STEP方法學

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STEP方法學

STEP方法學主要由3個主要部件構成：EXPRESS語言、STEP數據集成架構、多種技術和編程環境的實現方法。

1.1 EXPRESS語言

EXPRESS是將實體一屬性一關係的建模語言思想和面向對象的建模概念結合起來的強有力的信息建模語言。EXPRESS以模式定義信息模型，每個模式首先包括實體，其次是輔助類型、函式和規則定義。
最早開發的STEP套用協定是AP203，幾何的專有特性促使製造領域發明了ExPREss語言。因為幾何實體之間存在大量的繼承關係，並且為了使3維幾何有效，需要定義很多數學規則，EXPRESS具有很強的繼承和規則表達能力。

1.2 STEP集成架構和映射表1.2.1STEP集成構架

STEP架構的主要特點在於對數據規範的分層，這種集成架構要求STEP套用協定在兩階段開發，第1階段用信息建模語言開發一個套用需求模型，稱作ARM；第2階段使用映射表映射ARM模型到集成資源來建立AIM。在STEP架構中，ARM定義領域的信息需求，AIM則作為數據交換的標準。

STEP數據構架的示例

右圖是STEP集成資源數據架構的概念示例，所有套用協定都保持這個公共建模風格。產品可以有多個版本，一個版本可以有多個產品定義，每個產品定義描述與生命周期相關的一個特定視圖；特性(properties)描述產品的概念，如形狀和材料等，它又由表達(representation)來描述，如用幾何可以描述產品的形狀。
AIM的目的是通過允許特性從一個產品對象中被動態地增加和刪除，隨著產品對象沿產品生命周期的移動，所有的STEP套用協定能夠融合在一起。STEP這種途徑的好處是允許STEP產品模型隨時間而擴展，並且可以避免形成自動化孤島。
然而，這個架構也由於它的複雜性而引起爭議，尤其對於映射表。1.2.2映射表

映射表是記錄套用解釋過程的載體，它說明了ARM和AIM之間的形式化關係，由套用元素、解釋元素、來

ARM中的工步和操作之間的關係

源、規則和參考路徑5部分構成。以AP238中製造工步和加工操作之間的關係為例說明映射表。圖2為ARM模型，表1為映射表，它指示一個STEP—NC實現者怎樣表達工步和操作之間的關係，圖3為相應的AIM模型。映射說明working_step和operation將由第3個實體machining-operation—relationship連線，它屬於action～method—relationship的子類型，且它的related—method屬性定址operation，relating—

AIM中的工步和操作之間的關係

method屬性將定址working—step。這樣，建模兩個實體之間的連線允許一個規劃系統在操作前建立工步，反之亦然。映射表中的“<=”符號指示繼承關係，“<-”符號指示屬性關係，“{}”包含的部分指示對參考路徑的約束。
映射在以下幾個方面引起了爭議：
(1)因為映射表使用簡潔的數學符號，所以很難理解。
(2)集成資源的定義是標準化的，這樣可以使它們跨AP重用，但是對套用而言，AIM模型更難理解和導航。
(3)映射後，信息定義被擴展。例如，在ARM的簡單定義中，如“形狀”或“公差”，在AIM中被擴展成由幾何和公差領域專家制定的完整定義。