STEP

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20 世纪 70 年代后期,随着几何造型技术的迅速发展,各种 CAD 系统逐步得到应用 CAD 系统应用的主要领域有汽车制造、航空航天、造船、机械制造、电子、建筑等行业。这些行业的企业一般是大型综合企业,内部分工明确,各部门之间信息交换量较大,特别是所制造产品的定义数据,传统的蓝图虽然能提供足够的信息。但随着 CAD 系统的应用,人们一方面希望各 CAD 系统的数据直接通过计算机进行交换,以提高数据交换的效率和正确性。另一方面则要求 CAD 技术在发展的每一个阶段都能建立在一个稳定的平台的基础上,以便向纵深发展。

作为数据交换的国际标准 IGES 发表以后,成为应用最广泛的数据交换标准。但在应用过程中 GES 缺点逐渐暴露出来,不能满足复杂的工业上数据交换的要求。法国航空航天业发现 IGES 由于其文件太过于冗长,有些数据也不能表达,无法传送。因此,在 IGES 的基础上自行开发了数据交换规范 SET( (standard c’ exchange et de transfert)。ST 的文件格式与 IGES 完全不同,长度大大小于 IGES 文件长度。SET 的第一个文本发表于 1983 年,成功应用在欧洲航空航天业,在一些汽车制造公司中如雷诺、致等也得到应用。此外,德国的汽车制造业也在 IGES 的基础上开发了产品数据交换的德国国家标准 VDAFS( verband der deutschen automobilindustrie- flachennittstelle)。e 与其他标准不同的是,VDAFS 只集中于自由曲面的数据交换,在 CAD 的特定领域中应用的很好。产品定义数据接口 pdDI( (product definition data interface)计划是美国空军组织实施的,的在于定义完整的基于计算机在设计和制造之间的产品定义数据接口。1982 年麦道飞机公司被选中成为主要研制者。因为 IGES 不能满足几何、边界表示实体、公差、形状特征等这些产品数据的所有要求,PDDI 定义了一些数据结构来满足这些要求,第一次提到了产品数据和产品生命周期数据的概念。

1984 年,IGES 组织设置了一个研究计划,称为 PDES( product data exchange specification)。PDES 计划的长期目标是为产品数据交换规范的建立开发一种方法论,并运用这套方法论开发一个新的产品数据交换标准。新标准要求能克服 IGES 中已经意识到的弱点。这些弱点包括文件过长,处理时间长,一些几何定义影响数值精度,交换的是数据而不是信息。PDES 计划与 IGES 相比的一个显著特点是着重于产品模型信息的交换而不是像 IGES 那样仅传递一些几何和图形数据。另外,PDES 支的产品数据交换方式除了文件交换外,还有共享数据库,这在实现方式上又比以前的数据交换标准如 IGES、SET、VDAFS 等前进了一大步。PDES 的开发方法是一个三层的体系结构和参考模型及形式化语言的运用。体系结构中的三层包括应用层、逻辑层和物理层。形式化语言如 EXPRESS 语言的使用提高了计算机可实现的程度,消除了标准定义中的二义性。所以,无论是开发标准的方法论还是标准的结构和内容,PDES 计划都有重大的突破和创新,为 STEP 标准的制定奠定了良好的基础。

1983 年 12 月,国际标准化组织 ISO 设立了 184 技术委员会(TC184),而 TC184 名为工业自动化系统。TC184 下设第四分委员会(SC4),SC4 的域是产品数据表达与交换。ISO TC184/SC4 制定的标准常被称为产品模型数据交换标准 STEP(standard for the exchange of product model data)。STEP 的制定主要基于 PDES 计划,欧洲也作了许多重要的工作。