La couche de structure de l’EAM code la structure du produit (c’est-à-dire comment les pièces sont rassemblées dans le modèle comme spécifié par le concepteur) et deux attributs (P attern_List and Component_T ype), qui sont utilisés pour caractériser les composants de l’assemblage.
Structure du produit
Definition 3.1. La structure du produit est une décomposition hiérarchique d’un pro-
duit (un modèle d’assemblage) en termes de sous-ensembles du modèle CAO jusqu’à ses pièces constituantes.
La structure du produit définit la relation "fait-de" entre des sous-assemblages et des pièces, qui est représentée dans l’EAM par des arcs dirigés entre les nœuds avec la signi- fication suivante:
• le nœud racine correspond à l’ensemble du modèle d’assemblage; • les nœuds intermédiaires représentent des sous-assemblages;
• les feuilles sont associées aux pièces constituant de le modèle d’assemblage.
Figure 6 montre un exemple de la couche de structure d’un EAM. L’objet est un moteur dont le premier niveau est divisé en trois sous-ensembles: un piston (S1), un vile- brequin (S2), une masse (S3) et deux pièces de liaison (P3, P10). Au second niveau, il y ont les composants des sous-ensembles S1, S2 et S3.
Figure 6: Exemple de couche de structure d’un EAM
Dans cette couche, les informations sur les composants d’un modèle d’assemblage sont ajoutées par l’utilisation d’attributs. Les attributs considérés spécifient la disposition (P attern_List) des pièces répétées dans le modèle d’assemblage et le type d’éléments représentés par les nœuds de l’EAM (Component_T ype):
• Un pattern est un arrangement régulier de pièces répétées dont les centres de gravité sont équidistants. L’attribut P attern_List est associé au nœud racine, pour gérer le caractère non unique de la décomposition structurelle, puisqu’il fournit des infor- mations sur la position mutuelle des pièces.
Ces configurations affectent la production, y compris les opérations d’assemblage. Par conséquent, leur présence peut également être utilisée dans l’évaluation de la similarité entre les assemblages.
L’attribut P attern_List est caractérisé comme suit:
P attern_List = {P attern × RP } (1)
P attern = P attern_T ype × P arameters (2) où RP représente la liste des pièces répétées.
Les types de pattern considérés et détectés (P attern_T ype) sont: translation
linéaire (pins rouges en Figure 7(a)), translation circulaire (plaques vertes en
Figure 7(b)), rotation circulaire (plaques jaunes en Figure 7(c)) et réflexion (bride bleue en Figure 7(d)) [29, 76]. Dans le cas de deux entités répétées, nous sup- posons que les configurations possibles sont une translation linéaires et une réflexion, puisque pour définir un pattern circulaire, l’algorithme de [76] requiert au moins trois entités répétées. L’algorithme pour leur détection est basé sur le travail de Chiang et al. [29] et sa généralisation sur les assemblages [76].
(a) Translation linéaire (b) Translation cir- culaire (c) Rotation circu- laire (d) Réflexion
Figure 7: Exemples de modèles avec des pièces répétées
Afin de caractériser la position des pièces répétées, chaque type de pattern a un ensemble de paramètres qui fournissent également une indication sur la taille du
pattern. Plus précisément, pour chaque type de pattern, on lui attribue le step,
qui indique la distance entre chaque élément répété, et le numéro de pièces répétées, tandis que pattern center, radius et angle sont assignés pour les pattern de translation et de rotation circulaires. L’ensemble des paramètres est résumé dans Table 2.
Table 2: Paramètre défini en fonction du type de pattern Step Number of repeated parts Center, radius, angle Linear translation 3 3 Circular translation 3 3 3 Circular rotation 3 3 3 Reflection 3 (=2)
Figure 8 montre un pattern circulaire de vis (cercle bleu) avec ses paramètres : le
step en violet, le radius en vert, le center en rouge et le angle en jaune.
• Les produits peuvent être classés en catégorie en fonction de leur fonction [58]. Afin de prendre en charge la récupération des modèles d’assemblage en fonction de la fonction de leurs composants, nous considérons l’attribut Component_T ype, où il est défini comme suit:
Component_T ype = {bearing, c-clip, cylinder like, cube like, gear, key,
linkage arm, nut, parts of bearing, screw and bolt, shaft, spacer, sphere like, torus like, miscellaneous}
(3) Ces catégories ont été sélectionnées en étendant la "classification fonctionnelle" du National Design Repository [99], qui consiste de 70 modèles organisés en 7 classes. Donc, la classification proposée a 2354 éléments (obtenus à partir de référentiels en ligne [2, 4] et des projets de les étudiants de l’école d’ingénierie) dans les 15 classes indiquées par l’ensemble Component_T ype. La validation de l’appartenance à une classe a été réalisée au moyen d’entretiens avec des experts du domaine, c’est-à-dire des ingénieurs et des concepteurs mécaniques.
Quoi qu’il en soit, la flexibilité de la structure permettra d’améliorer la classification avec d’autres classes, par ex. couvercle, boîtier, plaque, rivet, support, ressort ou piston.
De plus, cette classification permet de discerner des éléments correspondant éventuelle- ment à des fixations (par exemple des vis, des boulons, des écrous et des c-clips) avec des éléments correspondant à des parties importantes caractérisant des ensembles fonctionnels spécifiques. Cette distinction permet de comparer deux assemblages par leurs pièces principales dans un premier temps puis d’affiner la comparaison en incluant également des composants mineurs.
Ces classes ne sont pas au même niveau de spécification, étant plus orientées géométrique- ment (par exemple cylindrique ou en forme de tore) et d’autres se référant à l’artefact technologique spécifique permettant une fonction spécifique (par exemple la fonc- tion de transmission de puissance pour des engrenages et des arbres, la fonction de fixation pour des clés et des entretoises), comme illustré en Figure 9.
Un exemple d’information présente dans la couche de structure de l’EAM pour un modèle d’assemblage est illustré en Figure 10, où les nœuds, les arcs et les attributs sont représentés. En particulier, l’étiquette sur le nœud racine représente la liste des pattern dans l’entier modèle, c’est-à-dire deux patterns de rotation circulaires composés de qua- tre vis et de quatre écrous respectivement; les étiquettes sur les nœuds correspondent à l’attribut Component_T ype; et la décomposition de l’assemblage entre ses composants est représentée par les arcs, c’est-à-dire que chaque arc exprime la relation "faite-de" entre les composants de l’assemblage.
Figure 10: Exemple de le couche structure de l’EAM d’un modèle avec ses attributs