −   protocolo pra plotagem off-line e remota
       −   formato para spooling
       −   interface única para devices de produção de desenho
       −   forma de reutilização de desenho sem recomputação
       −   base para save/restart
       −   base para integração de aplicações gráficas distintas
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♦ RELAÇÃO DO METAFICHEIRO GRÁFICO COM OUTROS STANDARDS




                                Aplicação



                          Standards funcionais
                          GKS, GKS-3D,PHIGS
                                                                Interpretador

                        DISPLAY             STORAGE


                    Interface          Metaficheiro
                    Gráfica            Gráfico




     1.1 GKS-3D Graphical Kernel System para 3D
GKS iniciou a normalização para 2D e em 2ª fase fez a extensão para 3D. Define:

      •   primitivas gráficas
      •   primitivas enchimento de áreas
      •   aspectos de arestas para enchimento de áreas
      •   aspectos geométricos
      •   transformações e sua sequência primitiva → ecran
      •   sequência de transformações para input
      •   acesso / remoção de linhas / superfícies escondidas



     1.2 PHIGS Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics System
Define que as primitivas de output e seus atributos gerados a partir das estruturas
de dados são idênticos às do GKS.

PHIGS suporta as informações de definições das primitivas de output numa rede
hierárquica que é interpretada no processo de geração de output. Coordena os
aspectos ligados à definição da estrutura de dados, sua edição em ecran e
modelação.
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       1.3 PHI-GKS Programmer’s Hierarchical Interactive Graphical Kernel
       System
A aproximação PHI-GKS descreve os conceitos que oferece uma funcionalidade
disponibilizada em PHIGS e assegura compatibilidade com GKS.



                                Aplicação
                        PHIGS           GKS-3D




                                PHI-GKS




♦ LINGUAGENS PARA STANDARS GRÁFICOS

Foram desenvolvidos procedimentos/estruturas para utilização nos standarsds
  gráficos em FORTRAN, PASCAL, ADA e C. Constam das normas ISO
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2. TRANSFERÊNCIA DE DADOS EM CAD


Em muitos casos é necessário transferir ficheiros gráficos de uma máquina para
outra, com softwares CAD diferentes:
comunicação entre sectores diferentes, entre empresas, comunicações com outros
processos (CAM, planeamento, manutenção,…)
O conceito básico pra transferência de dados CAD é o de ficheiro neutro: ficheiro
com um formato independente dos diversos formatos que diferentes sistemas CAD
usam.



                                           Sistema A




                  Sistema B                Ficheiro
                                           Neutro



                                                        Sistema C




Alguns standards para transferência de dados são:
      IGES,SET,PDES,STEP.

IGES - Dispõe dum elevado conjunto de blocos relativos a geometria, anotação,
sequências, modelação em elementos finitos, manipulação de ficheiros externos
C-REP B-REP. Um ficheiro IGES é uma sequência de linhas de 80 caracteres e é
constituido por 5 secções:

      − secção inicial: texto descriptivo do conteúdo do ficheiro
      − secção global: dados a usar pelo post-processador para interpretação do
        ficheiro
      − directory entry section: 2 registos por entidade, com dados que não
        dependem do tipo de entidade (versão, atributos, etc)
      − secção de parâmetros: contém os parâmetros de todas as entidades de
        formato livre
      − secção final: contém os números de registos de cada secção
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É necessário que os produtores de CAD construam PRE e POST-
PROCESSADORES que asseguram a conversão dos seus ficheiros para IGES e
vice-versa



   PRE-PROCESSADOR                                         POST-PROCESSADOR

       SISTEMA A                       IGES                     SISTEMA B
                                       FILES
   POST-PROCESSADOR                                        PRE-PROCESSADOR
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3. ALGUNS ASPECTOS DE AVALIAÇÃO E SELECÇÃO DE
   SISTEMAS DE CAD


Algumas razões que dificultam quando e como um sistemas de CAD deve ser
iniciado numa empresa, ligam-se com:

      −   diversificação da oferta em hardware e software
      −   incerteza relativamente a standards
      −   custos iniciais elevados
      −   dificuldades de medir (atribuir valor) aos efeitos
      −   ausência de pessoal qualificado
      −   tempo necessário para planear, decidir e introduzir o sistema



Um modelo para suporte à decisão nesta matéria deve contemplar as
componentes organizacional, tecnológica e e económica

Os factores que retardam a introdução de CAD, obtidos por inquérito, distribuem-
se por:

                               alto custo de aquisição           60%
inexistência de software para problemas específicos              53%
                   estrutura de empresa inadequada               43%
                                         proveito baixo          38%
                 programa de produção inadequado                 30%
                     ausência de pessoal qualificado             30%
                         condições económicas más                23%
                               informação insuficiente           21%
                              problemas de hardware              19%
                                resistência do pessoal           17%
                                 resistência da gestão           10%
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Os possiveis benefícios da introdução CAD são:

             −   aumento do potencial competitivo
             −   redução dos custos de projecto e produção
             −   aumento da produtividade (projecto/desenho)
             −   aumento da flexibilidade
             −   melhoria da qualidade dos produtos
             −   aumento da automação no projecto
             −   melhoria de utilização das workstations
             −   proporciona desenvolvimento dinâmico CAD/CAM
             −   proporciona efeitos de sinergia com o fluxo de informação
             −   permite melhor utilização das competências do projecto
             −   permite homogeneização da tecnologia
             −   documentação de projecto mais rigorosa
             −   updating simples e com menores erros



     3.1 Parâmetros Organizacionais
Estes Parametros descrevem a organização com vista a uma análise do
“ambiente” em que o CAD vai ser introduzido. O comportamento funcional da
organização e a operação e processos ligados com o projecto são descritos por
parâmetros, factos e regras.

      • Campo de aplicação
             Procura determinar as necessidades da aplicação.
             Ex: Projecto de máquinas ferramentas - necessidades em tipos de
             operações CAD. NC workstations,…
      • Pessoal e qualificação
             ex: team CAD → construtores + desenhadores + detalhadores
             analistas, necessidades em formação…
      • Integração com rede de computadores já existente
      • Standards e documentos usados
      • Coordenação do projecto
      • dependência de fornecedores e clientes
      • estratégias de produtos e processos
      • flexibilidade
      • afectação do sistema (geográfica)
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       3.2 Parâmetros Tecnológicos
 Visam listar atributos requeridos em termos de hardware e software. Por ex:

        •     expansibilidade do sistema
        •     portabilidade
        •     qualidade da documentação associada
        •     interfaces amigáveis
        •     manutenção de hardware/software
        •     lista de utilizadores
        •     mercado dos produtos

 O processo de projecto individual que usa CAD, usa no fundo uma base/núcleo de
 capacidades geométricas envolvendo objectos geométricos e operações, uma
 base de dados capaz de manipular os diversos objectos, uma biblioteca
 (programas para usar em determinadas fases do desenvolvimento ou em
 determinadas aplicações) e uma interface de diálogo (comunicação
 utilizador/máquina).



                                                    Base de dados
                      Base/Núcleo
                                                    Objectos
                      Know how de                                          Bibiotecas
                                                      +Operações
                      operação geométrica


                                    Processo de diálogo com utilizadores




 As fases do processo de projecto envolvem:



PLANEAMENTO            PROJECTO             PROJECTO          DESENHO             PLANO
PRODUTO                CONCEPTUAL           PRÉVIO            e DETALHE           PRODUÇÃO
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     3.3 Aspecto económico: balanço custos/benefícios


      • custos iniciais e anuais


                                        custos
                     iniciais                              anuais
        investimento em hardware/software    pessoal
        preparação instalação fisica         formação
        cabos e conexões                     integredidade de dados e seguranças
        análise da empresa                   consumo de material
        planeamento da introdução CAD        manutenção de hardware/software
        escolha CAD                          seguros
        treino inicial                       taxa de juro
        instalação e integração              aluguer/rendas
        períodos mortos                      depreciação
        introdução de dados




                                     benefícios
        São de quantificação difícil, mas geralmente devem dissolver-se por 3
        componentes: produtividade, qualidade e flexibilidade, qualquer delas na
        vertente directa e indirecta




A distribuição de benefícios pode ser vista à luz das componentes de análise
referidas no início:



                                            Organização            Transparência
                                                                   Normalização
                                                                   Integração

           Benefícios CAD                   Economia               Redução
                                                                   de Custos

                                            Tecnologia             Qualidade
                                                                   Flexibilidade
                                                                   Produtividade



Os métodos para quantificar benefícios devem responder aos seguintes aspectos:
     − compreensão dos tipos de potenciais benefícios
     − ferramentas e factores que influemciam esses benefícios
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      − medida de quanto cada factor influência o benefício

É um problema complexo, relativamente ao qual vários métodos podem ser
utilizados:

      • factores de aceleração (manual → CAD) e valores associados
      • indicadores de eficiência relativos a produtividade, flexibilidade e
        qualidade
      • cálculo da redução de custos esperados e /ou sua percentagem

Finalmente é necessário construir um modelo de apoio e suporte à decisão