Les 8 formats neutres de CAO 3D les plus couramment utilisés

Les fichiers CAO (Conception Assistée par Ordinateur) sont des fichiers numériques contenant des modèles 3D et 2D d'objets physiques.

Les fichiers CAO peuvent contenir des informations telles que des données géométriques, des données de fabrication, des propriétés de matériaux et d'autres données de produit/processus.

De la conception à la production, tout commence par un fichier CAO.

Recommandation : utilisez l'éditeur NSDT pour créer rapidement des scènes 3D programmables

0. Présentation du format de fichier CAO

Les fichiers CAO peuvent être classés en formats CAO natifs ou CAO neutres (également appelés données CAO interopérables).

0.1 Format de fichier CAO natif

Les formats de fichiers CAO natifs sont conçus pour être utilisés uniquement avec certains logiciels de CAO propriétaires.

Par exemple, .CATPart (un format CATIA) n'est disponible que pour les logiciels approuvés par CATIA. Il n'est pas facile à lire ou à modifier sur d'autres logiciels de CAO comme AutoDesk, Creo, NX, etc.

format natif	développer
AutoCAD	.dwg
CATIA	Données cloud .CATPart, .CATProduct ou 3DExperience
Croire	.prt、.asm
Inventeur	.ipt，.objectif
NX	.prt
Œuvres solides	.sldprt、.sldasm

0.2 Format de fichier CAO neutre

Le format de fichier CAO neutre est interopérable entre différents logiciels de CAO, permettant à différentes applications d'importer et d'exporter des données.

Par exemple, .STP (format STEP) est un format neutre populaire qui peut être échangé entre différents systèmes logiciels.

format neutre	développer
IGES	.igs、.iges
ÉTAPE	.stp、.step
STL	.stl
QIF	.qif
3D	PDF .pdf

0.3 Quel est le meilleur : natif ou neutre ?

Si le seul logiciel que vous utilisez est un logiciel CAT natif, un fichier CAO natif est le format préféré car il conserve toutes les données et fonctionnalités de la conception originale. Mais une pile logicielle de fabrication moderne est bien plus complexe qu’un seul outil logiciel.

Avec plus de 100 types de logiciels de CAO sur le marché et des centaines d'autres qui nécessitent des données de CAO pour tester et fabriquer des produits, il est presque impossible pour tout le monde d'utiliser le même système de CAO natif.

Différents acteurs doivent travailler sur ce dossier :

• entreprise différente
• Différentes activités au sein d'une même entreprise
• service interne
• employé
• fournisseur
• Sous-traitant
• client

Tous utilisent des logiciels de CAO différents, ce qui rend l'interopérabilité difficile, en particulier lorsque les informations géométriques et les annotations 3D telles que les PMI (Product Manufacturing Information) doivent rester intactes.

Dans de nombreux cas, les formats de fichiers CAO natifs de PTC Creo, Siemens NX, CATIA, SolidWorks, Autodesk Inventor, etc. sont souvent traduits et validés pour un traitement en aval.

Cependant, le format de fichier CAO neutre est interopérable entre différents logiciels de CAO et est utile en collaboration.

0.4 Quel est le classement des formats de fichiers CAO neutres ?

Aujourd'hui, nous examinons huit des meilleurs formats de fichiers CAO neutres.

Nos normes :

• Cette liste concerne l'ingénierie mécanique et la fabrication.
• Les formats CAO doivent être conformes aux normes (telles que ISO, ANSI, CEN, etc.) pour garantir qualité et cohérence.
• Les fichiers CAO sont de préférence des définitions basées sur un modèle (MBD), Capvidia définies par un PMI lisible par l'homme et la machine.
• Les fichiers CAO compatibles MBD incluent la géométrie, la fabrication des produits et les exigences de qualité, généralement réalisées sur des dessins 2D.

La combinaison d'informations de dessin 2D dans des modèles CAO 3D devient la source faisant autorité pour le cycle de vie du produit. Cela permet une automatisation de la conception à la fabrication, des informations sur les données et une connectivité à partir d'une source de vérité unique, lisible par l'homme et la machine.

1、ÉTAPE

• Extension de fichier : .STEP, .STP
• Année de lancement : 1994, dernière mise à jour : 2022.
• Norme : ISO 10303-242:2022
• Représentation : B-rep (exact) et Vis-rep (approximatif)
• Organisations : ISO et PDES Inc.

Les fichiers STEP sont aujourd’hui le format de CAO neutre le plus largement utilisé et accepté, ce qui en fait la norme dans plusieurs secteurs.

La plupart des logiciels de CAO prennent en charge l'importation et l'exportation de fichiers STEP, ce qui les rend interopérables entre différents systèmes, notamment CAM (Fabrication Assistée par Ordinateur), CAI (Inspection Assistée par Ordinateur) et CAE (Ingénierie Assistée par Ordinateur).

En ce qui concerne la CAO mécanique, il existe trois principaux formats de fichiers STEP :

• ÉTAPE AP203 : Définir les données de gestion de la géométrie, de la topologie et de la configuration pour les modèles solides de pièces et d'assemblages mécaniques. AP203 n'est pas un format prêt pour MBD.
• STEP AP214 : inclut la fonctionnalité STEP AP203 ainsi que la couleur, les calques, GD&T et l'intention de conception. AP214 n'est pas un format prêt pour MBD.
• STEP AP242 : fusionne STEP 203 et STEP 214 pour introduire le flux de travail Model Based Definition (MBD) et est au format prêt pour MBD.
• STEP AP203 et STEP AP214 sont obsolètes au profit de STEP AP242, mais ils restent les types de fichiers STEP les plus couramment utilisés.

Avantages du format STEP :

• Format de fichier mature et omniprésent.
• MBD prêt si vous utilisez AP242.

Inconvénients du format STEP :

• Il existe une certaine confusion entre AP203/214 et AP242.
• Les outils basés sur la CAO en aval pour AP242 Semantic PMI ne sont pas largement pris en charge.

Outils associés : STEP vers STL | STEP vers GLB | STEP vers OBJ | STEP vers PLY

2、QIF

• Extension de fichier : .QIF
• Année de lancement : 2013 Dernière mise à jour : 2020
• Norme : ISO 23952 : 2020
• Représentation : B-rep (exact) et Vis-rep (approximatif)
• Organisation : DMSC (Consortium des normes de métrologie numérique)

Les fichiers QIF (Quality Information Framework) sont conçus pour la fabrication numérique du 21e siècle. Il est optimisé pour Semantic PMI, permettant à la CAO lisible par l'homme et la machine d'atteindre deux objectifs principaux : l'interopérabilité et la traçabilité en aval.

Bien qu'il s'agisse du format le plus récent de cette liste, il gagne de plus en plus de terrain car de plus en plus d'OEM ont besoin d'un format de fichier robuste pour échanger des données en aval, de la conception à la fabrication en passant par la qualité.

Avantages du format QIF :

• Le fichier CAO MBD neutre le plus puissant.
• Framework basé sur XML : intégrez et interagissez facilement avec d'autres systèmes, applications Web/Internet et autres normes formelles.
• Très apprécié par les services métrologie et qualité.

Inconvénients du format QIF :

• Malgré la crédibilité acquise par MBD, il en est encore aux premiers stades de son adoption. Apprenez-en davantage sur les QIF.

3、JT

• Extension de fichier : .JT
• Année de lancement : 2007 Dernière mise à jour : 2017
• Norme : ISO 14306 :2017
• Représentation : B-rep (exact) et Vis-rep (approximatif)
• Organisation : Logiciel Siemens PLM

Les fichiers JT (Jupiter Tessellation) sont les plus déroutants du groupe neutre de formats de CAO. Bien que connu sous le nom de vis-rep, il peut également avoir un B-rep et un PMI complets, ce qui le rend adapté au MBD.

Sa représentation interne B-rep est très flexible et inclut la prise en charge de la norme ISO 10303 (STEP) et Parasolid. Si le JT exporté depuis NX contient des données B-rep, il sera au format Parasolid.

Bien que JT soit techniquement un format ouvert, de nombreux fournisseurs utilisent le JT Open Toolkit de Siemens. Cette boîte à outils est particulièrement importante lorsque vous travaillez avec des données Parasolid mélangées à l'aide de recettes propriétaires. Par conséquent, il n’est pas largement accepté comme STEP ou QIF.

Avantages du format JT :

• Un format commun interopérable pour les utilisateurs de Siemens.
• Le JT est principalement utilisé dans l’industrie automobile.
• Format léger.

Inconvénients du format JT :

• Moins courant en dehors de l’environnement logiciel Siemens.

4、3DPDF

• Extension de fichier : .PDF
• Année d'introduction : 2004 Dernière mise à jour : 2014 (pour CAD)
• Norme : ISO 14739-1:2014
• Représentation : Vis-rep (env.)
• Organisation : 3D PDF Alliance

Les fichiers PDF 3D sont populaires pour une raison. C’est un format omniprésent et facilement visualisable sur ordinateurs, smartphones et tablettes. Particulièrement pratique pour ceux qui ne disposent pas d'un système de CAO ou d'une visionneuse.

Avantages du PDF 3D :

• Tout ce dont vous avez besoin est Adobe Reader pour visualiser le fichier.
• Les fichiers PDF peuvent être utilisés comme conteneurs pour d'autres fichiers tels que STEP, QIF ou d'autres documents.

Inconvénients du PDF 3D :

• Les fichiers sont volumineux et les performances sont lentes.
• L'ergonomie 3D dans Adobe n'est pas géniale.
• La fonctionnalité de ce type de fichier est sévèrement limitée par l'environnement Adobe.

5、IGES

Extensions de fichiers : .IGS, .IGES
Année d'introduction : 1980, dernière mise à jour : 1996
Normes : ANSI
Représentation : B-rep (exacte)
Organisation : American National Standards Institute
Les fichiers IGES datent de la fin des années 1970/début des années 1980. Le premier fichier CAO neutre inventé et déployé .

Bien que l'ancienne norme ait été techniquement remplacée par STEP et QIF, elle est toujours utilisée aujourd'hui car elle existe depuis longtemps et bénéficie d'un large support.

Principalement utilisé pour la géométrie des surfaces (bien qu'il puisse prendre en charge des modèles solides) et les travaux de conception. Cela se traduit souvent par des écarts entre les surfaces, des faces manquantes ou même des surfaces mal orientées. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser STEP ou QIF, ou un outil qui répare les mauvaises géométries et coud les surfaces.

Avantages du format IGES :

• Il s'agit du fichier CAO de votre grand-père.
• Support général.

Inconvénients du format IGES :

• IGES peut prendre en charge les solides, mais il est principalement utilisé pour la géométrie des surfaces.
• Remplacé par STEP et QIF.

6、STL

• Extension de fichier : .STL
• Année de lancement : 1987, Dernière mise à jour : Aucune.
• Norme : Aucune.
• Représentation : Vis-rep (env.)
• Organisation : Systèmes 3D

Les fichiers STL sont un format 3D à usage général qui se concentre sur la géométrie de la surface mais pas sur la couleur, la texture ou d'autres propriétés du modèle, ce qui est bénéfique pour le prototypage rapide, l'impression 3D et certains logiciels de FAO.

Cependant, il utilise une surface maillée triangulée, ce qui est acceptable pour la représentation visuelle mais non réalisable dans les systèmes de CAO puisque la plupart fonctionnent avec des solides.

Les fichiers STL ne peuvent généralement être utilisés qu'avec des outils logiciels spécifiques prenant uniquement en charge STL et utilisant la CAO de manière plus limitée. Il convient de noter que même dans ces cas, il peut y avoir de bons et de mauvais fichiers STL, en fonction de la qualité du maillage.

Avantages du format STL :

• Formats de fichiers largement pris en charge.
• Populaire dans l’impression 3D.

Inconvénients du format STL :

• Décrit uniquement la géométrie de la surface - ce n'est pas une représentation B exacte.
• Modèle de données très simple : aucune prise en charge des couleurs, du regroupement de surfaces ou même des attributs définis par l'utilisateur. Son format successeur, AMF, prend en charge les couleurs, les matériaux et les constellations.

Outils associés : GLB vers STL | FBX vers STL | OBJ vers STL

7、YEUX

• Extension de fichier : .SAT
• Année de lancement : 1989 Dernière mise à jour : 2020
• Norme : Aucune.
• Représentation : B-rep (exact) et Vis-rep (approximatif)
• Organisation : Dassault Systèmes

Les fichiers ACIS sont des fichiers CAO solides et surfaciques 3D de Spatial, une division de Dassault Systèmes. Il s'agit d'un noyau de modélisation géométrique compilé en C++ pour la CAO, la FAO, l'IAO et la CMM.

Avantages du format ACIS :

• Le langage de modélisation interne utilisé par de nombreux logiciels de modélisation tels qu'AutoCAD, BrisCAD et Cimatron.

Inconvénients du format ACIS :

• Il ne s'agit pas d'un format de données standard.
• Habituellement, un convertisseur personnalisé est requis pour exporter vers ACIS.
• Le PMI sémantique n’est pris en charge d’aucune manière standard.

8. PARASOLIDE

• Extension de fichier : *.X_T
• Année de lancement : 1989 Dernière mise à jour : 2022
• Norme : Aucune.
• Moyens : B-rep (exact)
• Organisation : Siemens

Les fichiers Parasolid sont utilisés par les noyaux de modélisation géométrique actuels de Siemens et sont utilisés pour la CAO, l'échange de CAO, la FAO, l'IAO et la visualisation de produits.

Sous licence et utilisé dans plus de 350 applications telles que NX, SolidWorks, SolidEdge, MasterCAM, Onshape et plus encore.

Parasolid peut représenter des filaires, des surfaces, des solides et des modèles généraux non collecteurs. La plupart des fichiers Parasolid migrent des données solides et/ou surfaciques 3D.

Avantages du format Parasolid :

• Le langage de modélisation interne utilise de nombreux logiciels de CAO et en aval.
• Il s'agit d'une excellente option d'exportation CAO si vous utilisez NX ou SolidWorks.

Inconvénients du format Parasolid :

• Il ne s'agit pas d'un format de données standard.
• Certaines recettes de mélange propriétaires sont utilisées, rendant certaines données inaccessibles aux modélisateurs non Parasolid.

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Lien d'origine : Top 8 des formats de CAO 3D neutres – BimAnt