Форматы данных: кто виноват и как с этим бороться?

Следует оговориться, что эти опросы не являются исследованием собственно рынка САПР, а лишь отражают тенденции и мнения наиболее активных пользователей в области коллективной работы и обмена данных.

Как дела?

По результатам ежегодных исследовательских опросов, проводимых одним из организаторов и активных участников CIC, аналитическим агентством Longview Advisers, в 2007 году в активном использовании было 44 различных формата данных САПР. На май 2010 это число составляло уже 52 различных формата. Причина тому очевидная – появились новые продукты со своими оригинальными форматами, такие как SpaceClaim, 3D VIA Composer, поле приобретения Google приобрел значительную популярность SketchUp и т.д.

Тем не менее, наибольшая доля используемых форматов приходится на лидеров рынка- CATIA V5, SolidWorks, AutoCAD и NX. На диаграмме приведены частота использования того или иного продукта в качестве основного, вспомогательного и, в ряде случаев второго вспомогательного.

Общее распределение частоты использования форматов первого эшелона для обмена данными:

32% STEP (существенный рост с 2008)
21% CATIA V5 (существенный рост с 2008)
15% SolidWorks (существенное снижение с 2008)
6% NX (без изменений с 2008)
6% Autodesk Inventor (немного выше, чем в 2008)
6% 3D PDF (существенный рост с 2008)
3% JT (снижение с 2008 – возможно, от недостаточного числа респондентов, использующих NX)
3% Rhino (без изменений с 2008)
3% DWG (существенное снижение 2008) 0% Pro/ENGINEER (существенное снижение 2008– возможно, от недостаточного числа респондентов, использующих Pro/E)
0% IGES (существенное снижение 2008)

21% CATIA V4 (немного выше, чем в 2008)
14% STEP (существенное снижение с 2008 – вероятно, из-за роста доли в первом эшелоне)
14% IGES (немного ниже, чем в 2008)
11% Pro/Engineer (без изменений с 2008)
7% DXF (без изменений с 2008)
7% JT (немного выше, чем в 2008)
7% Solidworks (немного выше, чем в 2008)
7% CATIA V5 (существенное снижение с 2008)
6% NX (без изменений с 2008)
4% Autodesk Inventor (немного ниже, чем в 2008)
4% DWG (существенное снижение с 2008)

Миграция

Более сложным вариантом развития событий является переход на CAD-систему от другого поставщика, использующую другой формат данных. Сложности такого перехода отметили 23% участников опроса.

Переиспользование старых данных

Тем не менее, если сравнивать с ситуацией 2008 года, переиспользование данных стало менее частой практикой. В качестве главной причины этого респонденты называют недостаточную совместимость форматов. Среди тех, кто использует ранее наработанные данные 8% отметили, что они никогда не получают данные в нужном им формате. Только 14% сообщили, что получают данные в требуемом формате, и только 8% получают данные в нужном формате в 90-99% случаев, тот показатель вдвое ниже, чем в 2008 году. 23% респондентов работают с правильным форматом в 75-89% случаев, что соответствует уровню 2008.

Таким образом, несмотря на развитие инструментов и услуг для трансляции данных, особого прогресса в этой области пока не наблюдается.

2D или 3D?

• Полный отказ от использования 2D в проектной практике
• Лучшие, чем в 2D, средства защиты интеллектуальной собственности
• Меньшие издержки при переиспользовании проектных данных

Ошибочные данные

Ситуация становится еще более драматичной, когда заходит речь об обмене данными между компаниями-смежниками. Лишь 8.6% сообщают, что получают от партнеров корректные данные в нужном формате. Примерно 52% респондентов могут лишь надеяться, что получат извне корректные данные с вероятностью между 50-90%.

Использование трансляторов данных

10% опрошенных добиваются 100% корректного результата от использования систем трансляции данных, с другой стороны примерно столько же никогда не получают удовлетворяющего их результата.

В чем проблемы?

Заметно снизилась доля т.н. «ошибки посылающего», т.е. передача не того файла. С 2008 года доля таких ошибок снизилась с 33% в 2007 году до 9% в 2010. Такой прогресс достигнут благодаря более широкому использованию специализированных систем управления обменом данных, таких, например, как TranscenData‘s DEXCenter.

Тем не менее затраты времени на исправление и коррекцию данных остаются неоправданно высоки. 18% дизайнеров и инженеров тратят от 8 до 24 часов в рабочую неделю на исправление ошибочных или воссоздание утраченных данных. Примерно 50% из них – высококлассные, хорошо оплачиваемые профессионалы, тратящие более одного рабочего дня на эти бессмысленные усилия.

OEM и поставщики

Во-первых, поставщики комплектующих гораздо больше предпочитают обмениваться данными о конструктивных элементах, истории построения, производственной информацией, чем OEM, которые в 80% случаев ограничиваются обменом только геометрией и топологией. С другой стороны OEM в большинстве случаев не допускают редактирования данных на стороне поставщиков комплектующих. В то время как OEM предпочитают обмениваться данными в нативных форматах и даже требовать от поставщиков использования той же CAD-системы, поставщики комплектующих все чаще предпочитают использовать нейтральный STEP, в 2008 году таких было 10%, в 2010 уже 33%.

Причины не документировать форматы данных

Когда на различных конференциях или в интервью топ-менеджеров мира САПР спрашивают, почему их компания не предоставляет документации на используемы форматы файлов, можно услышать довольно широкий спектр ответов. Мой американский коллега Эван Ярес (участники первого форума isicad-2004 должны его хорошо помнить) собрал целую коллекцию таких высказываний, некоторые из них просто обескураживающие:

• Мы, на деле, сами не знаем, что там у нас в формате (какая непосредственность и откровенность!!)
• Это все определено в коде программы, мы никогда не нашли ресурсов это задокументировать (каюсь, когда, я руководил разработкой bCAD – имела место именно эта ситуация - ВМ)
• Это было бы слишком дорого
• Мы больше не инвестируем в развитие этого формата
• Если мы задокументирем его – это будет мешать внесению изменений в будущем
• Мы никогда не задумывались над этим, пока вы не спросили
• Это слишком объемная работа, у нас нет на это времени
• Программисты не любят делать документацию
• Это никого не интересует

• Формат данных – рабочий продукт разработчика САПР
• Формат данных – интеллектуальная собственность разработчика САПР
• Формат данных – коммерческий секрет
• Формат данных запатентован

И есть причина, которую никогда не назвал ни один топ-менеджер САПР:

Не публикуя описания нашего формата данных, мы можем привязать к себе наших клиентов и блокировать действия наших конкурентов.

STEP – наше спасение?

В настоящее время наибольшее распространение в обмене данными получили стандарты STEP AP203 (авиационный) и AP214 (автомобильный). Наиболее современным является AP203 second edition, опубликованный ISO в 2009 году. В новую редакцию вошли такие возможности:

• Каталожные данные
• Форма и структура деталей из композитов
• Геометрические размеры и допуски
• Проверка свойств
• Черчение
• Виды из 3D-камер
• Внешние библиотеки

• Контроль качества 3D форм
• Параметризация и геометрические ограничения в 3D
• Кинематика 3D сборок
• Размеры и допуски на уровне сборок
• Экологическая информация
• Права доступа
• Программное обеспечение / мехатроника
• 3D электропроводка
• 3D трубопроводы

• Наиболее распространенный формат обмена данными CAD
• Совместим с разными инженерными отраслями
• Используется на протяжении всего жизненного цикла продукта
• Расширяем за счет использования ссылочных данных
• Поддерживает веб-сервисы и сервисно-ориентированные архитектуры (SOA)
• Одобрен государственными программами
• Согласован с другими стандартами
• Может быть использован как основа для узлов цепочки поставок

Палочка-выручалочка? А вы как думате?