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STEP标准在企业中的应用 改革开放以来, 中国企业的发展非常迅速。目前, 企业的全面发展和优化升级使得我国已经初步确立了“经济大国”的地位, 并为实现向“经济强国”的转变奠定了坚实的基础。总规模已经位居全球前位, 在国际上的比较优势非常明显。以科技进步为动力，增强自主创新能力成为制造发展的方向。那么，企业产品的研发和制造在信息技术的不断发展的今天，技术交流和高效管理将增强企业竞争力，缩短产品开发周期，提高设计质量和降低生产成本。目前，企业内部及合作伙伴间各环节技术信息的集成和共享已成为困扰信息化进程的瓶颈问题。因此，在企业当中，各种系统间必须相互交换产品信息，那么标准的制定是必须的。在各领域应及早制定适合我国的标准或规范。采用最新的国际STEP标准，根据产品数据交换的要求，制定了一套初步的数据交换规范与编码规则。对于全球分散的基础产品的高级集合来说，至关重要的一点是跨系统交换管理。要保证工程数据的一致性，合作者及他们所采用的系统之间进行持续的数据交换是很必要的。
STEP标准的目的是为产品的全周期定义个单元的物理和功能特性，这些定义必须完整无歧义，并且计算机可以解释。这种形式独立于任何特定的计算机系统，并能保证在多种应用和不同系统中的一致性。这一标准还允许采用不同的实现技术，便于产品数据的存取、传输和归档。STEP标准是为CAD/CAM系统提供中性产品数据而开发的公共资源和应用模型，它涉及到了服装、建筑、工程、结构、机械、电气、电子工程及船体结构等无所不包的所有产品领域。
基于我国企业谈一下STEP的应用：
CAD在服装中的标准化
STEP标准制定了用于产品数据交换的一系列产品数据模型、描述产品数据定义EXPRESS
语言、以及实现方法—交换结构纯正文编码和SDAI,这为标准化服装CAD数据管理软件的开发提供了很好的指导。首先要制定服装行业的应用规范。逻辑子集是通过应用活动模型、应用参考模型、应用解释模型来实现的。它通过应用解释模型来认定其中的部分。应用协议的制定即逻辑子集的认定过程为：描述具体领域集成化生产的过程及信息流即建立应用活动模型、然后定义其信息需求与约束即建立应用参考模型、再用形式化语言解释、表示信息需求与约束即建立应用 1
解释模型。由于产品数据应用规范制定的复杂性，在服装领域，首先仅以服装CAD子系统为主进行规范化。然后研究开发服装CAD系统之间的转换问题——服装CAD的STE P标准化系统，对于该系统，我们已经取得了一些成果。系统采用EXPRES S语言作为其数据描述语言(即描述集成资源在服装领域应用的逻辑子集)，采用C++／C作为应用程序界面(AP I)及数据存取界面规范的程序语言，采用交换结构纯正文编码作为其中性文件实现方法的格式规范。该服装CAD系统标准化原理是为各需要交换信息的服装 CAD系统提供STEP中性文件的前／后置处理器，即可生成／读取STEP中性文件，使各系统之间实现星式交换。STEP标准在机械中应用 在机械领域CAD技术的应用更为广泛，STEP涉及的方方面面都很多。例如，在CAD与CAPP信息集成。实现CAD系统与CAPP系统的信息集成是现代制造技术中的核心一环。当实现CAD系统与CAPP系统的信息集成是现代制造技术中的核心一环。当前较为流行的实现办法是在CAD系统上进行特征建模，将设计信息以特征文件形式传给 CAPP系统。这种方式虽行之有效，但信息集成只能是一对一进行的，而实际中往往要求能实现。对多甚至多对多个系统间的集成。在现阶段，可以采用 STEP中性文件完整地记录CAD系统产生的设计信息，而后再令不同的 CAPP系统从该文件提取相关的特征信息，用以进行工艺规划。虽然这样做将要求每个CAPP系统开发一个数据提取接口。但是如果不同的CAD系统都按相同的产品信息模型来输出设计信息的话就可以方便地实现CAD系统与CAPP系统间多对多的集成。产生的设计信息，而后再令不同的CAPP系统从该文件提取相关的特征信息，用以进行工艺规划．虽然这样做将要求每个CAPP系统开发一个数据提取接口。但是如果不同的CAD系统都按相同的产品信息模型来输出设计信息的话就可以方便地实现CAD系统与CAPP系统间多对多的集成；
基于STEP标准的汽车后桥主传动器中圆锥齿轮类零件的几何模型描述,并制定出它的应用协议。应用协议说明了如何用STEP标准的集成资源来解释产品数据模型以满足工业需求。采用STEP数据库技术，提出了基于STEP标准的汽车后桥主传动器中圆锥齿轮类零件的几何模型描述，并制定出它的应用协议。包括应用协议的设计：以应用活动模型规定应用的范围与环境，表明应用活动的过程和有关数据流，明确属于与不属于应用领域的数据和功能；然后，建立应用参考应用环境的信息需求和约束；最后，将应用参考模型映射到集成资源中，用EXPRESS语言表达出应用结合模型。支持STEP标准的圆锥齿轮几何模型:几何模型是CAD系统的核心部分，直接关系到CAD系统的功能和效率。集成资源定义了产品数据的全局信息模型，为了支持某一应用的信息需求，必须对集成资源增加
2许多特定的约束和关系，STEP中的信息要求。圆锥齿轮应用协议ZCAP的制定方法：ZCAP包括精度模型，几何扩扑模型及形状特征模型三部分，分别定义了描述零件精度，几何扩扑，形状特征等信息的实体的类，并通过实体间的应用关系建立零件特征信息模型。STEP标准在某一领域的设施，必须制定应用协议。因此，此协议的制定必将推动该领域的STEP标准的完善。
机械CAD系统系统开发基于STEP标准且与具体应用平台无关的系统集成：采用STEP提供的中性机制和信息模型把机械产品数据库及其管理系统、知识库及其管理系统、拟人化用户接口管理系统集于一体从而构造一种能够充分发挥设计人员的全部聪明才智、提高企业创新设计能力、支持网络计算环境的模式。集成系统中各子系统只与STEP文件交换数据，每个子系统只需设计两个接口，即将自身模型数据转换为STEP中性文件的前置处理器和将STEP中性文件转换为自身模型数据的后置处理器。前后置处理器的实现通常分3个步骤：鉴别记录模型中所定义的每个记录；提取记录模型中与应用有关的数据，并将这些数据按适应应用的数据结构进行组织；重组提取的数据，构成应用易接管和处理的模式。CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间集成。开发具有并行工作环境、协同工作的CAD系统，使信息和数据能够及时有效地交流和共享，已成为行业内的研究热点和难点之一。
相对于汽车、船舶等已经制定了一套应用协议的行业而言，STEP在起重机行业的应用研究还是个空白，但是其基本的集成资源都已经形成，目前需要的是根据这些集成资源以及起重机行业自身的特点来制定一套适用于起重机行业的应用协议。这对CIMS集成的实现，资源共享以及为起重机行业朝着现代化、制造柔性化、集成化和智能化方向发展都具有积极而重要的意义。STEP在起重机行业的推广应用将规范相关产品信息的描述、节省存贮资源，特别是提高产品数据的共享能力，有利于产品生产在行业内和国际间的交流和合作。STRP标准的信息集成功能使产品制造在各CAX阶段可以实现信息共享和自动传递，消除产品信息的二次输入和信息冗余，促进起重机制造过程的集成化发展。起重机产品的特点是其零件除普通机械零件外，还包含许多焊接结构件，如主梁、支腿、臂架、门、座、门架、桥架等等，焊接结构件由成品钢材，例如板、材、型钢焊接成形。其几何模型的表达与机械零件模型有很大不同。如何STEP来建立焊接结构件产品模型，并从中性文件中提取CAD／CAM／CAPP各自所需的信息，是STEP在起重机产品中应用研究的要点。
STEP标准在企业信息化建设中的应用
随着企业计算机技术运用的不断深入，不同软件间，尤其是不同部门间的数
3据信息不能共享，设计、管理、生产的数据不能进行交流，数据出现脱节现象，即产生“信息孤岛”，其弊端有：信息需要重复多次输入、信息存在大的冗余、大量的垃圾信息、信息交流的一致性无法保证。解决“ 信息孤岛”问题的关键不仅仅在软技术方面，更重要的是在企业的流程管理和相关术的标准化方面。为了实现企业各个模型之间及企业模型与企业生产中其他过程信息的计算机集成，用STEP标准描述企业模型是必要的。企业拥有一个庞大而复杂的系统，它包含了大量的信息，可以划分为：产品、知识、功能、组织、资源。产品包含产品结构、分类及相关属性；知识是对企业各类知识(政策文件、相关标准、外出培训总结、产品工艺等)进行的有效描述和表达，企业知识作为企业的资产受到越来越多的重视 ；功能是以功能活 动为视角对整个企业进行的描述，它描述了企业各功能模块之间的关系。资源是从企业人、财和物等具体资源角度对企业进行的描述。组织包含逐级细分的企业组织结构，它描述了企业的组织形式、权限、职责和部门之间的关联等。用STEP表达企业所有信息是可行的，这是因为：(1)STEP标准中的主要描述语言是EXPRESS 语言及其 图形表达EXPRESS—G，它是一种面向对象的信息描述性语言。在标准的资源和协议中，关于产品数据的描述已制订了许多模式和实体及其属性、约束。知识、功能等企业信息基本上可归于对象和树桩分支这两大类。EXPRESS可以分别使entity、attribute、subtype of及supertype of来很好地表达这两类对象。(2)目前，企业的许多软件都支持STEP标准协议。随着STEP标准协议的不断补充和完善，将有越来越多的行业和软件支持STEP标准。
虽然STEP的思想比较先进，建立标准的统一数据模型并非易事。它需要兼顾企业内部不同系统的需要，获得世界范围内各个软件厂家的广泛认同。并随着技术的发展而更新。所以，无论是STEP的研究制定，还是应用实施都还是一项长期艰苦的工作，不可能一蹴而就。因此，不管在建立标准的统一数据模型过程中有多少困难，我们都必须克服它。相信经过国内外专家学者的共同努力，采用标准的统一数据模型的时间不会很远。
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