ISO 10303

ISO 10303 ist ein ISO Standard für die Computer-interpretierbar Darstellung und Austausch von Produktherstellungsinformationen. Es ist ein ASCII-Basis Format.[1]: 59 Sein offizieller Titel ist: Automatisierungssysteme und Integration - Produktdatendarstellung und Austausch. Es ist informell bekannt als "SCHRITT", was für" Standard für den Austausch von Produktmodelldaten "steht. ISO 10303 kann 3D -Objekte in darstellen Computergestütztes Design (CAD) und verwandte Informationen.

Überblick

Das internationaler StandardDas Ziel ist es, einen Mechanismus bereitzustellen, der in der Lage ist, Produktdaten während des gesamten Lebenszyklus von a zu beschreiben Produktunabhängig von einem bestimmten System. Die Art dieser Beschreibung macht sie nicht nur für den neutralen Dateiaustausch geeignet, sondern auch als Grundlage für die Implementierung und Freigabe von Produktdatenbanken und Archivierung.[2]

Normalerweise kann Schritt verwendet werden Daten austauschen zwischen CAD, Computergestützte Herstellung, computergestütztes Ingenieurwesen, Produktdatenmanagement/Unternehmensdatenmodellierung und andere Cax Systeme. Schritt adressiert Produktdaten aus mechanischem und elektrischem Design, geometrische Dimensionierung und ToleranzAnalyse und Fertigung sowie zusätzliche Informationen, die für verschiedene Branchen spezifisch sind, wie z. Automobil, Luft- und Raumfahrt, Bauen & Konstruktion, Schiff, Öl und Gas, Prozesspflanzen und andere.

Schritt wird vom ISO Technical Committee TC 184 entwickelt und aufrechterhalten. Automatisierungssysteme und Integration, Unterausschuss SC 4, Industriedaten. Wie andere ISO- und IEC -Standards ist der Schritt von ISO urheberrechtlich geschützt und ist nicht frei verfügbar. Der 10303 jedoch AUSDRÜCKEN Schemata sind frei verfügbar, ebenso wie die empfohlenen Praktiken für Implementierer.

Andere Standards, die von ISO TC 184/SC 4 entwickelt und aufrechterhalten werden, sind:[3]

  • ISO 13584 Plib - Teilebibliothek
  • ISO 15531 Mandat - Daten für industrielle Fertigung Management -Managementdaten
  • ISO 15926 Prozessanlagen wie Öl- und Gasanlagen Lebenszyklusdaten
  • ISO 18629 PSL-Prozessspezifikationssprache
  • ISO 18876 IIDEAS - Integration von industriellen Daten für Austausch, Zugriff und Freigabe
  • ISO 22745 Offene technische Wörterbücher und ihre Anwendung auf Stammdaten
  • ISO 8000 Datenqualität

Schritt ist eng mit PLIB (ISO 13584, IEC 61360) verwandt.

Geschichte

Die Grundlage für Schritt war die Produktdatenaustauschspezifikation (PDEs), die Mitte der 1980er Jahre initiiert und 1988 bei ISO eingereicht wurde.[4][5] Die Produktdatenaustauschspezifikation (PDEs) war ein Datendefinitionsaufwand, um die Interoperabilität zwischen Fertigungsunternehmen zu verbessern und damit die Produktivität zu verbessern.[6]

Die Entwicklung des Schritts kann in vier Release -Phasen unterteilt werden. Die Entwicklung des Schritts begann 1984 als Nachfolger von IGES, Set und VDA-FS.[7] Der erste Plan war, dass "der Schritt auf einem einzigen, vollständigen, implementierungsunabhängigen Produktinformationsmodell basiert, das die Master-Aufzeichnung der integrierten topischen und Anwendungsinformationsmodelle darstellt".[8] Aufgrund der Komplexität musste der Standard jedoch in kleinere Teile unterteilt werden, die separat entwickelt, gewählt und zugelassen werden können.[9] 1994/95 veröffentlichte ISO die Erstveröffentlichung von Schritt als internationale Standards (IS) mit den Teilen 1, 11, 21, 31, 41, 42, 43, 44, 46, 101, AP 201 und AP 203.[10] Heute ist AP 203 Configuration Controlled 3D -Design immer noch einer der wichtigsten Teile des Schritts und wird von vielen CAD -Systemen für Import und Export unterstützt.

In der zweiten Phase wurden die Schrittfähigkeiten weit verbreitet, hauptsächlich für die Gestaltung von Produkten in der Luft- und Raumfahrt, Automobil-, Elektrik-, Elektronik- und anderen Branchen. Diese Phase endete im Jahr 2002 mit der zweiten Major -Veröffentlichung, einschließlich der Step Parts AP 202, AP 209, AP 210, AP 212, AP 214, AP 224, AP 225, AP 227, AP 232.[11] Die grundlegende Harmonisierung zwischen den APs, insbesondere in den geometrischen Bereichen, wurde durch Einführung der Anwendungskonstrukte (AIC, 500 -Serie) erreicht.[12]

Ein großes Problem mit den monolithischen APs der ersten und zweiten Veröffentlichungen ist, dass sie zu groß sind, zu viel überlappen und nicht ausreichend harmonisiert sind. Diese Defizite führten zur Entwicklung der Stiefmodulare Architektur (Serie 400 und 1000).[13][12] Diese Aktivität wurde hauptsächlich durch neue APs angetrieben, die zusätzliche Lebenszyklusphasen wie die frühe Anforderung analysiert (AP 233) und Wartung und Reparatur (AP 239) sowie neue Industriebereiche (AP 221, AP 236) abdecken. Neue Ausgaben der vorherigen monolithischen APs wurden modular entwickelt (AP 203, AP 209, AP 210). Die Veröffentlichung dieser neuen Ausgaben fiel mit der Veröffentlichung 2010 des neuen ISO -Produkts zusammen Smrl, die Schrittmodul- und Ressourcenbibliothek, die alle Schrittressourcenteile und Anwendungsmodule auf einer einzelnen CD enthält. Die SMRL wird häufig überarbeitet und ist zu viel niedrigeren Kosten erhältlich als alle Teile separat zu kaufen.

Im Dezember 2014 veröffentlichte ISO die erste Ausgabe eines neuen großen Anwendungsprotokolls, AP 242 Managed Modellbasierter 3D -Engineering, das kombinierte und ersetzt die folgenden früheren APs auf nach oben kompatible Weise:

  • AP 201, Explizites Dracken. Einfache 2D -Zeichnungsgeometrie im Zusammenhang mit einem Produkt. Keine Assoziation, keine Versammlungshierarchie.
  • AP 202, Assoziative DRAGHTING. 2D/3D -Zeichnung mit Assoziation, aber ohne Produktstruktur.
  • AP 203, Konfigurationsgesteuerte 3D -Designs mechanischer Teile und Baugruppen.
  • AP 204, Mechanisches Design unter Verwendung der Grenzdarstellung
  • AP 214, Kerndaten für mechanische Konstruktionsprozesse für Automobile
  • AP 242, Managed Modellbasierter 3D -Engineering

AP 242 wurde durch Zusammenführen der folgenden zwei Anwendungsprotokolle erstellt:

  • AP 203, Konfigurationsgesteuerte 3D -Designs mechanischer Teile und Baugruppen (wie von der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet).
  • AP 214, Kerndaten für mechanische Konstruktionsprozesse für Automobile (verwendet von der Automobilindustrie).

Zusätzlich enthält AP 242 Edition 1 Erweiterungen und bedeutende Aktualisierungen für:

Zwei APs wurden so modifiziert, dass sie direkt auf AP 242 basierten, und wurden somit zu Supersets davon:

  • AP 209, Zusammengesetzte und metallische Strukturanalyse und damit verbundenes Design
  • AP 210, Elektronische Baugruppe, Verbindungs- und Verpackungsdesign. Dies ist der komplexeste und anspruchsvollste Schritt AP.


AP242 Edition 2, veröffentlicht im April 2020, erweitert die Domäne der Ausgabe 1 durch die Beschreibung von elektrischen Kabelgurten und führt eine Erweiterung der Stufenmodell- und Implementierungsmethoden ein, die auf SYSML und System Engineering mit einer optimierten XML -Implementierungsmethode basiert.

Diese neue Ausgabe enthält auch Verbesserungen zur 3D -Dimension und -Toleranzung sowie zum zusammengesetzten Design. Neue Funktionen werden ebenfalls eingeführt wie:

  • gebogene Dreiecke
  • Texturen
  • Detailebenen (LODs)
  • Farbe auf Scheitelpunkt
  • 3D -Scannerdatenunterstützung
  • Persistente IDs in der Geometrie
  • Additive Fertigung

Struktur

Hauptartikel: Liste der Teile von Schritt (ISO 10303)

Schritt ist in viele Teile unterteilt, eingeteilt in

  • Umfeld
  • Integrierte Datenmodelle
    • Die integrierten Ressourcen (IR), bestehend aus
      • Teile 4x und 5x: Integrierte generische Ressourcen
      • Teile 1xx: Integrierte Anwendungsressourcen
      • PLIB ISO 13584-20 Teilebibliothek: logisches Modell von Ausdrücken
    • Teile 5xx: Anwendungskonstrukte (AIC)
    • Teile 1xxx: Anwendungsmodule (BIN)
  • Obere Teile
    • Teile 2xx: Anwendungsprotokolle (AP)
    • Teile 3xx: Abstrakte Testsuiten (ATS) für APs
    • Teile 4xx: Implementierungsmodule Für APs

Insgesamt besteht aus mehreren hundert Teilen und jedes Jahr werden neue Teile hinzugefügt, oder es werden neue Überarbeitungen älterer Teile veröffentlicht. Dies macht Schritt zum größten Standard innerhalb der ISO. Jeder Teil hat seinen eigenen Umfang und seine eigene Einführung.

Die APs sind die oberen Teile. Sie decken eine bestimmte Anwendungs- und Branchendomäne ab und sind daher für Stufenbenutzer am relevantesten. Jeder AP definiert einen oder mehrere Konformitätsklassen, die für eine bestimmte Art von Produkt- oder Datenaustauschszenario geeignet sind. Um den Umfang, die Informationsanforderungen und die Nutzungsszenarien besser zu verstehen, wird jedem AP ein informatives Anwendungsaktivitätsmodell (AAM) hinzugefügt, wobei jeder AP verwendet wird Idef0.

Schritt ist in erster Linie Datenmodelle mithilfe der Express -Modellierungssprache. Anwendungsdaten gemäß einem bestimmten Datenmodell können entweder durch a ausgetauscht werden Stiefmeldung, Step-xml oder über den gemeinsam genutzten Datenbankzugriff mit Verwendung SDAI.

Jeder AP definiert Top -Datenmodelle, die für den Datenaustausch verwendet werden sollen Anwendungsmodell (Ziel) oder im Fall eines modularen AP genannt Modul interpretierte Modelle (MIM). Diese interpretierten Modelle werden durch Auswahl generischer Objekte konstruiert, die in Datenmodellen mit niedrigerer Ebene definiert sind (4x, 5x, 1xx, 5xx) und Hinzufügen von Spezialisierungen, die für die bestimmte Anwendungsdomäne des AP erforderlich sind. Die gemeinsamen generischen Datenmodelle sind die Grundlage für die Interoperabilität zwischen APS für verschiedene Arten von Branchen und Lebenszyklusstadien.

In APs mit mehreren Konformitätsklassen Das Top -Datenmodell ist in Teilmengen unterteilt, eine für jede Konformitätsklasse. Die Anforderungen einer konformanten Schrittanwendung sind:

  • Implementierung von beiden a Präprozessor oder ein Postprozessor oder beides,
  • Verwenden einer der Schritt-Implementierungsmethoden Schritt-Datei, Step-XML oder SDAI für das AIM/MIM-Datenmodell und
  • Unterstützung eines oder mehrere Konformitätsklassen eines AP.

Ursprünglich musste jeder APS einen Begleiter haben Zusammenfassung Testsuite (ATS) (z. B. ATS 303 für AP 203), die Testzwecke, Urteilskriterien und abstrakte Testfälle zusammen mit Beispiel-Schrittmotiven bereitstellen. Da die Entwicklung eines ATS jedoch sehr teuer und ineffizient war, wurde diese Anforderung fallen gelassen und durch die Anforderungen ersetzt, um einen informellen Validierungsbericht und empfohlene Praktiken zum Einsatz zu haben. Heute sind die empfohlenen Praktiken eine primäre Quelle für diejenigen, die Schritt implementieren werden.

Das Anwendungsreferenzmodelle (Arm) ist der Mediator zwischen der AAM und dem AIM/MIM. Ursprünglich war es nur sein Zweck, hochrangige Anwendungsobjekte und die grundlegenden Beziehungen zwischen ihnen zu dokumentieren. Idef1x Diagramme dokumentierten den AP von frühen APs auf informelle Weise. Die ARM -Objekte, ihre Attribute und Beziehungen werden dem Ziel zugeordnet, damit es möglich ist, einen AP zu implementieren. Als APs immer komplexere formalere Methoden benötigten, um den Arm zu dokumentieren, und so ausdrücklich, das ursprünglich nur für das Ziel entwickelt wurde, wurde auch für den Arm verwendet. Im Laufe der Zeit wurden diese ARM -Modelle bis zu dem Punkt sehr detailliert, dass einige Implementierungen es vorzogen, den Arm anstelle des formell erforderlichen AIM/MIM zu verwenden. Heute haben einige APs ARM -basierte Austauschformate, die außerhalb von ISO TC184/SC4 standardisiert sind:

  • PLM-Services innerhalb der OMG Für AP 214
  • ISO 14649 Datenmodell für computergestützte numerische Controller Für AP 238
  • SPS-De-Dexs innerhalb Oase (Organisation) Für AP 239

Es gibt eine größere Überlappung zwischen APs, da sie häufig auf dieselbe Art von Produkten, Produktstrukturen, Geometrie und mehr beziehen müssen. Und weil APs von verschiedenen Personengruppen entwickelt werden, war es immer ein Problem, um die Interoperabilität zwischen APs auf höherem Niveau zu gewährleisten. Das Anwendung interpretierte Konstrukte (AIC) lösten dieses Problem für gemeinsame Spezialisierungen generischer Konzepte, hauptsächlich im geometrischen Bereich. Das Problem der Harmonisierung der Armmodelle und ihrer Zuordnung zum Ziel des Stiefmodule wurden vorgestellt. Sie enthalten ein Stück Arm, die Kartierung und ein Stück des Ziels, MIM. Module sind aufeinander aufgebaut, was zu einem (fast) gerichteten Diagramm mit den Modulen AP und Konformitätsklassen ganz oben führt. Die modularen APs sind:

  • AP 209, Zusammengesetzte und metallische Strukturanalyse und damit verbundenes Design
  • AP 210, Elektronische Baugruppe, Verbindungs- und Verpackungsdesign
  • AP 221, Funktionsdaten und schematische Darstellung von Prozessanlagen
  • AP 236, Möbelproduktdaten und Projektdaten
  • AP 239, Produktlebenszyklusunterstützung
  • AP 242, Managed Modellbasierter 3D -Engineering

Die modularen Ausgaben von AP 209 und 210 sind explizite Erweiterungen von AP 242.

Abdeckung der Schrittanwendungsprotokolle (AP)

Die Step -APs können grob in die drei Hauptbereiche für Design, Fertigung und Lebenszyklus unterteilt werden.

Design -APs:

  • Mechanisch:
    • AP 207, Blechplanplanung und -gestaltung
    • AP 209, Zusammengesetzte und metallische Strukturanalyse und damit verbundenes Design
    • AP 235, Materialinformationen für die Gestaltung und Überprüfung von Produkten
    • AP 236, Möbelproduktdaten und Projektdaten
    • AP 242, Managed Modellbasierter 3D -Engineering
  • Konnektivitätsorientierte elektrische, elektronische und Rohrleitungen/Belüftung:
    • AP 210, Elektronische Baugruppe, Verbindungs- und Verpackungsdesign. Der komplexeste und anspruchsvollste Schritt AP.
    • AP 212, Elektrotechnisches Design und Installation.
    • AP 227, Plant Spatial Configuration
  • Schiff:
    • AP 215, Schiffsanordnung
    • AP 216, Schiffsgeformte Formen
    • AP 218, Schiffsstrukturen
  • Andere:
    • AP 225, Bauelemente mit explizite Formdarstellung bauen
    • AP 232, Kerninformationen und Austausch von technischen Datenverpackungen
    • AP 233, Systemdatenrepräsentation der Systeme Engineering
    • AP 237, Flüssigkeitsdynamik wurde abgesagt und die in AP 209 enthaltene Funktionalität enthalten

Fertigungs -APs:

  • AP 219, Dimensional Inspektionsinformationsaustausch
  • AP 223, Austausch von Design- und Herstellungsproduktinformationen für Gussteile
  • AP 224, Mechanische Produktdefinition für Prozesspläne mithilfe von Bearbeitungsfunktionen
  • AP 238 - Anwendungsmodell für Computer numerische Controller
  • AP 240, Prozesspläne für bearbeitete Produkte

Lebenszyklus unterstützen APs:

  • AP 239, Produktlebenszyklusunterstützung
  • AP 221, Funktionsdaten und schematische Darstellung von Prozessanlagen
  • AP 241, Generisches Modell für Lebenszyklusunterstützung von AEC -Einrichtungen (geplant)

Das Modell von AP 221 ist dem ISO 15926-2-Modell sehr ähnlich, während AP 221 der Schrittarchitektur folgt und ISO 15926-2 eine andere Architektur hat. Beide verwenden ISO-15926-4 als gemeinsame Referenzdatenbibliothek oder ihr Wörterbuch von Standardinstanzen. Eine weitere Entwicklung beider Standards führte dazu Gellish English Als allgemeine Produktmodellierungssprache, die Anwendungsdomäne unabhängig ist und die als Arbeitselement (NWI) für einen neuen Standard vorgeschlagen wird.

Der ursprüngliche Schritt war es, ein integriertes Datenmodell für alle Lebenszyklusaspekte zu veröffentlichen. Aufgrund der Komplexität, unterschiedlichen Entwicklergruppen und unterschiedlicher Geschwindigkeit in den Entwicklungsprozessen war jedoch die Aufteilung in mehrere APs erforderlich. Diese Aufteilung machte es jedoch schwierig, sicherzustellen, dass APs in überlappenden Bereichen interoperabel sind. Hauptbereiche der Harmonisierung sind:

  • AP 212, 221, 227 und 242 für technische Zeichnungen mit Erweiterung in AP 212 und 221 für die schematische Funktionalität
  • AP 224, 238 und 242 für Bearbeitungsmerkmale und für Geometrische Dimensionierung und Toleranz

Für komplexe Bereiche ist klar, dass mehr als ein APS benötigt werden, um alle wichtigen Aspekte abzudecken:

  • AP 212 und 242 für elektromechanische Produkte wie ein Auto oder einen Transformator. Dies wird durch die zweite Ausgabe von AP242 behandelt, die derzeit in der Entwicklung befindet
  • AP 242, 209 und 210 für elektro-/elektronisch-mechanische Produkte
  • AP 212, 215, 216, 218, 227 für Schiffe
  • AP 203/214, 224, 240 und 238 Für den vollständigen Design- und Herstellungsprozess von Stückteilen.

Siehe auch

Anmerkungen

  1. ^ Schoonmaker, Stephen J. (2003). Das CAD. New York: Marcel Dekker. ISBN 0-8247-4569-8. OCLC 54090798.
  2. ^ ISO 10303-1: 1994 Industrial Automation Systems und Integration-Produktdatenrepräsentation und -austausch-Teil 1: Übersicht und Grundprinzipien
  3. ^ Standards und Projekte unter der direkten Verantwortung von ISO/TC 184/SC 4 Sekretariat [1]
  4. ^ Kutz, Myer (22. Juli 2002). Handbuch zur Auswahl der Materialien. John Wiley & Sons. p. 498. ISBN 9780471359241. Die IGES/PDES -Organisation wurde Ende der 1970er Jahre aus Industrie, Regierung und Wissenschaft koordiniert, um Standards und Technologie für den Austausch von Produktinformationen zwischen verschiedenen CAD -Systemen zu entwickeln. Diese Gruppe konzentrierte ihre Bemühungen auf zwei Projekte, die anfängliche Grafik -Austauschspezifikation (IGEs) und die Produktdaten -Austauschspezifikation (PDEs) mit Schritt. Diese Bemühungen führten zu der Veröffentlichung von IGES im Jahr 1980, das anschließend als ANSI -Standard übernommen wurde. ... Eine PDE-Technologie (Product Data Exchange) der zweiten Generation (PDEs) für Produktdatenaustausch (PDEs) wurde Mitte der 1980er Jahre initiiert und 1988 an ISO eingereicht. Die internationale Gemeinschaft übernahm sie als Grundlage für ISO 10303 (( SCHRITT). Zu den laufenden PDE -Technologiebemühungen gehören heute der Produktdatenaustausch mit Step (PDES), einem American National Standard (ANS). Dieses Projekt ist das primäre US -amerikanische Projekt, das Brancheneinträge für diese ISO -Aktivität bereitstellt. Aus diesen Bemühungen wurden vierzehn internationale Standards geschaffen. Mehr als 20 Länder weltweit haben den Schritt genehmigt, einschließlich aller großen US -Handelspartner.
  5. ^ Kemmerer, Sharon, hrsg. (1. Oktober 1999). Schritt: Die großartige Erfahrung. Gaithersburg, MD: NIST Special Publication 939. doi:10.6028/nist.sp.939.
  6. ^ Powers 2003, p. 9.
  7. ^ ISO TC184 / SC4 Resolution 1, Gaithersburg - Juli 1984
  8. ^ ISO TC184 / SC4 Resolution 33, Tokio - Dezember 1988
  9. ^ ISO TC184 / SC4 Resolution 55, Paris - Januar 1990
  10. ^ ISO TC184 / SC4 Resolution 195 und 196, Davos - Mai 1994
  11. ^ ISO TC184 / SC4 Resolution 361, Bad Aibling, Deutschland - Juni 1998
  12. ^ a b Feeney, Allison Barnard (2002-06-01). "Die stufenmodulare Architektur". Journal of Computing and Information Science in Engineering. 2 (2): 132–135. doi:10.1115/1.1511520. ISSN 1530-9827.
  13. ^ ISO TC184 / SC4 Resolution 394, San Francisco, Kalifornien - Januar 1999

Verweise

  • Kräfte, Shelley (2003). Praktische RDF. O'Reilly.
  • Kemmerer, Sharon, hrsg. (1. Oktober 1999). Schritt: Die großartige Erfahrung. Gaithersburg, MD: NIST Special Publication 939. doi:10.6028/nist.sp.939.
  • Feeney, Allison Barnard (2002-06-01). "Die stufenmodulare Architektur". Journal of Computing and Information Science in Engineering. 2 (2): 132–135. doi:10.1115/1.1511520. ISSN 1530-9827.

Externe Links

Schrittprogramme