Uma Metodologia Para Integração CAD/CAPP/CAM Voltada Para Manufatura Remota de Peças Rotacionais...
Transcript of Uma Metodologia Para Integração CAD/CAPP/CAM Voltada Para Manufatura Remota de Peças Rotacionais...
Uma Metodologia Para Integração Uma Metodologia Para Integração CAD/CAPP/CAM Voltada Para Manufatura CAD/CAPP/CAM Voltada Para Manufatura
Remota de Peças Rotacionais Via WebRemota de Peças Rotacionais Via Web
http://WebMachining.AlvaresTech.comhttp://WebMachining.AlvaresTech.com
Alberto J. ÁlvaresJoão Carlos Espíndola Ferreira
GRACO - Grupo de Automação e Controle -UnBGRIMA – Grupo de Manufatura Integrada - UFSC
[email protected] 19/05/2003
GRACOGRIMA
1. Introdução
2. Revisão de Literatura1. METODOLOGIAS E SISTEMAS CAD/CAPP/CAM VIA WEB
2. SISTEMAS CAD/CAPP/CAM CONVENCIONAIS
3. SÍNTESE DOS PRINCIPAIS TÓPICOS ASSOCIADOS
3. Proposta de Metodologia para Integração CAD/CAPP/CAM Via Internet1. ARQUITETURA MULTIAGENTE
2. MODELAGEM IDEF0/IDEF1X
4. Conclusão
Sumário
WebMachining
Introduçãohttp://AlvaresTech.com
OBJETIVO• Proposição de uma nova metodologia de integração
CAD/CAPP/CAM voltada para manufatura remota de peças rotacionais, centrada em rede e globalizada:– utilizando a Internet: protocolos associados à Web, com
aplicação e domínio de ferramentas relacionadas à Internet, – disponibilização das funções CAD/CAPP/CAM Via Web, – usuário remoto: modelagem de uma peça rotacional
baseada em features, geração do planejamento do processo com alternativas e fabricação da peça em um torno CNC.
Revisão Literaturahttp://AlvaresTech.com
Metodologias e Sistemas CAD/CAPP/CAM Baseados na Web
• Integração entre as etapas do ciclo produtivo visando redução de custos e tempos de produção.
• A modelagem do produto é o ponto central para a promoção de tal integração.
• Abordagem baseada em features. • CAD/CAPP/CAM cooperativos e correlatos,
centrados em rede e distribuídos. – Cybercut, NetFeature e WebSpiff.
Revisão Literatura http://AlvaresTech.com
WebCad3D e CyberCut • Software de CAD: Java applets via páginas web, baseado no conceito de
Destructive Solid Geometry (DSG).• Um CAPP que acessa uma base de conhecimento contendo informações sobre
ferramentas e fixações.• Uma fresadora CNC de arquitetura aberta.
Applet –WebCad2000/CyberCut GRACOGRIMA
Revisão Literatura http://AlvaresTech.com
CAD/CAPP/CAM• SHUNMUGAM et al. (2002):
– poucos sistemas CAPP levam em consideração aspectos de otimização da seqüência das operações ou sugerem seqüências alternativas de operações ou planos de processo.
• ERICKSON (1988) revisou mais de 127 sistemas CAPP e projetos associados:
– incompatibilidade nos softwares, no hardware e nas diferentes representações de produto, recursos e planos de processo inibiram o desenvolvimento de um sistema integrado de propósito geral.
– O autor sugere que os futuros sistemas CAPP deverão ser modulares, fáceis de integrar, amigáveis e de fácil manutenção.
Revisão Literatura http://AlvaresTech.com
CAD/CAPP/CAM
• CAY e CHASSAPIS (1997): – fazem um levantamento do estado da arte associado ao CAPP
e concluem que sistemas de engenharia distribuídos baseados em agentes irão permitir a integração das atividades de desenvolvimento de produto de forma concorrente.
– Destacam a falta de boas metodologias para desenvolvimento de sistemas de engenharia concorrente que incluam planejamento de processo.
– Sugerem que as metodologias IDEF (Integration Definition for Function Modeling) devem ser utilizadas para descrever os modelos das atividades de produção.
Síntese da Revisão de Literatura
Revisão Literatura http://AlvaresTech.com
• modelagem utilizando a tecnologia de Features no lado do cliente (CAD by features);
• arquitetura baseada em sistemas multiagentes (MAS):– utilização de técnicas de representação do conhecimento
como sistemas especialistas (JATLite com Clips, FuzzyClips ou Jess);
– métodos para CAPP; – geração de planos de processo não lineares.
• sistemas distribuídos e arquitetura cliente/servidor; • redes de computadores baseados no protocolo TCP/IP
em conjunto com HTTP; • programação utilizando as linguagens de programação
Java e C++;
Síntese da Revisão de Literatura
Revisão Literaturahttp://AlvaresTech.com
• utilização do sistema operacional Linux; • um adequado balanceamento entre a funcionalidade do
cliente e a largura de banda disponível na Rede Internet;
• base de dados relacional para compartilhamento de informações (máquinas, ferramentas, dispositivos de fixação, bibliotecas de features, etc): MySQL;
• projeto baseado em Features de projeto/forma (operações de torneamento) e usinagem (operações de fresamento e furação);
• modelagem de sólidos utilizando o kernel ACIS no lado do servidor e visualização de sólidos por VRML no lado cliente: http://einstein.grucon.ufsc.br/acis1/
Metodologia Projeto por Features: Síntese por Features de Projeto
• O usuário interage com o Modelador de Features e constrói o Modelo de Features (ISO10303-48: Features de Forma e ISO10303-224:
Definição de Produto para Planejamento de Processo):– instanciação de features disponibilizadas pela biblioteca de Features.
– Modelador Geométrico cria o Modelo Geométrico da peça a partir do Modelo de Features.
ModeladorPor
Features
MODELADORGEOMÉTRICO
BIBLIOTECADE
FEATURES
MODELO DEFEATURES
MODELOGEOMÉTRICO
USUÁRIO
PROCEDIMENTO DE DEFINIÇÃO GEOMÉTRICA
Metodologia http://AlvaresTech.com
Arquitetura Multiagentes• Agentes trabalhando cooperativamente e de forma distribuída na
resolução dos diversos problemas associados à integração CAD/CAPP/CAM em um contexto de uma comunidade de agentes de manufatura (MAC).
• Arquitetura MAC é estratificada em três níveis: – no nível superior reside um grupo de Agentes de Projeto, os quais atuam
como ferramentas CAD e também permite aos usuários que se conectem aos níveis inferiores.
– O nível intermediário consiste de Agentes de Planejamento. Este grupo de agentes interpreta as definições de projeto, modelagem por features/ geométrica, realizada pelo usuário, e determina como fabricar a peça.
– no nível inferior o Agente de Fabricação selecionado é responsável pela fabricação da peça
• É utilizado uma interface transparente entre o projeto, planejamento e fabricação.
Metodologia http://AlvaresTech.com
Arquitetura Multiagentes
AGENTE DE PROJETO
AGENTE DE PLANEJAMENTO
AGENTE DE FABRICAÇÃO
PEÇA
USUÁRIO
ESCOLHAS DO PROJETO
INSTRUÇÕES FABRICAÇÃO
OPÇÕES DE PROJETO
CAPABILIDADE
Arquitetura Multiagentes MAC - KQMLTroca de mensagens utilizando KQML
AgenteA AgenteB
(ask-all : sender AgenteA (tell :sender AgentB
:receiver AgentB :receiver AgenteB
:in-reply-to id0 :in-reply-to id1
:reply-with id1 :reply-with id2
:language Prolog :language Prolog
:ontology: Features-cilíndrica_interna :ontology: Features-cilíndrica_interna
:content ``Feature-cilíndrica_interna (X,L)``):content "[Feature-cilíndrica_interna
(30,40),
Feature-cilíndrica_interna (76,10)]")
Modelagem IDEF0: CAD/CAPP/CAM
Modelagem IDEF0: CAD/CAPP/CAM - WebMachining
Modelagem IDEF0 – CAD by Features: WebCADFeatures
Taxonomia de Features – CAM-I GRACOGRIMA
Taxonomia de Features – CAM-IGRACOGRIMA
Metodologia http://AlvaresTech.com
GUI – Projeto por Features
GUI
SISTEMA BASEADO EM FEATURES
KERNEL ACIS, CONVERSÃO .SAT => .VRML, .JPG, .GIF
INTERFACE GRÁFICA JAVA 2D E VISUALIZAÇÃO
VISUALIZAÇÃO JAVA 3D
VISUALIZAÇÃO VRML – MODELO 3D ACIS
VISUALIZAÇÃO VÍDEOS/IMAGEMS CHÃO DE FÁBRICA
SOCKETS TCP/IP E APPLETS JAVA
BROWSER: NETSCAPE, PLUGINS JAVA E VRML
CAD BY FEATURES: VISUALIZAÇÃO EIXO ACIS-VRML
Modelagem IDEF0 – CAPP: WebCAPP
Modelagem IDEF0 – CAM: WebTurning
Modelagem IDEF1X – Modelo Conceitual
Modelagem IDEF1X – Modelo Físico - MySQL
CONCLUSÃO http://WebMachining.AlvaresTech.com
• A metodologia proposta utiliza a tecnologia de Redes/Internet para oferecer um novo paradigma para o desenvolvimento dos futuros ambientes integrados CAD/CAPP/CAM.
• Estes ambientes serão globais, centrados em rede e espacialmente distribuídos, tendo como GUI com o sistema CAD/CAPP/CAM navegadores baseados na Web
• Contribuições: desenvolvimento de sistemas de telemanufatura baseado na Web, integrando atividades de projeto, planejamento de processos e de manufatura através da modelagem por features e utilizando os protocolos TCP/IP.
• O sistema é inédito no que concerne à abordagem de projeto por síntese de features, no processo de fabricação utilizado e nos métodos de geração de planos de processos não lineares.
• Inova na incorporação de funcionalidades associada à teleoperação via Web da máquina-ferramenta CNC permitindo a integração CAD/CAPP/CAM no chão-de-fábrica/laboratório remoto.
GRACOGRIMA