Технологии представления данных и информационные модели по ИСО 10303 (STEP)

Как указано выше, для структурированного представления данных в ИИС разработан ряд международных стандартов и спецификаций. В них описаны и регламентированы технологии представления данных и информационные модели для различных предметных областей.

Совокупность стандартов ИСО серии 10303 (STEP) описывает комплексную технологию управления данными об изделии. Эти данные представляются в виде репозитория (хранилища), роль которого может выполнять база данных или электронный документ.

Стандарт содержит описание комплекса типовых информационных моделей, касающихся различных аспектов изделия: его состава и структуры, геометрической формы, материалов, требований к точности и т. д. Эти типовые модели называются интегрированными ресурсами (integrated resources).

Помимо интегрированных ресурсов стандарт содержит типовые информационные модели объектов (изделий) для ряда предметных областей (судостроения, автомобилестроения и т. д.). Эти модели построены в основном на базе интегрированных ресурсов и называются протоколами применения (application protocol). Стандарт ИСО 10303 не только содержит готовые протоколы для различных предметных областей, но и описывает методику создания, тестирования и аттестации новых протоколов.

Для описания информационных моделей (интегрированных ресурсов и протоколов применения) используется специально разработанный язык описания данных – Express.

Стандарт не касается вопросов реализации БД, но предусматривает форму представления данных в виде электронного документа – текстового обменного файла, имеющего строго регламентированную структуру. Обменный файл используется для передачи данных между различными компьютерными системами или представления и хранения результатов работы автоматизированных систем проектирования.

Стандарт также содержит спецификацию стандартизованного интерфейса доступа к данным (Standard Data Access Interface – SDAI). Эта спецификация представляет собой набор функций для языков программирования С и C++, обеспечивающих доступ к объектам в репозитории.

Для аттестации и сертификации прикладных программных средств, работающих с данными в формате ИСО 10303, в стандарте предусмотрен комплекс тестов и методик аттестационного тестирования.

Общая структура и взаимосвязь составных частей стандарта ИСО 10303 приведены на рис. 3.2.

Раздел «Методы описания» содержит две нотации объектно-ориентированного языка Express – текстовую и графическую.

Раздел «Методы реализации» описывает требования к структуре текстового обменного файла и программный интерфейс доступа к данным (SDAI).

В разделах «Общие интегрированные ресурсы», «Прикладные интегрированные ресурсы» и «Прикладные решения» описываются типовые элементы информационных моделей, из которых конструируются протоколы применения, соответствующие конкретным предметным областям. Согласно требованиям стандарта ИСО 10303 протокол применения должен, как минимум, на 85 % состоять из объектов, наследуемых от объектов – интегрированных ресурсов.

Раздел «Протоколы применения» содержит готовые модели данных для различных прикладных областей (машиностроение, судостроение, автомобилестроение, электроника, строительство и др.) путем использования прикладных программных интерфейсов (API – Application Programming Interface).

Разделы «Методология аттестационного тестирования» и «Набор базовых тестов» содержат общие требования по организации аттестации программного обеспечения и наборы тестов для каждого протокола применения.

Рис. 3.2 - Взаимосвязь основных разделов стандарта ИСО 10303 STEP

Тестирование выполняется в два этапа:

а) тестируемая система читает тестовый обменный файл, а затем перечень обнаруженных в нем объектов сравнивается с содержанием теста;

б) в тестируемой системе создается описание заданного в тесте набора объектов и на их основе генерируется обменный файл, который сравнивается с исходным. Развитием STEP-технологии, введенной в ИСО 10303, является семейство стандартов, регламентирующих информационное описание комплектующих изделий (ИСО 13584 Parts Library), производственных ресурсов различного вида (ИСО 15531 Manufacturing Management Data), изделий для нефте-, газового комплекса (ИСО 15926 Oil and Gas). Все эти стандарты содержат описанные выше компоненты STEP-технологии.