Architektur und Aufbau
Die für die Entwicklung von STEP eingesetzten Methoden und Prinzipien spiegeln sich in dessen Aufbau wider (siehe Bild unten). STEP ist als Serie von ISO 10303 – Standards erschienen, die neben den eigentlichen
- Modellen zur Beschreibung von Produktdaten (Integrated Resources, Anwendungsprotokolle) auch
- Beschreibungsmethoden (Description Methods),
- Implementierungsmethoden (Implementation Methods) und
- Methoden zum Konformitätstest (Conformance Testing Methodology and Framework) enthält.
STEP kann als ein 'Baukasten' aufgefaßt werden, mit dem anwendungsspezifische Produktdatenmodelle (Application Protocols) unter Verwendung von Grundbausteinen (Integrated Resources) nach definierten Regeln und genormten Methoden beschrieben werden.
STEP deckt ein sehr breites Spektrum ab und ist in einer Reihe von separat entwickelten und publizierten Dokumenten (den sogenannten Parts) organisiert.
Jeder Part wird durch ein eigenes ISO-Dokument (ISO 10303-xxx, xxx steht für die Partnummer) veröffentlicht. Alle Dokumente gibt es in einem aktuellen Bearbeitungszustand, der festen ISO-Regularien unterliegt:
- New Work Item (NWI)
- Working Draft (WD)
- Committee Draft (CD)
- Draft International Standard (DIS)
- Final Draft International Standard (FDIS)
- International Standard (IS)
Die einzelnen Dokumente von STEP sind unterteilt in Reihen:
- Beschreibungsmethoden (10er-Reihe, ISO 10303-1x)
Die Datenmodellierungssprache EXPRESS ist der erste internationale Standard zur Spezifikation von Datenmodellen. Mit einem objektorientierten Ansatz können - Objekte (Entities) mit Eigenschaften (Attributes)
- Vererbungsregeln (Inheritance)
- Integritätsbedingungen (Rules, lokal für Objekte und global für alle Objektausprägungen)
- Objektklassen (Schemas)
- Beziehungen zwischen Objektklassen (Schema-Interoperability)
EXPRESS-X ist eine Methode, zwei EXPRESS-Datenmodelle ineinander abzubilden.
Die Hauptanwendungsbereiche sind: - die rechner-interpretierbare Beschreibung des Mapping-Prozesses innerhalb von Anwendungsprotokollen
- die Abbildung von Datensätzen eines Modell in Datensätze eines anderen Modells
- Implementierungsmethoden (20er-Reihe, ISO 10303-2x)
- Der traditionelle Datenaustausch mit STEP basiert auf einem sequentiellen Dateiformat (Step Physical File Format). Dabei handelt es sich um eine ASCII-Datei, die auf jedem Rechner eingelesen und somit auch interpretiert werden kann. Die Datenzugriffsmethode SDAI (Standard Data Access Interface) ist die Grundlage für die Datenintegration, z.B. mittels Datenbanken, die durch ein EXPRESS-Schema spezifiziert sind.
- Integrated Resources Basismodelle (40/50er-Reihe, ISO 10303-4x, -5x)
Die Basismodelle der Integrated Resources bilden die Grundlage für alle weiteren darauf aufbauenden Datenmodelle im Rahmen von STEP. Sie beschreiben jeweils (auch in mehreren EXPRESS Schemata) die Grundelemente für folgende Datenklassen:
- Produkt-Identifikation und –Konfiguration
- Geometrie- und Topologiebeschreibung
- Darstellungsstrukturen
- Produkt-Struktur und –Konfiguration
- Material
- Visuelle Darstellung
- Toleranzen
- Prozeß-Struktur und –Eigenschaften
- Mathematische Konstrukte und Beschreibungen
Auf diesen Basismodellen bauen alle anderen STEP-Datenmodelle auf. - In der ersten Stufe sind dies Anwendungsmodelle mit allgemeingültigen Inhalt (100er-Reihe, ISO 10303-1xx), z.B. für:
- Zeichnungen
- Finite Elemente Methode
- Kinematik
- In einer parallelen Stufe werden jene anwendungsbezogenen (Teil-)Modelle zusammengefasst (500er-Reihe, ISO 10303-5xx), die in verschiedenen komplexen Anwendungen Verwendung finden. Es sind die sogenannten AIC's (Application Interpreted Construct) wie:
- verschiedene geometrische Beschreibungsmethoden (vom kantenorientierten Drahtgitter- bis zum CSG-Modell)
- geometrische Toleranzen
- Die oberste Stufe sind die Anwendungsprotokolle (200er-Reihe, ISO 10303-2xx). Sie spezifizieren jene Datenmodelle, die die Grundlage für Implementierungen sind. Jede STEP-Implementierung (z.B. ein Datenaustauschprozessor) ist die Implementierung eines Anwendungsprotokolls. Es befinden sich aktuell sehr viele Anwendungsprotokolle in Bearbeitung. Zu den wenigen, die bisher den Reifegrad eines Internationalen Standards erreicht haben gehören:
- AP203 (Configuration Controlled Design)
- AP212 (Electrotechnical Design and Installation)
- AP214 (Core Data for Automotive Mechanical Design and Processes)
Den Links folgend können detailliertere Informationen abgerufen werden.