STEP-bestand: wat het is, hoe je het opent en uitleest

Wat is een STEP-bestand?

Een STEP-bestand, met de extensie .stp of .step, is een open uitwisselformaat voor 3D-CAD-data. Het bevat de driedimensionale geometrie van een onderdeel of een hele assemblage, opgeslagen op een manier die niet aan één CAD-pakket vastzit. Daardoor kun je hetzelfde model openen en gebruiken, ongeacht met welke software het is getekend. In de machinebouw is STEP het formaat waarin je modellen doorstuurt naar toeleveranciers, en waarin je ze binnenkrijgt van klanten; ook in de constructiestaal en de bredere CAD-wereld is het de gangbare uitwisseltaal.

De kracht zit in de neutraliteit. Een native CAD-bestand hoort bij één pakket en is elders vaak niet leesbaar; een STEP-bestand is dat wel, omdat het een vastgelegde standaard volgt. Voor calculatie en werkvoorbereiding is dat handig: je krijgt een STEP-model binnen en kunt daar de onderdelen, de afmetingen en de massa uit halen zonder dat je precies dezelfde tekensoftware als de opsteller nodig hebt.

Wat betekent STEP, en wat is ISO 10303?

STEP staat voor Standard for the Exchange of Product model data. Het is geen product maar een norm, vastgelegd als ISO 10303. Die norm beschrijft hoe je productdata zo opschrijft dat elk systeem er hetzelfde onder verstaat. Binnen ISO 10303 bestaan verschillende application protocols, die elk vastleggen welke data je uitwisselt. Voor de machinebouw en de constructiestaal zijn er drie die je vaak tegenkomt:

• AP203: gericht op 3D-ontwerp, met de geometrie en de assembly-structuur van onderdelen;
• AP214: breder, met naast de geometrie ook zaken als kleur en aanvullende assembly-informatie;
• AP242: de nieuwste, die AP203 en AP214 samenbrengt en er PMI aan toevoegt, oftewel toleranties en annotaties (product manufacturing information) plus metadata in het model zelf.

In de praktijk merk je van het protocol weinig zolang je het model alleen bekijkt. Het verschil telt wél als je informatie uit het model wilt halen: een AP242-bestand kan toleranties en annotaties bevatten die in oudere protocollen niet meereizen en die je anders van de 2D-tekening moet halen.

Wat zit er wel en niet in een STEP-bestand?

Een STEP-bestand bevat de nauwkeurige, wiskundige beschrijving van de vorm, niet een benadering met driehoekjes. Concreet zit erin:

• De exacte geometrie van elk onderdeel als solide model (een boundary representation, oftewel de begrenzende vlakken en randen);
• De assembly-structuur: welke onderdelen er zijn en hoe ze samen een geheel vormen, inclusief herhaalde onderdelen;
• Afmetingen en volume, waar samen met de dichtheid van het materiaal de massa uit volgt;
• Bij AP242: PMI zoals toleranties en annotaties, plus metadata die aan het model hangt.

Even belangrijk is wat er meestal niet in zit. De feature-history en de parametrische boom, dus de opeenvolging van ontwerpstappen uit het oorspronkelijke CAD-pakket, gaan verloren: je krijgt het eindresultaat als vaste vorm, niet de recept-stappen om ertoe te komen. En het materiaal en de toleranties staan lang niet altijd in het bestand; die vind je vaak op de bijbehorende 2D-tekening, tenzij ze als PMI zijn meegegeven. Voor een complete calculatiebasis lever je daarom het STEP-model en de tekening samen aan.

Waarmee open je een STEP-bestand?

Omdat het een open standaard is, kun je een STEP-bestand op meerdere manieren openen zonder aan één merk vast te zitten:

• Met vrijwel elke professionele CAD-software: die importeert STEP en zet het om naar een model waarin je kunt draaien, meten en doorsnijden;
• Met een losse 3D-viewer op je computer: gratis kijkprogramma's waarmee je het model bekijkt en opmeet zonder het te bewerken;
• Met een viewer in de browser: je sleept het bestand in een webpagina en bekijkt het model zonder iets te installeren.

Openen en bekijken is één ding; er gestructureerde data uit halen is iets anders. Draaien en opmeten in een viewer geeft je een beeld, maar geen lijst die je kunt inprijzen. Daarvoor moet je het model uitlezen naar onderdelen, materialen, afmetingen en massa.

STEP vergeleken met andere 3D-formaten

STEP is niet het enige formaat dat je tegenkomt. Het helpt om te weten waar het voor bedoeld is tegenover de alternatieven:

Van STEP-model naar calculatiebasis

Een STEP-model bevat de onderdelen en de geometrie, maar een viewer geeft je die niet als bruikbare lijst. Om ervan te kunnen calculeren wil je per onderdeel het aantal, het materiaal, de afmetingen en de massa in een format dat je kunt inprijzen. Dat overtypen uit het model en de tekening kan met de hand, maar dat is bewerkelijk en foutgevoelig, en bij elke revisie begin je opnieuw. Het model uitlezen naar een gestructureerde lijst levert dezelfde gegevens sneller en herleidbaar tot het onderdeel op.

Waar je op let bij een STEP-bestand

• Lever het STEP-model en de 2D-tekening samen aan, want materiaal en toleranties staan vaak alleen op de tekening;
• Weet dat de feature-history niet meereist: je werkt met de vaste vorm, niet met de parametrische opbouw;
• Let op het application protocol: een AP242-bestand kan toleranties en annotaties als PMI bevatten, oudere protocollen niet;
• Controleer of de assembly compleet is en of herhaalde onderdelen goed meegeteld worden;
• Gebruik het exacte model voor maatvoering en massa, en niet een mesh-benadering die alleen voor visualisatie deugt;
• Houd revisies bij: een nieuw STEP-bestand of een nieuwe tekening moet in je stuklijst en calculatie terugkomen voordat je inschrijft.