Application Protocols
- Bestandteile eines Application Protocols
- Welche Vorteile bieten Anwendungsprotokolle?
Ein Anwendungsprotokoll (AP, Application Protocol) beinhaltet eine standardisierte Beschreibung von Produktdaten unter einem spezifischen Anwendungsaspekt. Deshalb muss der Geltungsbereich jedes Anwendungsprotokolls genau definiert sein. Dazu gehört
- die Beschreibung der Funktionalität (AAM, Application Activity Model)
- ein anwendungsorientiertes Referenzmodell aus Anwendersicht (ARM, Application Reference Model)
- Darstellung des Referenzmodells durch Objekte der standardisierten Integrated Resources als Implementierungssicht (AIM, Application Interpreted Model) sowie
- Implementierungsregeln und Konformitätsbedingungen für Implementierungen
Die Dokumentation eines Anwendungsprotokolls erfolgt nach strengen Richtlinien. Die Spezifikation nutzt die Sprache EXPRESS sowie die Integrated Resources. Das resultierende Datenmodell (AIM) zu einem AP ist die Basis für alle seine Implementierungen.
Für die Beschreibung des Produktdatenmodells einer speziellen Anwendung werden nicht alle in den Integrated Resources definierten Elemente benötigt. Andererseits müssen die generischen Konstrukte der Basismodelle in den Kontext der Anwendung gestellt werden, was durch die Definition von Regeln und Spezialisierungen zu den Objekten der Basismodelle erfolgt. Die Application Protocols (ISO 10303-2xx) sind derartige branchen- bzw. anwendungsspezifische Produktdatenmodelle in STEP.
Derzeit befinden sich 33 Entwürfe für Application Protocols im Normungsprozeß.
Zu folgenden Anwendungsprotokollen finden Sie bei uns detaillierte Informationen:
- AP203 (Configuration Controlled Design)
- AP212 (Electrotechnical Design and Installation)
- AP214 (Core Data for Automotive Mechanical Design and Processes)
Zu den weiteren Anwendungsprotokollen bieten wir eine Kurzübersicht.
Bestandteile eines Application Protocols
Ein Application Protocol besteht aus folgenden Teilen:
1. Funktionsmodell der Anwendung, die durch das Produktdatenmodell unterstützt wird. Das AAM dient der Abgrenzung des Gültigkeitsbereichs der Norm. Das AAM wird unter Verwendung der SADT-Methode definiert und beschreibt die Anwendung durch Prozesse. Im AAM werden die Datenklassen identifiziert, die Eingang, Ausgang, Methode oder Steuergrüße der untersuchten Funktionen sind.
2. Das Produktdatenmodell beschreibt aus Anwendersicht die im AAM identifizierten Datenklassen und ihre Beziehungen untereinander. Zunehmend wird dafür EXPRESS-G eingesetzt. Jedes Objekt des Produktdatenmodells muss explizit beschrieben werden einschließlich aller seiner Attribute und Beziehungen.
3. Das standardisierte Produktdatenmodell ist ein Informationsmodell, das die vordefinierten Bausteine aus den Integrated Resources im Kontext der speziellen Anwendung verwendet. Dabei wird eine Abbildung (Mapping) zwischen den Datenobjekten im ARM und denen im AIM spezifiziert.
4. Insbesondere bei größeren Anwendungsmodellen macht es Sinn, die Gesamtheit der Datenklassen in Funktionelle Gruppen (sogenannte Units of Funtionality, UoF) zu strukturieren. Nicht jede Implementierung eines AP's wird immer alle definierten Objekte umfassen. Um Konflikte frühzeitig zu lösen, werden zu einem AP basierend auf den UoF's zulässige Teilmodelle definiert ? sogenannte Conformance Classes. Diese müssen vollständig implementiert werden. Gleichzeitig bilden sie die Grundlage für mögliche Zertifizierungen (z.B. von Prozessoren).
Hinweis: Hieraus wird ersichtlich, dass es für Implementierungen zu einem STEP-Anwendungsprotokoll (z.B. STEP-Prozessoren für den Datenaustausch) nicht ausreichend ist, lediglich das Anwendungsprotokoll zu benennen, vielmehr muss auch die implementierte(n) Konformitätsklasse(n) angegeben werden.
Werden bei der Entwicklung von Applikationsprotokollen Bereiche identifiziert, die in zwei oder mehreren APs identisch abgebildet werden, kann die Definition von sogenannten Application Interpreted Constructs (AIC) erfolgen. AICs definieren die überlappenden Bereiche mehrerer APs. Sie werden als 500er Serie der ISO 10303 genormt.
Welche Vorteile bieten Anwendungsprotokolle?
Je anwendungsorientierter ein Anwendungsprotokoll ist, desto eher wird es sich in der praktischen Nutzung durchsetzen. Die Forderung kann nur erfüllt werden, wenn Spezialisten in den gesamten Entwicklungsprozeß einbezogen werden. Dies erfolgte z.B. bei der Entwicklung der AP's 212 und 214 sehr intensiv. Gleichzeitig wurden Teilbereiche der Standards frühzeitig in Implementierungen getestet.
Die Anwendungsprotokolle AP212 und AP214 stellen umfassende Informationsmodelle für verschiedene Prozeßketten dar. Da sie alle relevanten Daten für die Entwurfs- und Konstruktionsprozesse in der Automobil- und Elektroindustrie beschreiben, können sie sowohl den Herstellern als auch den Zulieferern dieser Branchen als Basis betrieblicher Informationssysteme wesentliche strategische Vorteile bieten. Diese Vorteile, die sich auf nahezu alle STEP-Anwendungen übertragen lassen, bestehen unter anderem in:
- Systemunabhängigkeit,
- Datendurchgängigkeit über den gesamten Produktlebenszyklus,
- redundanzfreie Produktdatenbeschreibung,
- höhere Qualität der Produktdaten durch formale Beschreibung nach genormter Methodik,
- qualitativ besserer Produktdatenaustausch und
- Möglichkeiten der Langzeitarchivierung.
Diese Vorteile werden besonders deutlich, wenn man bedenkt, das allein von den deutschen Automobilherstellern und ihren 900 Zulieferern ca. 110 verschiedene CAD-Systeme eingesetzt werden. Aufgrund der heterogenen Systemlandschaft und der heute nicht ausreichenden Schnittstellenformate ist eine aufwendige manuelle Nachbearbeitung der übertragenen Daten notwendig.
Die Entwicklung eines Anwendungsprotokolls bis zum Internationalen Standard ist sehr aufwendig. So ist es zu erklären, dass nicht jede Absicht, ein AP zu entwickeln auch zu einem erfolgreichen Abschluß führte.
Die nachfolgende Tabelle spiegelt den gegenwärtigen Stand der entwickelten bzw. in Entwicklung befindlichen Anwendungsprotokolle wider:
ISO 10303 | Bezeichnung | Status Stand 05/02 |
201 | Explicit draughting | IS |
202 | Associative draughting | IS |
203 | Configuration controlled design | IS |
204 | Mechanical design using boundary representation | FDIS |
207 | Sheet metal die planning and design | IS |
208 | Life-cycle product change process | gestrichen |
209 | Composite and metal structural analysis and related design | IS |
210 | Electronic assembly, interconnection and packing design | IS |
212 | Electrotechnical design and installation | IS |
213 | Numerical control (NC) process plans for machined parts | gestrichen |
214 | Core data for automotive mechanical design processes | IS |
215 | Ship arrangement | CD |
216 | Ship moulded forms | CD |
218 | Ship structures | CD |
220 | Process planing, manufacturing assembly of layered electrical products | vorgeschlagen |
221 | Functional data and their schema representation for process plants | CD |
223 | Exchange of design and manufacturing product information for cast parts | gestrichen |
224 | Mechanical parts definition for process planing using machining features | IS |
225 | Building elements using explicit shape representation | IS |
226 | Ship mechanical systems | CD |
227 | Plant spatial configuration | IS |
232 | Technical data packaging: core information and exchange | FDIS |
233 | Systems engineering data representation | gestrichen |
234 | Ship operational logistics, records and messages | WD |
235 | Materials information for design and verification of products | WD |
236 | Furniture product and project data | WD |
237 | Computational fluid dynamics | WD |
238 | High level information planing model for product l-c spt | vorgeschlagen |
IS - International Standard
FDIS - Final Draft International Standard
DIS - Draft International Standard
CD - Committee Draft
WD - Working Draft
Aktueller Stand siehe: http://www.nist.gov/sc5/soap/