第8章 产品数据交换技术

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STEP与信息标准化：
信息基础结构中的各种信息要在不同的应用系统中 加以储存、传输和加工处理。而企业所面临的困境是由 于系统之间的不兼容性造成信息的传输受阻、数据丢失 或者由于软硬件的更新造成信息的不能重用。结果是企 业的CAD/CAM系统和相关的信息系统效率降低，大量人力 业的CAD/CAM系统和相关的信息系统效率降低，大量人力 、物力的浪费，造成严重的经济损失。 为了解决这些问题，一些企业选择了标准化。
Conformance Testing (30)Series Part31 General Concepts Part32 Testing Labs Part33 ATS'S
Overview&Fundamental Prinicipals part1
Application Interpreted Construct Draughting Annotation
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AP203所规范的主要内容是产品开发过程以及管理方面的 AP203所规范的主要内容是产品开发过程以及管理方面的 控制数据。但是，STEP AP203应用范围仅限于产品生命 控制数据。但是，STEP AP203应用范围仅限于产品生命 周期内的设计阶段，而且只适用于机械零件与转配体。 STEP AP203将关于产品开发过程和管理方面的数据模型 AP203将关于产品开发过程和管理方面的数据模型 分为八种功能单元，他们分别为审核、BOM、设计活动控 分为八种功能单元，他们分别为审核、 BOM、 制、设计信息、有效性、后置项标识、零件标识和源控 制等。各个功能单元含有各自的应用对象。应用对象是 一个体现某特定应用的概念，并且包含有这个类对象的 数据元素所确定的属性。
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1、EXPRESS的设计目标： EXPRESS的设计目标： (1)语言不仅能被人所理解，而且要被计算机所 (1)语言不仅能被人所理解，而且要被计算机所 理解。 (2)语言能区分STEP涉及的纷繁复杂的内容，模 (2)语言能区分STEP涉及的纷繁复杂的内容，模 式是信息分类和交互作用的基础。 (3)语言重点放在实体定义上。 (3)语言重点放在实体定义上。 (4)语言尽量与具体实现无关。 (4)语言尽量与具体实现无关。
Application Protocols (200)series Associative Draughting Part202 Configuration Controlled Design Part203 INTERGRATED RESOUECES Application Resource (100)series Draughting Part101 Generic Resources (40-90)series Product Description and Support Shape Represention
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STEP产品数据交换标准的发展和现状：
由于ISO国际标准STEP在产品数据交换方面的显著 由于ISO国际标准STEP在产品数据交换方面的显著 优点，有关STEP技术的研究及其应用一直是工业自动化 优点，有关STEP技术的研究及其应用一直是工业自动化 领域的热点。开发STEP标准接口，使CAD系统数据交换大 领域的热点。开发STEP标准接口，使CAD系统数据交换大 大简化。 国内方面，STEP技术研究开始于1990年前后，1994 国内方面，STEP技术研究开始于1990年前后，1994 年，由国家技术监督局标准化所、航空625所，以及一汽 年，由国家技术监督局标准化所、航空625所，以及一汽 、二汽合资创办了STEP产品数据技术中心。 、二汽合资创办了STEP产品数据技术中心。 国际上著名的CAD/CAM软件都不同程度的支持STEP 国际上著名的CAD/CAM软件都不同程度的支持STEP 标准，提供STEP物理文件前后处理器。也有专门支持遵 标准，提供STEP物理文件前后处理器。也有专门支持遵 循STEP标准的产品建模和产品数据交换的STEP集成工具 STEP标准的产品建模和产品数据交换的STEP集成工具 。
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基于STEP的CAD/CAM产品知识表达：
关于产品的知识、规则、产品数据的约束条件或者 产品特征的依赖关系等等，这些知识和规则往往贯穿多 个产品生命周期的不同阶段，起着难以替代的作用。基 于知识的CAD/CAM系统是下一代CAD/CAM系统的主要方向 于知识的CAD/CAM系统是下一代CAD/CAM系统的主要方向 。 知识、规则的集成和操作必须跟知识库技术进行结 合。在此类研究中，知识库系统与传统CAD/CAM系统的结 合。在此类研究中，知识库系统与传统CAD/CAM系统的结 合是CAD/CAM系统智能化的重要手段。然而，在此类智能 合是CAD/CAM系统智能化的重要手段。然而，在此类智能 CAD系统中所凸显的一个常见问题是KBS与传统CAD/CAM数 CAD系统中所凸显的一个常见问题是KBS与传统CAD/CAM数 据表达的不一致。
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一、产品数据交换的方式 1.3 统一的产品数据模型交换
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二、DXF文件的图形数据交换
DXF是美国Autodesk公司制定并用于AutoCAD和其他 图形系统之间进行图形数据交换的文件格式，主要记 录图形的几何信息，文件的扩展名为“.dxf”。由于 AutoCAD软件的广泛应用，DXF文件已被众多的CAD系 统所接受，绝大多数CAD系统都能够读入或输出DXF文 件，因此，DXF已成为产品数据交换事实上的工业标 准。
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STEP与虚拟企业：
制造业的国际化，制造过程由若干个企业共同完成， 众多企业形成一个有机整体，它们之间的业务联系完全靠 高效率的信息基础结构来实现。这些业务上的共同协作并需 要进行信息传递和数据共享的若干企业形成了所谓的虚拟企 业。 STEP解决企业产品技术数据交换问题，EDI解决企业参 STEP解决企业产品技术数据交换问题，EDI解决企业参 与商贸过程的数据交换问题，SGML解决产品技术文档标准格 与商贸过程的数据交换问题，SGML解决产品技术文档标准格 式问题。
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实现AI系统和CAD/CAM系统的紧密集成已成为当前智 实现AI系统和CAD/CAM系统的紧密集成已成为当前智 能CAD/CAM研究的一个焦点。 CAD/CAM研究的一个焦点。 STEP技术的日益成熟为解决上述问题提供了有效手 STEP技术的日益成熟为解决上述问题提供了有效手 段。采用EXPRESS作为知识模型的建模语言。 段。采用EXPRESS作为知识模型的建模语言。
CAD/CAM技术基础
第8章 产品数据交换技术
20品数据交换的方式 二、 DXF文件的图形数据交换 三、 IGES文件的图形数据交控 四、STEP标准
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一、产品数据交换的方式 1.1专用数据格式的交换(点对点交换)
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一、产品数据交换的方式 1.2标准数据格式的中性文件的交换(星式交换)
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STEP 的 AP203 应 用 协 议 及 其 使 配 器 ：
STEP的AP203应用协议使针对有配置管理的产品 STEP的 AP203应用协议使针对有配置管理的产品 三维设计交换数据而制定的应用协议。目前，几乎所有 的主流CAD系统都提供了对此协议的支持，但是绝大多数 的主流CAD系统都提供了对此协议的支持，但是绝大多数 的 CAD系统只是部分支持AP203协议，这就造成了即使两 CAD系统只是部分支持AP203协议，这就造成了即使两 个CAD系统都支持AP203,也不能完全进行数据交换的问题 CAD系统都支持AP203,也不能完全进行数据交换的问题 （如Pro/E与UG).同时在对形状模型的表达也存在不同。 （如Pro/E与UG).同时在对形状模型的表达也存在不同。 鉴于这些原因，必须设计一个STEP AP203适配器，为不 鉴于这些原因，必须设计一个STEP AP203适配器，为不 同的CAD系统的STEP数据交换提供一个通路。 同的CAD系统的STEP数据交换提供一个通路。
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SDAI与组件技术：
STEP提出的SDAI(Standard Data Access Interface) 旨在提 STEP提出的SDAI( 供不依赖具体系统的访问接口，允许所有的应用通过共 同的API接口，访问全局数据库。 同的API接口，访问全局数据库。 API主要涉及的传统的Client/Server方法，不能满 API主要涉及的传统的Client/Server方法，不能满 足日益复杂的系统环境要求。而且STEP采用面向对象的 足日益复杂的系统环境要求。而且STEP采用面向对象的 方法描述信息，建立一个支持分布式技术，允许通过异 性网络和系统访问信息的结构是必须的。 OGM(Object Management Group)技术的发展，为解 Group)技术的发展，为解 决这些问题提供了很好的方案，CORBA(Common Object 决这些问题提供了很好的方案，CORBA(Common Request Broker Architecture)就是其中的一个，还有 Architecture)就是其中的一个，还有 目前很流行的JRMI、HTTP等标准。 目前很流行的JRMI、HTTP等标准。
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STEP产品数据交换标准的体系结构：
Implementation Methods Part21 Physical File Part22 STEP Data Access Interface Description Methods Part11 EXPRESS
Abstract Test Suites (300)series
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面向特征的基于AP214的产品数据集成：
AP214是基于特征的，面向汽车设计全过程的应用 AP214是 协议。主要说明汽车的设计生产过程中，机械方面的信 息要求、信息交换和支持产品进展的信息描述。
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基于STEP的产品数据集成工具：