Формат STEP

Форматы IGES и DXF были разработаны для обмена данными технических требований, а не данными о продукте. Под данными о продукте мы понимаем данные, относящиеся ко всему жизненному циклу продукта (например, проектирование, производство, контроль качества, испытания и поддержка). Хотя спецификации IDES и DXF были расширены с целью включения некоторых из этих данных, информации, содержащейся в этих файлах, по существу недостаточно для описания всего жизненного цикла продукта. Вследствие этого в США в 1983 году началась разработка нового стандарта под названием PDES (Product Data Exchange Specification — спецификация для обмена данными о продуктах). Основной упор в PDES делался не на обмен данными технических требований, а на то, чтобы исключить человеческое присутствие из обмена данными о продукте. Иначе говоря, целью PDES было устранить потребность в инженерных чертежах и других бумажных документах при обмене информацией о различных фазах жизненного цикла продукта между сходными или различающимися САПР. Между тем в июле 1984 г. в Международной организации по стандартизации (ISO) были образованы технический комитет ТС 184 (Системы промышленной автоматизации) и его подкомитет SC4 (Внешнее представление данных о модели продукта) для установления единого международного стандарта обмена данными о модели продукта — STEP (STandard for Exchange of Product model data). Цели PDES и STEP были идентичны, поэтому в июне 1985 г. Управляющий комитет IGES решил, что интересы США в программе STEP должен представлять стандарт PDES. В результате значение акронима PDES поменяли на «обмен данными о продукте с использованием STEP» (Product Data Exchange using STEP), чтобы подчеркнуть идентичность целей PDES и STEP.

В основе разработки STEP лежат следующие принципы.

  • Стандарт STEP должен ориентироваться на данные о продукте, которые включают информацию обо всем жизненном цикле продукта: проектировании, производстве, контроле качества, испытании и поддержке. Таким образом, в качестве данных должна рассматриваться информация о допусках, технологических особенностях формы, конечноэлементная модель, модель для кинематического анализа и т. д., а также данные технических требований, относящиеся главным образом к форме продукта.
  • В структурах данных STEP информация, относящаяся к приложению, должна храниться в модуле уровня приложения, отдельно от общей информации о форме. Благодаря такому подходу структура данных сможет поддерживать широкий спектр приложений, избегая при этом избыточности в общей структуре данных.
  • Для определения структуры данных должен использоваться формальный язык. Спецификации IGES и DXF описывают формат физического файла, в котором хранятся все геометрические и прочие данные. В STEP данные описываются на языке EXPRESS, а затем результат преобразовывается в физический файл. Таким образом можно избежать неоднозначностей при интерпретации данных о продукте, извлеченных из файла.

STЕР разрабатывается рядом комитетов и рабочих групп, занимающихся разными частями стандарта. Эти части группируются по методам описания, интегрированным информационным ресурсам, прикладным протоколам, методам реализации и методологией согласования (рис. 14.6 и рис. 14.7). Статус каждой части показан рядом с ее номером. Статус обозначается буквами от «О» (предварительная стадия ISO) до «I» (международный стандарт — высшая стадия разработки и принятия стандартов). Части, обозначенные буквами «Е», «F» (проект международного стандарта) и «I», считаются находящимися на достаточно высоком уровне для того, чтобы позволить производителям программных продуктов приступить к их реализации.

Группа методов описания образует фундамент STEP. Она включает часть 1 «Обзор», которая содержит также определения, являющиеся в STEP универсальными. Принадлежащая той же группе часть 11 «Справочное руководство по языку EXPRESS» описывает язык моделирования данных, который используется в STEP. Части, относящиеся к группе методов описания, имеют номера от 1 до 9.

На следующем уровне находится группа интегрированных информационных ресурсов — части, содержащие фактическое описание моделей данных STEP. Эти модели данных являются «кирпичиками» STEP. Интегрированные информационные ресурсы включают обобщенные ресурсы, прикладные ресурсы и конструкции, интерпретируемые приложением.

Формат STEP
 
Интегрированные обобщенные ресурсы — это элементы, которые используются по необходимости прикладными протоколами. Номера частей, относящихся к обобщенным ресурсам, начинаются с 40 и используются всей гаммой прикладных протоколов STEP. Интегрированные прикладные ресурсы содержат элементы, имеющие несколько больший объем контекста, чем обобщенные элементы. Номера частей, относящихся к прикладным ресурсам, начинаются со 100. Части с номерами от 500 — это конструкции, интерпретируемые приложением. Они представляют собой многократно используемые группы информационных ресурсов, облегчающие представление одной и той же семантики в различных прикладных протоколах.

На верхнем уровне иерархии STEP находятся более сложные модели данных, используемые для описания конкретных данных о продукте. Эти части называются прикладными протоколами и описывают не только то, какие данные должны использоваться при описании продукта, но и то, как эти данные должны использоваться в модели. Прикладные протоколы используют интегрированные информационные ресурсы в четко очерченных сочетаниях и конфигурациях для представления определенной модели данных или некоторой фазы жизненного цикла продукта. Прикладные протоколы нумеруются, начиная с 200. В настоящее время используются такие прикладные протоколы, как «Явное черчение» (201) и « Проектироваyие с управлением конфигурацией» (203).

Формат STEP
 
Группа методов реализации STEP, части в которой нумеруются с 20, описывает соответствие между формальными спецификациями STEP и представлением, используемым для реализации STEP. Группа методологии проверки соответствия, части в которой нумеруются с 30, предоставляет информацию о методах проверки соответствия программных продуктов стандарту STEP, дает указания по созданию абстрактных испытательных пакетов и описывает задачи испытательных лабораторий. Часть 31, описывающая методологию выполнения проверки соответствия, принята в качестве международного стандарта (см. рис. 14.6). Стандарты STEP уникальны в том отношении, что они делают упор на испытания и содержат в себе описания методов испытаний.

Группа частей с номерами от 300 (абстрактные испытательные пакеты), состоит из данных и критериев, используемых для проверки соответствия программного продукта, реализующего стандарт STEP, его прикладному протоколу. Номера, присваиваемые абстрактным испытательным пакетам, превышают номера прикладных протоколов ровно на 100. Таким образом, абстрактный испытательный пакет с номером 303 относится к прикладному протоколу 203. Более подробную информацию о STEP можно получить на сайте http://www.nist.gov/sc4.

Сегодня STEP привлекает к себе повышенное внимание, так как ожидается, что он войдет в систему стандартов технологий CALS (Computer-aided Acquisition and Logistics Support — Непрерывные поставки и информационная поддержка жизненного цикла продукции) как стандарт обмена данными о продуктах. Цель инициативы CALS, автором которой является Министерство обороны США, — компьютеризация процесса формирования требований, заказа, эксплуатации, поддержки и обслуживания систем вооружений, используемых в армии США. Основное внимание эта инициатива уделяет заданию форматов, которые будут использоваться для хранения и обмена компьютерными данными. Хотя CALS создавалась для военных целей, она становится промышленным стандартом хранения и обмена компьютерными данными в организации.

 

 

Смотрите также