Modelos Paradigmáticos baseados em Features

Dentro das pesquisas em features, alguns trabalhos servem de referência por suas contribuições tanto na resolução dos problemas quanto na sinalização de novas abordagens de investigação. Destacam-se nomeadamente o A S U Features Testt)ed, desenvolvido na Universidade Estadual do Arizona sob a coordenação de J. J. Shah, o qual será discutido com mais propriedade; o projeto IM PPACT desenvolvido sob o âmbito do programa da União Euro(^ta denominado ESPRIT, os sistemas GEKO/KALEIT, DICAD, IIICAD, First-Cut e Q TC (Quick Turnaround Cell). A tabela da figura 2.5 apresenta alguns desses trat^alhos.

2.7.1. First-Cut

O First-Cut é um sistema desenvolvido por Cutkosky e equipe[Cutkosky], que integra projeto baseado em features com planejamento de processo. O trabalho baseia-se na premissa que o projeto para fabricação pode ser atingido melhor quando a fase de projeto incorpora simultaneamente, uma análise dos processos que devem ser usados para fabricar o produto projetado.

Atendo-se a peças usináveis em máquinas NC, o Fir^-Cut baseia-se no modelamento destrutivo onde o projetista, a partir de um bloco de matéria bruta, define as operações necessárias para a obtenção do peça fina). Tais operações são associadas diretamente aos passos do plano de fabricação necessário para produzir a referida peça, de tal maneira que o resultado final da fase de projeto é não somente o modelo geométrico sólido da peça criada, mas também o respectivo plano de processo para fabricá-la. O projetista conta com o auxílio de pequenos sistemas especialistas (obviamente baseados em técnicas de inteligência artificial) que, possuindo conhecimentos específicos sobre aspectos da fabricação das peças oriundos de fatos dispostos em bases dé dados, servem de conselheiro ao projetista sem que este efetivamente deva ser um profundo conhecedor da área de fabrícação.

Resumindo, as peças são projetadas em termos de planos de fabricação que possam produzi- las, contando com o apoio de especialistas detentores de conhecimentos acerca da fabrícação e que os tomam disponíveis aos projetistas, em forma de supervisão, onde os verdadeiros engenheiros de fabrícação não se fazem presentes.

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Conclusões sobre o First-Cut

Projetar em termos de planos de fabricação, limitando-se somente a features simples fabricáveis facilmente, parece ser uma abordagem interessante. Porém quando se pensa em temnos de operações de fabricação complexas, várias fixações, formas resultantes sofisticadas, essa abordagem tal como apresentada no First-Cut deixa muito a desejar. Quanto às intersecções de features nenhuma referência foi feita, o que também em termos de fabricação pode trazer um simples problema, mostrado na peça da figura 2.6. Como o rasgo significa uma remoção de material, como se poderia construir a referida peça?

A única solução viável exige do projetista a remoção individual de cada um dos retângulos imaginários que circundam o ressalto do centro do rasgo. Ou seja, complicam-se funcionalmente os procedimentos criativos do projetista.

Vista frontal

fig. 2.6 - Contra-exemplo para o Modelamento Destrutivo

2.7.2. ASU Features TestBed

o A.S.U.

Features Testbed é um conjunto de módulos de projeto, documentação e avaliação de peças mecânicas que oferecem recursos para uma descrito unificada de produto. Esses módulos estão divididos em dois sistemas : um para modelamento do produto através de features e outro para interpretação flexível desse produto (mapeamento e aplicações).

O sistema de modelamento do produto está dividido em vários modeladores, cada um deles possuindo uma representação particular de features, porém todos eles concorrendo para uma definição integrada do produto. Existem mapeadores que permitem a transmissão de informações entre os modeladores. O conhecimento a respeito das features é fornecido pelos próprios usuários, garantido ao mesmo tempo flexibilidade e adequação das entidades tratadas pelo sistema.

O sistema de mapeamento facilita a implememação de aplicações baseadas nas features, como avaliação de manufaturabilidade, codificação G T , análise de fadiga, etc. Bases de conhecimentos devem ser adicionadas ao sistema fornecendo descrições das informações a

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2.7.2.1.

Representação das Features

As features-de-forma sâo tratadas como volumes positivos, negativos ou modificadores, sendo que as features de volume positivo e negativo sâo representadas por sólidos independentes, enquanto que as modificadores não possuem representação sólida, ou seja, são existencialmente dependente dos outros dois tipos. O ASU usa dizer que as features positivas e negativas sâo F P V (features que produzem volume, considerados como sólidos independentes). As features-de-forma são usadas como a representação fundamental e estão sempre associadas a uma entidade geométrica.

As features-de-fomia são definidas segundo uma abordagem orientada por objetos, onde cada classe corresponde a uma feature, e onde os mecanismos naturais da abordagem orientada por objetos pemiitem a herança e hierarquia entre as features. Linguagens interpretadas foram criadas para suportar a escrita de regras e expressões em forma de lista, como parte da definição das features. Essas regras e expressões são usadas para criar uma rede de heranças e para validação das features. Regras de herança e expressões são usadas para determinar os valores dos parâmetros derivados dos pais das features. Regras de validação são usadas para verificar se a feature está sendo usada de modo válido. Restrições podem ser colocadas em como a feature é usada, através de regras de compreensão. Essas regras interligam o ambiente de modelamento através de dimensão e restrições de posicionamento nas features. A linguagem de regras de compreensão é muito similar a linguagem de regras de herança, exceto que comparações algébricas sâo suportadas.

Para cada feature genérica, um sólido representativo é criado usando o conjunto de primitivas (cilindro, paralelepípedos, sólidos de revolução, etc.). Esses sólidos são combinados usando-se operadores booleanos(união, intersecção e subtração) para definir as FPV, em uma linguagem específica.

2.7.2.2.

Conclusões sobre o ASU

Conceitualmente falando, a abordagem de projeto por features explorada no ASU busca a integração do modelamento de um produto através de features e aplicações correlacionadas. Existem poucos problemas reportados quanto a definição conceituai do ASU, e na literatura específica somente dificuldades quanto à definição das tolerâncias dimensionais entre as features no modelador de tolerâncias, que segundo Wang [Wang93], não são nem fáceis de usar nem definidas segundo conceitos de engenharia. Cabem ainda os seguintes questionamentos;

• Qual 0 grau de dificuldade encontrado por um usuário comum para a definição de sua(s) bit>lioteca(s) particular(es) de features-de-forma?

• A exigência de um número muito elevado mapeadores inter-modeladores n * (n-1). • O tratamento das features se dá realmente não segundo ciasses genéricas, mas

segundo classes específicas, pois de outra maneira os parâmetros de herança e hierarquia não seriam permitidos, isso pode ser mais at>rangente?

• A não-associação do significado das features diretamente à geometria das primitivas, mas sim a comandos do modelador sólido que constroem a representação sólida das features.

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No documento Modelamento baseado em features em um conceito de projeto para fabricação e montagem (páginas 34-38)