ISO 10303 es un estándar ISO para la representación e intercambio de información de fabricación de productos interpretables por computadora . Su título oficial es: Integración y sistemas de automatización - Representación e intercambio de datos de productos . Se conoce informalmente como " PASO ", que significa "Estándar para el intercambio de datos del modelo de producto". ISO 10303 puede representar objetos 3D en diseño asistido por computadora (CAD) e información relacionada.
Descripción general
El objetivo de la norma internacional es proporcionar un mecanismo que sea capaz de describir los datos del producto a lo largo del ciclo de vida de un producto , independientemente de cualquier sistema en particular. La naturaleza de esta descripción la hace adecuada no solo para el intercambio de archivos neutral, sino también como base para implementar y compartir bases de datos y archivos de productos. [1]
Normalmente paso puede ser utilizado para intercambiar datos entre CAD , fabricación asistida por ordenador , ingeniería asistida por ordenador , gestión de datos de productos / modelado de datos de la empresa y otros CAx sistemas. STEP aborda datos de productos de diseño mecánico y eléctrico, dimensionamiento geométrico y tolerancia , análisis y fabricación, así como información adicional específica para diversas industrias como la automotriz , aeroespacial , construcción de edificios , barcos , petróleo y gas , plantas de proceso y otras.
STEP es desarrollado y mantenido por el comité técnico de ISO TC 184, Sistemas e integración de automatización , subcomité SC 4, Datos industriales . Al igual que otras normas ISO e IEC, STEP está protegido por derechos de autor de ISO y no está disponible gratuitamente. Sin embargo, los esquemas 10303 EXPRESS están disponibles gratuitamente, al igual que las prácticas recomendadas para los implementadores.
Otras normas desarrolladas y mantenidas por ISO TC 184 / SC 4 son: [2]
- ISO 13584 PLIB - Biblioteca de piezas
- MANDATO ISO 15531 - Datos de gestión de fabricación industrial
- Datos del ciclo de vida de las plantas de proceso ISO 15926, incluidas las instalaciones de petróleo y gas
- ISO 18629 PSL: lenguaje de especificación de procesos
- ISO 18876 IIDEAS - Integración de datos industriales para el intercambio, acceso y uso compartido
- ISO 22745 diccionarios técnicos abiertos y su aplicación a datos maestros
- Calidad de datos ISO 8000
STEP está estrechamente relacionado con PLIB (ISO 13584, IEC 61360).
Historia
La base de STEP fue la Especificación de intercambio de datos de productos (PDES) , que se inició a mediados de la década de 1980 y se presentó a ISO en 1988. [3] [4] La Especificación de intercambio de datos de productos (PDES) fue un esfuerzo de definición de datos destinado para mejorar la interoperabilidad entre las empresas de fabricación y, por lo tanto, mejorar la productividad. [5]
La evolución de STEP se puede dividir en cuatro fases de lanzamiento. El desarrollo de STEP comenzó en 1984 como sucesor de IGES , SET y VDA-FS . [6] El plan inicial era que "STEP se basará en un modelo de información de producto único, completo e independiente de la implementación, que será el registro maestro de los modelos integrados de información sobre temas y aplicaciones". [7] Pero debido a la complejidad, la norma tuvo que dividirse en partes más pequeñas que se pueden desarrollar, votar y aprobar por separado. [8] En 1994/95 ISO publicó la versión inicial de STEP como normas internacionales (IS) con las partes 1, 11, 21, 31, 41, 42, 43, 44, 46, 101, AP 201 y AP 203. [ 9] Hoy en día AP 203 El diseño 3D controlado por configuración sigue siendo una de las partes más importantes de STEP y es compatible con muchos sistemas CAD para la importación y exportación.
En la segunda fase, las capacidades de STEP se ampliaron ampliamente, principalmente para el diseño de productos en las industrias aeroespacial, automotriz, eléctrica, electrónica y otras. Esta fase terminó en el año 2002 con el segundo lanzamiento importante, incluidas las partes STEP AP 202, AP 209, AP 210, AP 212, AP 214, AP 224, AP 225, AP 227, AP 232. [10] Armonización básica entre Los AP, especialmente en las áreas geométricas, se lograron mediante la introducción de Construcciones Interpretadas de Aplicación (AIC, serie 500). [11]
Un problema importante con los AP monolíticos de la primera y segunda versión es que son demasiado grandes, se superponen demasiado entre sí y no están lo suficientemente armonizados. Estos déficits llevaron al desarrollo de la arquitectura modular STEP (series 400 y 1000). [12] [11] Esta actividad fue impulsada principalmente por nuevos AP que cubren fases adicionales del ciclo de vida, como el análisis temprano de requisitos (AP 233) y el mantenimiento y reparación (AP 239), y también nuevas áreas industriales (AP 221, AP 236). . Se han desarrollado nuevas ediciones de los AP monolíticos anteriores sobre una base modular (AP 203, AP 209, AP 210). La publicación de estas nuevas ediciones coincidió con el lanzamiento en 2010 del nuevo producto ISO SMRL , el módulo STEP y la biblioteca de recursos, que contiene todas las partes de recursos y los módulos de aplicación de STEP en un solo CD. El SMRL se revisará con frecuencia y está disponible a un costo mucho menor que comprar todas las piezas por separado.
En diciembre de 2014, ISO publicó la primera edición de un nuevo Protocolo de aplicación importante, la ingeniería 3D basada en modelos administrados AP 242 , que combinó y reemplazó los siguientes AP anteriores de una manera compatible con versiones superiores:
- AP 201, Redacción explícita . Geometría de dibujo 2D simple relacionada con un producto. Sin asociación, sin jerarquía de ensamblaje.
- AP 202, Dibujo asociativo . Dibujo 2D / 3D con asociación, pero sin estructura de producto.
- AP 203, Diseños 3D controlados por configuración de piezas y conjuntos mecánicos .
- AP 204, Diseño mecánico con representación de límites
- AP 214, Datos básicos para procesos de diseño mecánico automotriz
- AP 242, Ingeniería 3D basada en modelos gestionados
AP 242 se creó fusionando los siguientes dos protocolos de aplicación:
- AP 203, Diseños 3D controlados por configuración de piezas y conjuntos mecánicos (como los utiliza la industria aeroespacial).
- AP 214, Datos básicos para procesos de diseño mecánico automotriz (utilizados por la industria automotriz).
Además, AP 242 edición 1 contiene extensiones y actualizaciones importantes para:
- Acotación y tolerancias geométricas
- Cinemática
- Mosaico
Se habían modificado dos AP para que se basaran directamente en AP 242 y, por lo tanto, se convirtieron en superconjuntos de este:
- AP 209, Análisis estructural de materiales compuestos y metálicos y diseño relacionado
- AP 210, Diseño de ensamble, interconexión y empaque electrónico . Este es el STEP AP más complejo y sofisticado.
AP242 edición 2, publicada en abril de 2020, amplía el dominio de la edición 1 mediante la descripción de mazos de cables eléctricos e introduce una extensión de los métodos de implementación y modelado STEP basados en SysML e ingeniería de sistemas con un método de implementación XML optimizado.
Esta nueva edición también contiene mejoras en Acotación y tolerancia 3D y Diseño compuesto. También se introducen nuevas funcionalidades como:
- triángulos curvos
- texturas
- niveles de detalle (LOD)
- color en el vértice
- Soporte de datos de escáner 3D
- ID persistentes en geometría
- fabricación aditiva
Estructura
STEP se divide en muchas partes, agrupadas en
- Ambiente
- Partes 1x: Métodos de descripción: EXPRESS , EXPRESS-X
- Partes 2x: Métodos de implementación: STEP-File , STEP-XML , SDAI
- Partes 3x: Metodología y marco de pruebas de conformidad
- Modelos de datos integrados
- Los Recursos Integrados (RI), que consisten en
- Partes 4x y 5x: recursos genéricos integrados
- Partes 1xx: recursos de aplicaciones integrados
- PLIB ISO 13584-20 Biblioteca de piezas: modelo lógico de expresiones
- Partes 5xx: Construcciones interpretadas por aplicación (AIC)
- Partes 1xxx: Módulos de aplicación (AM)
- Los Recursos Integrados (RI), que consisten en
- Partes superiores
- Partes 2xx: Protocolos de aplicación (AP)
- Partes 3xx: Conjuntos de pruebas abstractas (ATS) para AP
- Partes 4xx: módulos de implementación para AP
En total, STEP consta de varios cientos de piezas y cada año se añaden nuevas piezas o se lanzan nuevas revisiones de piezas antiguas. Esto convierte a STEP en el estándar más importante dentro de ISO. Cada parte tiene su propio alcance e introducción.
Los AP son las partes superiores. Cubren una aplicación particular y un dominio de la industria y, por lo tanto, son más relevantes para los usuarios de STEP. Cada AP define una o varias Clases de conformidad, adecuadas para un tipo particular de producto o escenario de intercambio de datos. Para proporcionar una mejor comprensión del alcance, los requisitos de información y los escenarios de uso, se agrega un modelo de actividad de aplicación informativa (AAM) a cada AP, utilizando IDEF0 .
STEP define principalmente modelos de datos utilizando el lenguaje de modelado EXPRESS. Los datos de la aplicación de acuerdo con un modelo de datos dado pueden intercambiarse mediante un archivo STEP , STEP-XML o mediante acceso compartido a la base de datos mediante SDAI .
Cada AP define un modelo de datos superior que se utilizará para el intercambio de datos, llamado Modelo Interpretado de Aplicación (AIM) o en el caso de un AP modular llamado Modelos Interpretados de Módulo (MIM). Estos modelos interpretados se construyen eligiendo objetos genéricos definidos en modelos de datos de nivel inferior (4x, 5x, 1xx, 5xx) y agregando las especializaciones necesarias para el dominio de aplicación particular del AP. Los modelos de datos genéricos comunes son la base para la interoperabilidad entre AP para diferentes tipos de industrias y etapas del ciclo de vida.
En los AP con varias clases de conformidad, el modelo de datos superior se divide en subconjuntos, uno para cada clase de conformidad. Los requisitos de una aplicación STEP conforme son:
- implementación de un preprocesador, un posprocesador o ambos,
- utilizando uno de los métodos de implementación STEP STEP-File, STEP-XML o SDAI para el modelo de datos AIM / MIM y
- soportando una o varias clases de conformidad de un AP.
Originalmente, todos los AP debían tener un conjunto de pruebas abstractas (ATS) complementario (por ejemplo, ATS 303 para AP 203), que proporcionaba propósitos de prueba , criterios de veredicto y casos de prueba abstractos junto con archivos STEP de ejemplo. Pero debido a que el desarrollo de un ATS era muy costoso e ineficiente, este requisito se eliminó y se reemplazó por los requisitos de tener un informe de validación informal y prácticas recomendadas sobre cómo usarlo. Hoy en día, las prácticas recomendadas son una fuente principal para quienes van a implementar STEP.
Los modelos de referencia de aplicación (ARM) son el mediador entre AAM y AIM / MIM. Originalmente, su propósito era solo documentar objetos de aplicación de alto nivel y las relaciones básicas entre ellos. Los diagramas IDEF1X documentaron el AP de los primeros AP de forma informal. Los objetos ARM, sus atributos y relaciones se mapean al AIM para que sea posible implementar un AP. A medida que los AP se volvieron cada vez más complejos, se necesitaron métodos formales para documentar el ARM, por lo que EXPRESS, que originalmente solo se desarrolló para el AIM, también se usó para el ARM. Con el tiempo, estos modelos ARM se volvieron muy detallados hasta el punto de que algunas implementaciones prefirieron usar ARM en lugar del AIM / MIM formalmente requerido. Hoy en día, algunos AP tienen formatos de intercambio basados en ARM estandarizados fuera de ISO TC184 / SC4:
- Servicios PLM dentro de OMG para AP 214
- ISO 14649 Modelo de datos para controladores numéricos computarizados para AP 238
- PLCS-DEX dentro de OASIS (organización) para AP 239
Existe una mayor superposición entre los AP porque a menudo necesitan referirse al mismo tipo de productos, estructuras de productos, geometría y más. Y debido a que los AP son desarrollados por diferentes grupos de personas, siempre fue un problema garantizar la interoperabilidad entre AP en un nivel superior. Las construcciones interpretadas por aplicaciones (AIC) resolvieron este problema para especializaciones comunes de conceptos genéricos, principalmente en el área geométrica. Para abordar el problema de armonizar los modelos ARM y su mapeo con el AIM, se introdujeron los módulos STEP . Contienen una parte del ARM, el mapeo y una parte del AIM, llamada MIM. Los módulos se construyen unos sobre otros, lo que da como resultado un gráfico (casi) dirigido con el AP y los módulos de clase de conformidad en la parte superior. Los AP modulares son:
- AP 209, Análisis estructural de materiales compuestos y metálicos y diseño relacionado
- AP 210, Montaje electrónico, interconexión y diseño de embalajes
- AP 221, Datos funcionales y representación esquemática de plantas de proceso
- AP 236, Datos de productos de muebles y datos de proyectos
- AP 239, soporte del ciclo de vida del producto
- AP 242, Ingeniería 3D basada en modelos gestionados
Las ediciones modulares de AP 209 y 210 son extensiones explícitas de AP 242.
Cobertura de los protocolos de aplicación STEP (AP)
Los STEP AP se pueden agrupar aproximadamente en tres áreas principales: diseño, fabricación y soporte del ciclo de vida.
AP de diseño:
- Mecánico:
- AP 207, Planificación y diseño de matrices de chapa
- AP 209, Análisis estructural de materiales compuestos y metálicos y diseño relacionado
- AP 235, Información de materiales para el diseño y verificación de productos
- AP 236, Datos de productos de muebles y datos de proyectos
- AP 242, Ingeniería 3D basada en modelos gestionados
- Conexión eléctrica, electrónica y de tuberías / ventilación orientada a la conectividad:
- AP 210, Diseño de ensamble, interconexión y empaque electrónico . El STEP AP más complejo y sofisticado.
- AP 212, Diseño e instalación electrotécnica .
- AP 227, Configuración espacial de la planta
- Barco:
- AP 215, Disposición del barco
- AP 216, formas moldeadas para buques
- AP 218, Estructuras de barcos
- Otros:
- AP 225, Elementos de construcción con representación explícita de formas
- AP 232, Información básica e intercambio de paquetes de datos técnicos
- AP 233, Representación de datos de ingeniería de sistemas
- AP 237, la dinámica de fluidos ha sido cancelada y la funcionalidad incluida en AP 209
AP de fabricación:
- AP 219, Intercambio de información sobre inspección dimensional
- AP 223, intercambio de información de diseño y fabricación de productos para piezas fundidas
- AP 224, Definición de producto mecánico para planes de proceso que utilizan funciones de mecanizado
- AP 238 - Modelo interpretado por aplicación para controladores numéricos de computadora
- AP 240, planes de proceso para productos mecanizados
AP de soporte del ciclo de vida:
- AP 239, soporte del ciclo de vida del producto
- AP 221, Datos funcionales y representación esquemática de plantas de proceso
- AP 241, Modelo genérico para el soporte del ciclo de vida de las instalaciones de AEC (planificado)
El modelo AP 221 es muy similar al modelo ISO 15926-2, mientras que AP 221 sigue la arquitectura STEP e ISO 15926-2 tiene una arquitectura diferente. Ambos utilizan ISO-15926-4 como su biblioteca de datos de referencia común o diccionario de instancias estándar. Un mayor desarrollo de ambos estándares dio como resultado Gellish English como lenguaje de modelado de productos general que es independiente del dominio de la aplicación y que se propone como un elemento de trabajo (NWI) para un nuevo estándar.
La intención original de STEP era publicar un modelo de datos integrado para todos los aspectos del ciclo de vida. Pero debido a la complejidad, los diferentes grupos de desarrolladores y la diferente velocidad en los procesos de desarrollo, fue necesaria la división en varios AP. Pero esta división hizo que fuera difícil garantizar que los AP sean interoperables en áreas superpuestas. Las principales áreas de armonización son:
- AP 212, 221, 227 y 242 para dibujos técnicos con extensión en AP 212 y 221 para funcionalidad esquemática
- AP 224, 238 y 242 para operaciones de mecanizado y para dimensionamiento y tolerancia geométricos
Para áreas complejas, está claro que se necesitan más de un AP para cubrir todos los aspectos principales:
- AP 212 y 242 para productos electromecánicos como un automóvil o un transformador. Esto será abordado por la segunda edición de AP242 que se encuentra actualmente en desarrollo.
- AP 242, 209 y 210 para productos electro / electrónico-mecánicos
- AP 212, 215, 216, 218, 227 para buques
- AP 203/214, 224, 240 y 238 para el proceso completo de diseño y fabricación de piezas.
Ver también
- Representación de límites
- Acotación y tolerancias geométricas
- ISO 16739 Industry Foundation Classes , ampliamente utilizado en lugar de ISO 10303-225
Notas
- ^ ISO 10303-1: 1994 Integración y sistemas de automatización industrial - Representación e intercambio de datos de productos - Parte 1: Descripción general y principios fundamentales
- ^ Normas y proyectos bajo la responsabilidad directa de la Secretaría de ISO / TC 184 / SC 4 [1]
- ^ Kutz, Myer (22 de julio de 2002). Manual de selección de materiales . John Wiley e hijos . pag. 498. ISBN 9780471359241.
La Organización IGES / PDES se coordinó a fines de la década de 1970 desde la industria, el gobierno y el mundo académico para desarrollar estándares y tecnología para el intercambio de información de productos entre diferentes sistemas CAD. Este grupo centró sus esfuerzos en dos proyectos, la Especificación de intercambio de gráficos inicial (IGES) y la Especificación de intercambio de datos de productos (PDES) utilizando STEP. Este esfuerzo resultó en la publicación de IGES en 1980, que posteriormente fue adoptado como estándar ANSI. ... Una tecnología de intercambio de datos de productos (PDE) de segunda generación, la especificación de intercambio de datos de productos (PDES), se inició a mediados de la década de 1980 y se presentó a ISO en 1988. La comunidad internacional la adoptó como base para ISO 10303 ( PASO). En la actualidad, los esfuerzos de tecnología PDE en curso incluyen el intercambio de datos de productos utilizando STEP (PDES), un estándar nacional estadounidense (ANS). Este proyecto es el principal proyecto de EE. UU. Que proporciona aportaciones de la industria a esta actividad ISO. Se han creado catorce estándares internacionales como resultado de este esfuerzo. Más de 20 países en todo el mundo han aprobado STEP, incluidos los principales socios comerciales de EE. UU.
- ^ Kemmerer, Sharon , ed. (1 de octubre de 1999). PASO: La Gran Experiencia . Gaithersburg, MD: Publicación especial NIST 939. doi : 10.6028 / NIST.SP.939 .
- ^ Poderes 2003 , p. 9.
- ^ Resolución 1 de ISO TC184 / SC4, Gaithersburg - julio de 1984
- ^ Resolución 33 de ISO TC184 / SC4, Tokio - diciembre de 1988
- ^ Resolución 55 de ISO TC184 / SC4, París - enero de 1990
- ^ Resolución 195 y 196 de ISO TC184 / SC4, Davos - mayo de 1994
- ^ Resolución ISO TC184 / SC4 361, Bad Aibling, Alemania - junio de 1998
- ^ a b Feeney, Allison Barnard (1 de junio de 2002). "La Arquitectura Modular STEP". Revista de Informática y Ciencias de la Información en Ingeniería . 2 (2): 132-135. doi : 10.1115 / 1.1511520 . ISSN 1530-9827 .
- ^ Resolución 394 de ISO TC184 / SC4, San Francisco, California - enero de 1999
Referencias
- Powers, Shelley (2003). RDF práctico . O'Reilly .
- Kemmerer, Sharon , ed. (1 de octubre de 1999). PASO: La Gran Experiencia . Gaithersburg, MD: Publicación especial NIST 939. doi : 10.6028 / NIST.SP.939 .
- Feeney, Allison Barnard (1 de junio de 2002). "La Arquitectura Modular STEP". Revista de Informática y Ciencias de la Información en Ingeniería . 2 (2): 132-135. doi : 10.1115 / 1.1511520 . ISSN 1530-9827 .
enlaces externos
- Grupo de normalización ISO TC184 / SC4
- Lista de piezas STEP
- STEP Equipo de barco ISO TC 184 / SC 4 / WG 3 / T 23
- Proyecto STEP AP242
- El repositorio del módulo STEP en SourceForge
- Foro de implementadores de CAx : información sobre las implementaciones existentes y las actividades de prueba
- WikiSTEP : tutorial e información general sobre STEP y prácticas recomendadas
- PDES, Inc. - prácticas y enlaces recomendados
- Centro STEP de Corea
- Recursos de soporte del ciclo de vida del producto (PLCS)
- Implementación del protocolo de aplicación 224
- Presentando STEP
- Esquema PDM : un subconjunto común extraído de AP 203 y AP 214
- BRLCAD y STEP
- Analizador y visor de archivos STEP : genere una hoja de cálculo a partir de un archivo STEP, también un visor
Programas STEP
- Visores de archivos STEP
- Visor de archivos de pasos en línea
- Normas STEP ISO 10303 - STEP Tools, Inc.
- STP viewer 2.3 - descargar