Model Based “x” Interoperability Forum (MBx-IF) und STEP AP242 Maintenance

Grundidee

STEP ist ein etablierter ISO-Standard für den Austausch von Produktdaten zwischen verschiedenen CAx- und PDM/PLM-Systemen. Um die Nutzung des Standards zu fördern, haben AFNeT, PDES, Inc. und prostep ivip das MBx-IF als Dachorganisation für die etablierten Projekte CAx-IF, PDM-IF und EWIS-IF gegründet. Ziel des gemeinsamen Projekts ist es, die Entwicklung von STEP-Schnittstellen zu beschleunigen und sicherzustellen, dass die Anforderungen der Anwender erfüllt werden.

Das MBx-IF adressiert mehrere STEP AP242-Themen, nämlich Computer Aided Design (CAD), Produktdatenmanagement (PDM) und Electrical Wiring Interconnection Systems (EWIS). Es bietet eine vertrauensvolle Umgebung für Anwenderunternehmen und Softwarehersteller, um Anforderungen und technische Herausforderungen offen zu diskutieren, ein gemeinsames Verständnis für die Themen zu entwickeln und robuste Ansätze für die Implementierung abzuleiten. Die Dachorganisation soll die Weiterentwicklung des STEP-Standards durch themenübergreifende Integration intensivieren.

Die Implementierungsaktivitäten benötigen einen stabilen Standard, auf dem sie aufbauen können. Deshalb wird die Weiterentwicklung des ISO STEP-Standards intensiv vorangetrieben, indem Fehlerbehebungen für Probleme, die beim Testen aufgetreten sind, und neue, von der Anwendergemeinschaft gewünschte Funktionen bereitgestellt werden.

 

Schwerpunkte und konkrete Ergebnisse 2024

Die neue MBx-IF-Homepage wurde unter www.mbx-if.org eingerichtet. Sie enthält alle Informationen über das Projekt, die Themen und die verschiedenen Teams auf einer einzigen Website. Öffentliche Dokumente wie z.B. Recommended Practices und Test Suites können heruntergeladen werden.

Ein wichtiger Punkt für die Anwendbarkeit eines Standards ist die Möglichkeit, die in diesem Format gespeicherten Daten leicht zu visualisieren. Im Jahr 2024 sammelten alle Gruppen innerhalb des MBx-IF Anforderungen an STEP-Viewer-Anwendungen, die in einer Umfrage zusammengefasst und an eine umfassende Liste von STEP-Entwicklern verteilt wurden, um ein Feedback als Selbsteinschätzung zu erhalten. Die Ergebnisse werden 2025 veröffentlicht.

Die Recommended Practices stellen einen zentralen Mehrwert des MBx-IF für Anwenderunternehmen und Softwarehersteller dar. Im vergangenen Jahr wurden diese Implementierungsrichtlinien für eine Vielzahl von Themen aktualisiert, darunter Produktstruktur, Kinematik und Product & Manufacturing Information (PMI).
Im CAx-Bereich wurde eine neue Reihe von Testmodellen mit PMI von der japanischen Industrie (JAMA/JAPIA) zur Verfügung gestellt und zum ersten Mal getestet. Diese komplexen Modelle auf Produktionsniveau beinhalten neue Herausforderungen, die dazu beitragen, den Umfang und die Robustheit der STEP-Schnittstellen zu verbessern. Für Kinematik wurde die erfolgreiche Zusammenarbeit mit dem JT-IF fortgesetzt. Die Arbeit an persistenten IDs, die zur Verfolgung von Informationen entlang der Prozesskette dienen, wurde intensiviert.

Die CAx-IF User Group gewann neue Mitglieder, darunter Bosch und Schaeffler, und vergrößerte damit die Vielfalt der Anforderungen an CAD-Systeme. Das Team überarbeitete die Prioritäten der dokumentierten Fähigkeiten und Funktionen und aktualisierte das Anforderungs-Backlog für Blechbiegeteile.
Die PDM-Anwendergruppe arbeitete an gemeinsamen PDM-Anwendungsfällen sowie an gemeinsamen Themen innerhalb des MBx-IF, darunter Arbeitsaufträge für Konstruktionsänderungen und Verbindungselemente.

Die PDM Implementor Group setzte ihre Arbeit an den Recommended Practices für Domain Model XML fort, wobei viele Verbesserungen die Konzepte der kommenden Edition 4 von AP242 widerspiegeln. Diese werden von Schematron-Regeln begleitet, die automatisierte Konsistenzprüfungen über die reine XML-Syntaxvalidierung hinaus ermöglichen. Das Testen von flexiblen Teilen und Eigenschaftsgruppen ist abgeschlossen, und das Testen von Version Branch Effectivities, Delta-Austausch, Datenkompression und LOTAR Produktstruktur-Validierungseigenschaften wurde eingeleitet.

Die technischen Arbeiten an AP242 Edition 4 wurden 2024 abgeschlossen. Die Veröffentlichung ist für Anfang 2025 geplant. Wichtige Erweiterungen aus Sicht von prostep ivip sind die Domain Model Erweiterungen für Baugruppen-PMI, Kinematik und Visual Issue Management.

Organisatorische & Technische Erfolge & Herausforderungen

Da Unternehmen in vielen Branchen derzeit strikte Sparmaßnahmen umsetzen, bleiben die finanziellen Rahmenbedingungen schwierig. Flexibilität bei der Organisation von Sitzungen, um Reisebeschränkungen Rechnung zu tragen, und Arbeitsteilung zwischen Projektgruppen mit ähnlichen Anforderungen tragen dazu bei, die Auswirkungen von Mitgliederschwankungen zu mildern. Ein Beispiel dafür war der gemeinsame Workshop zu externen Elementreferenzen (EER) im März in Darmstadt, der die STEP- und JT-Arbeitsgruppen zusammenbrachte, um an gemeinsamen Themen zu arbeiten, oder die gemeinsame Sitzung mit Experten aus dem Bereich Herstellung zu Persistent ID im September in Phoenix.

Auf der technischen Seite wurde mit der neuen gemeinsamen MBx-IF-Website im Frühjahr 2024 ein Meilenstein erreicht. Sie läuft auf einem einzigen, hochmodernen Server und einem bewährten Inhaltsverwaltungssystem und ist wesentlich einfacher zu pflegen und zu nutzen als die vorherigen Websiten. Die neueste Ergänzung ist die „Implementation Coverage“-Übersicht für CAx und PDM, die die unterstützten STEP-Fähigkeiten der teilnehmenden Hersteller zeigt und die auch auf dem STEP AP242 Day in Hamburg vorgestellt wurde.

Die effektive Interaktion zwischen den Standardisierungsteams bei der ISO und dem MBx-IF trägt wesentlich dazu bei, eine frühzeitige Überprüfung der AP242-Modellerweiterungen zu erreichen. Es ist jedoch eine Herausforderung, die Standardisierungsarbeit parallel zur Entwicklung der neuen agilen Prozesse bei ISO (Jira, GIT) durchzuführen.

Was ist geplant für das laufende Jahr 2025

EER, ein Mechanismus, der es ermöglicht, Informationen mit einem bestimmten Element zu verknüpfen, das in einer anderen Datei definiert ist, wie z. B. eine bestimmte Fläche oder Kurve, wird 2025 ein zentrales Thema sein. Für PMI ermöglicht dies die Definition von PMI auf Baugruppenebene in AP242 XML mit einer in klassischen STEP Part 21-Dateien definierten Teilegeometrie. Das Gleiche gilt für die so genannten kinematischen Paare höherer Ordnung, z.B. ein Punkt, der entlang einer Kurve gleitet. Diese Themen werden in Zusammenarbeit mit der JT-IF bearbeitet, da der Ansatz in AP242 XML unabhängig vom verwendeten Geometrieformat ist.

Innerhalb des MBx-IF wird die Palette der gemeinsamen Themen zwischen den Domänen erweitert, um Materialeigenschaften und Informationen über Verbindungstechniken wie Befestigungselemente und Schweißen einzubeziehen. Dabei werden sowohl die relevanten Metadaten als auch die 3D-Darstellungen berücksichtigt. Außerdem werden die Ergebnisse der STEP-Viewer-Umfrage zusammengestellt und veröffentlicht.

Die PDM-Teams werden die Prüfung aktueller Anwendungsfälle vorantreiben und neue definieren, wie z. B. Materialeigenschaften. Die 4. Ausgabe von AP242 erfordert eine Aktualisierung der Recommended Practices sowie der STEP-Schnittstellen für Anwendungsfälle wie die Behandlung von Referenzen in verschachtelten Dateien, inkrementellen Austausch und Delta-Austausch. Materialeigenschaften werden auf der MBx-IF-Ebene behandelt, ebenso wie Verbindungselemente.
Weitere Anwendungsfälle wie Exportlizenzen und Klassifizierung für die Exportkontrolle werden fortgesetzt. Das Testen von Anwendungsfällen wie Arbeitsaufträgen für Konstruktionsänderungen, Versionszweigeffekten und LOTAR Produktstruktur-Validierungseigenschaften wird fortgesetzt.

ISO TC 184/SC 4 begann mit der Planung einer Roadmap für die Zukunft von STEP. Für AP242 Edition 5 wurde ein Preliminary Work Item (PWI) gestartet. Schwerpunkt im Jahr 2025 wird die Definition des Anwendungsbereichs und die Entwicklung eines ersten Arbeitsentwurfs sein. Die Mitglieder von Prostep ivip zeigen Interesse an den Bereichen PMI-Erweiterungen, Verbindungstechnik (Interoperabilität mit χMCF-, CAx-IF- und PDM-IF-Anforderungen), Kinematik-Erweiterungen, Materialien (Überarbeitung des STEP-Informationsmodells, Harmonisierung mit verwandten VDA-Aktivitäten), und der kooperativen Nutzung von Standards unter Verwendung von Ontologien.

Statement der Projektkoordination:

“Die Zusammenarbeit zwischen den Projektgruppen, insbesondere zwischen CAx-IF und JT-IF, hat sich zu einer wichtigen Triebfeder für den Erfolg entwickelt. Die Kombination und Harmonisierung von Anforderungen aus verschiedenen Nutzergruppen bieten eine breitere Grundlage für Implementierungen. Die Möglichkeit, Testdaten zwischen Implementierungsgruppen auszutauschen, erhöht sowohl die Anzahl der teilnehmenden Anbieter für eine bestimmte Funktionalität als auch die Anzahl der Testwiederholungen pro Jahr. Das ist ein echter Gewinn für alle.”
Jochen Boy, PROSTEP

Statement der Projektleitung:

“Die CAx-IF User Group hat in diesem Jahr mehrere neue Mitglieder gewonnen. Die Tatsache, dass sie nun ein wirklich branchenübergreifendes Forum ist, das Anwender verschiedener CAD-Systeme vertritt, erhöht ihre Bedeutung erheblich. Für die eigenen Mitglieder, da sie nun ein vielfältigeres Publikum haben um ihre Ansätze und Prozesse zu diskutieren, und für die Implementierer, die nun Anforderungen erhalten, die das Ergebnis eines größeren Konsenses sind. Wir hoffen, diesen Trend in allen MBx-Bereichen fortzusetzen und durch die von den Teams erzielten Leistungen noch mehr Mitglieder zu gewinnen.”

Projektleitung

Paten
CAx-IF: Bernd Feldvoss, Airbus
PDM-IF: Jérôme Brun, BMW

prostep ivip Kontakt (Koordination)

CAx-IF

Jochen Boy

+49(0)6151 9287-382
jochen.boy@prostep.com

PDM-IF

Guillaume Hirel

+49(0)711 999-7661
Guillaume.hirel@t-systems.com

 

Teilnehmer

CAx-IF IG

  • Autodesk
  • CT CoreTechnologie
  • Dassault Systèmes
  • Datakit
  • Elysium
  • Kubotek Kosmos
  • NIST
  • Open Design Alliance
  • PTC
  • Siemens PLM
  • Wipro ITI

CAx-IF UG

  • Airbus
  • The Boeing Company
  • Bosch
  • DAHER
  • GE
  • Gulfstream
  • Lockheed Martin Aerospace
  • MBDA
  • MTU
  • Pratt & Whitney Canada
  • SAFRAN
  • Schaeffler

PDM-IF IG

  • Beta CAE
  • Dassault Systèmes
  • Datakit
  • Elysium
  • PROSTEP
  • T-Systems

PDM-IF UG

  • Airbus
  • BMW
  • The Boeing Company
  • DAHER
  • Dassault Aviation
  • MBDA
  • MTU
  • SAFRAN