Стандарты Mandate посвящены представлению данных, относящихся к функционированию предприятий, управлению территориально распределенными производственными системами, обмену данными о производстве с внешней для предприятия средой.
Часть стандарта, обозначаемая ISO 15531-21, содержит обзор и основные принципы представления данных о промышленной продукции. Содержание этой части характеризуется следующими ключевыми словами: системы промышленной автоматизации и интеграция, промышленные данные, обмен данными об управлении производством, обмен данными с внешней средой.
Том ISO 15531-31 посвящен обзору и основным принципам использования данных о производственных ресурсах. Излагаются модель, форма и атрибуты представления данных о производственных ресурсах, об управлении их использованием.
Том ISO 15531-41 содержит обзор и основные принципы управления потоками производственных данных.
Семейство стандартов SGML (ISO 8879) предназначено для унификации представления текстовой информации в АС. В цикле проектирования промышленной продукции стандарты SGML обслуживают стадию, на которой выполняется документирование результатов. Стандартная форма документов способствует их правильной передаче, интерпретации и многократному использованию многими системами и пользователями. Стандарты SGML разрабатывались прежде всего применительно к текстовым документам, но их возможности шире, т.к. они применимы для документирования гипермедийных данных.
Роль стандартов SGML конкретизируется следующими направлениями их использования:
1.Единообразное представление структуры данных, включая классификацию и идентификацию типов документов, поддержку различных типов символов и языковых ограничений.
2.Дополнение моделей промышленных изделий, задаваемых в настоящее время стандартами STEP, моделями документов.
3.Обмен данными между различными АС, электронными или традиционными средствами публикации и прежде всего между STEP-
иSGML-средами. Для достижения этой цели SGML-формы должны быть согласованны с формой обменного файла STEP, описываемого в томе ISO 10303-21.
136
Использование возможностей SGML в STEP-pecypcax осуществляется с помощью информационной структуры SGML_STRING, включаемой в модели на языке Express. Эта структура содержит информацию о требуемом документальном оформлении данных и, следовательно, позволяет выполнять в STEP-среде перечисленные выше функции SGML. Тем самым реализуется интеграция STEP- и SGMLстандартов.
Стандарт SGML устанавливает такие множества символов и правил для представления информации, которые позволяют правильно распознавать и идентифицировать эту информацию. Названные множества описывают в отдельной части документа, называемой дек-
ларацией DTD (Document Type Declaration), которую помещают в на-
чале SGML-документа. В DTD указывают соответствие символов и их кодов, максимальные длины используемых идентификаторов, способ представления ограничителей для тегов (примером может служить символ "<" для тегов в HTML), другие возможные соглашения, синтаксис DTD, а также тип и версию документа. Следовательно, SGML можно назвать способом описания семейства конкретных языков разметки. В частности, подмножествами SGML являются языки разметки XML и HTML.
Стандарт EIA 649 посвящен управлению конфигурацией изделий. В нем установлены базовые принципы управления конфигурацией и правила управления внесением изменений в документацию, рассматриваются такие вопросы, как идентификация документа, взаимосвязи конфигурации продукта и данных, контроль версий данных и доступа к данным и др.
В стандарте вводятся уровни статуса данных, к которым относится документ на том или ином этапе своего жизненного цикла. Возможны уровни рабочих, выпущенных, представленных и утвержденных данных. На уровне рабочих данных с документом работает его составитель (разработчик). На уровне выпущенных данных документ доступен соответствующим подразделениям организацииизготовителя, здесь и далее любое изменение данных требует выполнения специальных согласительных процедур. Представленные данные уже доступны для просмотра заказчикам (потребителям). Статус утвержденных данные получают после одобрения заказчиком.
137
Структура стандартов STEP
Построение открытых распределенных АС для проектирования
иуправления в промышленности составляет основу современной CALS-технологии. Главная проблема их построения – обеспечение единообразного описания и интерпретации данных независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки ее представления должны быть стандартизованными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделенных во времени и пространстве и использующих разные CAE/CAD/CAM-системы. Одна
ита же проектная документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация – в разных производственных условиях, что существенно сократит и удешевит общий цикл проектирования и производства. При этом также логично упрощается эксплуатация систем.
Эти цели поставлены при разработке стандартов STEP. К их разработке под эгидой ISO привлечен ряд ведущих специалистов фирм в разных отраслях промышленности. Основу STEP составляет язык Express. Это язык унифицированного представления данных и обмена данными в компьютерных средах. Язык инвариантен к приложениям. Хотя он разрабатывался с ориентацией прежде всего на описание жизненных циклов промышленной продукции, области его применения значительно шире.
В STEP используются также следующие основные понятия: ААМ – Application Activity Model; это функциональная модель
IDEF0 для определенного приложения;
ARM – Application Requirements Model; это модель данных,
представленная обычными средствами приложения;
AIM – Application Interpreted Model; это ARM-модель, переве-
денная в STEP – представление;
АР – Application Protocol; это STEP-стандарт, отражающий спе-
цифику конкретного приложения;
SDAI – Standard Data Access Interface; программный интерфейс к источникам данных (репозиториям) прикладных систем (в том числе к библиотекам моделей CAD/CAM-систем) с переводом моделей в STEP-файлы, используется в STEP-средах для организации обменов между приложениями через общую базу данных STEP.
138
STEP – это совокупность стандартов, состоит из ряда томов. Тома имеют свои номера и обозначаются как «часть N» или ISO 10303-N.
Приведем краткую характеристику следующих основных групп томов:
-том ISO 10303-1 – вводный стандарт, выполняющий роль аннотации всей совокупности томов. В этом стандарте вводится ряд терминов, используемых в других стандартах, например таких, как продукт (product), приложение (application), проектные данные
(product data), модель (model), модели ААМ, AIM, ARM, прикладной протокол (AP), интегрированный ресурс (integrated resource), элемент функциональности (unit of functionality – UoF);
-части 11 14 – методы описания (Description methods);
-части 21 29 – методы реализации (Implementation methods);
-части 41 50 – интегрированные основные ресурсы (Integrated generic resources);
-части 101 108 – интегрированные прикладные ресурсы
(Integrated application resources);
-части 201 236 – прикладные протоколы (Application protocols);
-части 501 520 – прикладные компоненты (Application interpreted constructs).
Списки избранных томов под номерами 31 35 – «Основы тес-
тирования продукции» (Confor-mance testing methodology and framework) и 301 – 332 – «Абстрактные тестовые наборы» (Abstract test suites).
Методы описания
Первая группа документов – тома с номерами в диапазоне с 11 до 19 отведена для описания диалектов языка Express.
N = 11: Express language reference manual. Основное руководство по языку Express содержит также описания расширения Express-C базового языка и графического варианта языка Express-G. Базовый язык приспособлен для описания и передачи статических свойств объектов приложений, т.е. параметров структур и ограничений. Поэтому Ex- press-C включает средства описания динамических свойств объектов (добавлено описание событий и транзакций). Для наглядности представления языковых конструкций в Express предусмотрены графиче-
139
ские средства изображения моделей, в качестве которых может использоваться специальное дополнение Express-G (графический Express).
Express-G – язык диаграмм, напоминающий язык описания информационных моделей в методике IDEF1X.
N = 12: Express-I Language Reference Manual. Express-I – расши-
рение языка, предназначенное для описания отдельных экземпляров данных.
Разрабатываются дополнения, относящиеся к следующим диалектам языка:
-Express-M: Mapping definition language; язык для описания со-
ответствий между сущностями и атрибутами некоторых моделей, представленных в виде схем на языке Express. Например, этими схемами могут быть два разных прикладных протокола, имеющих частично общие данные, или две схемы одного приложения, но созданные разными лицами (при отсутствии соответствующего АР).
Одна схема есть схема-источник, другая – целевая схема. Целевых схем может быть несколько при одной схеме-источнике. Предложения Express-M транслируются на язык С, результирующая программа представляет собой совокупность обращений к функциям базы данных SDAI в STEP-среде. Другими словами, транслятор отно-
сится к системе SDAI (см. протокол ISO 10303-22), a Express-M мож-
но рассматривать как язык 4GL для обращений к функциям базы дан-
ных SDAI;
-Express-X: промежуточный язык, аналогичный Express-M и используемый для описания соответствий между типами данных в заданной исходной Express-схеме и создаваемыми новыми ее вариантами (views); в качестве views могут использоваться форматы с описанием того же множества сущностей, что и в Express-схеме, например формат IGES (описанию языка Express-X посвящен стандарт ISO 10303-14);
-Express-P: Process definition language; язык диаграмм для пред-
ставления процессов, методов и коммуникационных структур;
-Express-V: язык, предназначенный для получения ARMпредставлений из AIM-моделей, другими словами, для описания процедур поиска экземпляров Express-объектов, отвечающих заданным условиям, и доступа к ним, например при создании новых ARM. Эти создаваемые ARM-представления обычно не требуют столь всесто-
140