現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1、第5章 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)華北電力大學(xué)自動化系2現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理論和支持技術(shù)（略）計算機輔助技術(shù)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成平臺技術(shù)制造過程控制技術(shù)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的新發(fā)展現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù)現(xiàn)代集成制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型交換標(biāo)準STEP產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)PLM華北電力大學(xué)自動化系4Why PDM?企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理存在的問題信息共享：信息共享：異地、不同部門產(chǎn)品信息如何查詢、傳遞？異地、不同部門產(chǎn)品信息如何查詢、傳遞？數(shù)據(jù)版本：數(shù)據(jù)版本：如何保證技術(shù)中心和各部門的圖紙版本一致？如何保證技術(shù)中心和各部門的圖紙版本一致？安全保密：安全保密：如何保證各部門

2、的數(shù)據(jù)不會流失泄密？如何保證各部門的數(shù)據(jù)不會流失泄密？產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：如何簡化系列產(chǎn)品開發(fā)？保證各部門如何簡化系列產(chǎn)品開發(fā)？保證各部門 BOM？計劃管理：計劃管理：如何跟蹤工作狀態(tài)？如何記錄備案？如何跟蹤工作狀態(tài)？如何記錄備案？工程工程變變改：改：如何分析更改影響？各地如何及時得到通知？如何分析更改影響？各地如何及時得到通知？符合規(guī)范：符合規(guī)范：如何規(guī)范協(xié)調(diào)各部門的工作？符合如何規(guī)范協(xié)調(diào)各部門的工作？符合ISO？信息交流：信息交流：各部門（含供應(yīng)商）之間信息如何可視化交流？各部門（含供應(yīng)商）之間信息如何可視化交流？華北電力大學(xué)自動化系5在開發(fā)和設(shè)計的工作中，正確的文檔應(yīng)該在正確的時候送到正

3、確的地方l需求需求功能圖功能圖計算資料計算資料產(chǎn)品目錄產(chǎn)品目錄標(biāo)準標(biāo)準圖紙圖紙零件表零件表準則準則規(guī)格說明書規(guī)格說明書材料表材料表工具單工具單DINISO華北電力大學(xué)自動化系6檔案室文件發(fā)放文件發(fā)放放發(fā)件文放發(fā)件文工藝文件(紙介質(zhì))產(chǎn)品圖紙(紙介質(zhì))物料文件(紙介質(zhì))其他文件(紙介質(zhì))網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)人工環(huán)境下的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品設(shè)計CAD/CAE生產(chǎn)管理MRP/ERP其他部門信信息息孤孤島島信信息息孤孤島島信信息息孤孤島島電子文檔電子文檔工藝設(shè)計CAPP/CAM信信息息孤孤島島電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔華北電力大學(xué)自動化系7 重要工作重要工作查找通知檢查歸檔分類設(shè)計計算繪圖建立零

4、件表修改利用PDM可以大大簡化開發(fā)和設(shè)計工作圖紙管理圖紙管理文檔管理文檔管理零件分類零件分類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理BOM生成生成2D / 3D - CADFEMDTP文檔保存文檔保存基于基于PDM的系統(tǒng)解決方案的系統(tǒng)解決方案零件管理零件管理華北電力大學(xué)自動化系8PDM的定義產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)以產(chǎn)品為中心，通過計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)過程中所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程集成起來，統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低成本、提高質(zhì)量、改善性能，使企業(yè)贏得主動權(quán)和競爭優(yōu)勢。與產(chǎn)品相關(guān)的信息包括項目計劃、設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品模型、工程圖紙、技術(shù)規(guī)范、工

5、藝資料等；與產(chǎn)品相關(guān)的過程包括工作流程、機構(gòu)關(guān)系等過程處理程序。華北電力大學(xué)自動化系9進一步分析，PDM可以定義為以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過程、資源一體化集成管理的技術(shù)。PDM以產(chǎn)品為管理的核心，以數(shù)據(jù)、過程和資源為管理信息的三大要素。PDM進行信息管理的兩條主線是靜態(tài)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計流程，所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計展開的。核心思想是設(shè)計數(shù)據(jù)的有序、設(shè)計過程的優(yōu)化和資源的共享。PDM的定義華北電力大學(xué)自動化系10產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的原理M-CADE-CADCAPPFEMDTPPDMClientPDMClientPDMClientMetadaten

6、文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)文檔文檔PDMServerDBServer數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫華北電力大學(xué)自動化系11產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)PDM的功能華北電力大學(xué)自動化系12PDM系統(tǒng)的基本功能與應(yīng)用 基本功能 -產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)和文件的存儲、管理與共享 -產(chǎn)品數(shù)據(jù)和文件的生成和變更過程的工作流控制 -產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置與歷史管理 全局應(yīng)用 -支持成組技術(shù)與模塊化設(shè)計 -支持并行工程(CE/DFX) -知識管理(KM)的框架 -支持與生產(chǎn)系統(tǒng)(ERP)的集成 -產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)的核心華北電力大學(xué)自動化系13 充分利用成熟設(shè)計 支持并行工程的組織原則、設(shè)計方法與工作流程 建立標(biāo)準/外購件庫直至企業(yè)標(biāo)準/知識庫

7、 按規(guī)則配置變型產(chǎn)品，支持模塊化設(shè)計 支持設(shè)計階段的成本控制 確定更改影響、保存/追溯更改歷史（版本） 支持質(zhì)量保證體系和程序的執(zhí)行 保證生產(chǎn)系統(tǒng)獲得及時、準確的數(shù)據(jù)和信息PDM系統(tǒng)解決的問題華北電力大學(xué)自動化系14產(chǎn)品設(shè)計 CAD/CAE生產(chǎn)管理MRP/ERP其他部門電子文檔電子文檔工藝設(shè)計CAPP/CAM電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(BOM)產(chǎn)品圖紙產(chǎn)品圖紙 三維模型三維模型產(chǎn)品工藝文件產(chǎn)品工藝文件質(zhì)量控制文件質(zhì)量控制文件標(biāo)準標(biāo)準/手冊手冊其他其他.統(tǒng)一統(tǒng)一產(chǎn)品產(chǎn)品數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)模型模型統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)

8、管理系統(tǒng)（PDM）數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理, 數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢, 數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)共享, 權(quán)限控制權(quán)限控制, 版本版本, 更改更改, 發(fā)放發(fā)放, 工作流程工作流程,電子郵件電子郵件.網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)PDM環(huán)境下的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理華北電力大學(xué)自動化系15PDM管理下的信息環(huán)境華北電力大學(xué)自動化系16目標(biāo)：工程數(shù)據(jù)的一致性 一致性是及時性與準確性的基礎(chǔ) 解決一致性與及時性的矛盾 共享數(shù)據(jù)庫-無需拷貝的文件(數(shù)據(jù))發(fā)放 / 更改 解決及時性與準確性的矛盾 工作流程由串行變?yōu)椴⑿?無需文件傳遞用PDM管理工程數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)自動化系171) 圖文檔管理l 建立分布式電子倉庫，安全、高效地進行文檔的創(chuàng)建、存儲、變更、訪問等控制

9、 l 提供分類、組合、模糊查詢等方式查詢圖文檔l 快速瀏覽、檢查、批注各種圖文檔l 根據(jù)圖文檔屬性進行統(tǒng)計、打印PDM功能模塊華北電力大學(xué)自動化系182) 項目管理l 項目組的創(chuàng)建、刪除和屬性修改l 項目參與人員的機構(gòu)組織及角色指派l 跟蹤項目進展過程中發(fā)生的所有事件和活動l 以直觀的圖示化方式進行任務(wù)的分解、確定任務(wù)流程、監(jiān)控任務(wù)的狀態(tài)等 l 任務(wù)間以郵件和通知的形式進行協(xié)作PDM功能模塊華北電力大學(xué)自動化系193) 工作流程管理l 提供工作流程模板編輯器l 實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與更改過程的跟蹤與控制l 完成工程數(shù)據(jù)的提交與修改或?qū)徟⑽臋n的發(fā)布以及自動通知等l 相應(yīng)的簽字和批注信息隨文件進行傳遞P

10、DM功能模塊華北電力大學(xué)自動化系20PDM系統(tǒng)中工作流管理概念設(shè)計校對部件校對部件設(shè)計項目負責(zé)人校對零件設(shè)計零件設(shè)計修改意見文檔流信息流華北電力大學(xué)自動化系214) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理l 采用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹存儲產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計信息l 自動轉(zhuǎn)換其它系統(tǒng)設(shè)計的圖紙信息l CAD圖紙能自動、批量地采集到產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中l(wèi) 利用產(chǎn)品的零部件設(shè)計圖自動生成產(chǎn)品部件裝配圖 l 可以形成產(chǎn)品零部件物料清單 l 提供有效性、變量、版本等配置服務(wù)進行產(chǎn)品配置，為企業(yè)提供更大的靈活性，可以在同一個BOM上配置出滿足各種條件、符合各種要求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，滿足企業(yè)內(nèi)部多視圖查詢、面向定單制造的要求等PDM功能模塊華北電力大學(xué)自動

11、化系22PDM功能模塊5) 權(quán)限管理l 可進行企業(yè)技術(shù)部門的人員、組織結(jié)構(gòu)定義l 管理人員的角色和帳號l 進行級別定義和控制用戶、機構(gòu)、文檔以及項目的權(quán)限l 可根據(jù)項目進行動態(tài)權(quán)限分配華北電力大學(xué)自動化系236) 動態(tài)編碼管理l 提供以成組技術(shù)為核心，支持編碼規(guī)則可重組的柔性編碼系統(tǒng)l 可利用面向成組技術(shù)的查詢工具檢索相似資源設(shè)計新產(chǎn)品PDM功能模塊華北電力大學(xué)自動化系24PDM功能模塊7) 郵件管理l 自動產(chǎn)生郵件提示相關(guān)人員進入相關(guān)工作 l 可以相互方便進行郵件通訊交流華北電力大學(xué)自動化系258）系統(tǒng)的集成與二維CAD系統(tǒng)的集成PDM不僅管理二維CAD系統(tǒng)的工程圖，同時實現(xiàn)與工程圖相關(guān)信息

12、的交流。如圖紙標(biāo)題欄包含的零部件的名稱、編碼、材料等信息，裝配圖的明細表信息等等。PDM功能模塊華北電力大學(xué)自動化系26與三維CAD系統(tǒng)的集成PDM能隨時打開三維CAD系統(tǒng)相關(guān)文件，進行各種復(fù)雜修改，啟動提取三維CAD系統(tǒng)文件內(nèi)部的相關(guān)信息，并根據(jù)組件信息生成明細表，自動組織相關(guān)裝配關(guān)系，系統(tǒng)隨著圖文件相關(guān)數(shù)據(jù)的變遷，能自動更新維護此種裝配關(guān)系。與CAPP的集成PDM能將CAPP產(chǎn)生的各種匯總表等數(shù)據(jù)讀入，完成項目管理、圖紙管理。 PDM功能模塊華北電力大學(xué)自動化系27產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程中的集成生產(chǎn)準備生產(chǎn)準備產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品試驗產(chǎn)品試驗PDM產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計

13、產(chǎn)品試驗產(chǎn)品試驗生產(chǎn)準備生產(chǎn)準備項目管理項目管理生產(chǎn)準備生產(chǎn)準備產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品試驗產(chǎn)品試驗PDM虛擬產(chǎn)品模型虛擬產(chǎn)品模型過程流過程流過程序列過程序列過程鏈過程鏈Internet/Intranet/Extranet華北電力大學(xué)自動化系28利用 PDM實現(xiàn)異地設(shè)計PDMServerInternet / LAN / WANClientLocalFilesFilesDBFilesDBFilesDB華北電力大學(xué)自動化系29“PDMAX!“進行的PDM 效益調(diào)查 銷售開發(fā)與設(shè)計采購 服務(wù) 生產(chǎn)制訂生產(chǎn)計劃 縮短時間 降低成本 提高質(zhì)量10 - 30 %10 - 20 %5 - 15

14、%10 - 15 %20 - 40 %顧客響應(yīng)時間 -50%處理需求改變時間 -70%結(jié)構(gòu)設(shè)計和干涉檢查時間-95%定制周期-90%生產(chǎn)周期-30%服務(wù)響應(yīng)時間 -50%故障恢復(fù)時間 -90%信息有效性增加100% 顧客滿意度90%設(shè)計錯誤 -20%工程更改 -40%訂單錯誤率-100%廢品率和返修率-20%備件錯誤發(fā)送-100%產(chǎn)品維護停工期 -50%Source: McKinsey & Company / ITM Ruhr-University Bochum, Germany華北電力大學(xué)自動化系30PDM 的不同應(yīng)用層次華北電力大學(xué)自動化系31虛擬企業(yè)級PDM虛擬產(chǎn)品虛擬產(chǎn)品知識庫顧客地點

15、B地點A地點C合作伙伴A合作伙伴B供貨商A供貨商B虛擬工程平臺Extranet工作流CPC:PDM ERP SCM CRMX .Web應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型交換標(biāo)準STEP產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)PLM華北電力大學(xué)自動化系33現(xiàn)代集成制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化制造作為一種現(xiàn)代制造新模式,正日益成為制造業(yè)研究和實踐的一個熱門領(lǐng)域。制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化和制造虛擬化是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的趨勢,而制造全球化、制造敏捷化和制造虛擬化均離不開制造網(wǎng)絡(luò)化的支撐環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)化制造模式具有信息集成、過程集成、組織集成和知

16、識集成等集成特性。華北電力大學(xué)自動化系34現(xiàn)代集成制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述基于Intranet實現(xiàn)制造環(huán)境內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)企業(yè)中工業(yè)設(shè)計、管理信息系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)等制造過程各子系統(tǒng)的集成。基于internet網(wǎng)實現(xiàn)企業(yè)與外界的聯(lián)系，包括供應(yīng)鏈管理公共數(shù)據(jù)中心遠程服務(wù)異地設(shè)計和制造華北電力大學(xué)自動化系35制造網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)1）分布式網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存取和交換技術(shù)3）信息交換技術(shù)4）協(xié)同工作技術(shù)5）工作流管理華北電力大學(xué)自動化系36制造網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式1）AIMSAIMS項目由美國空軍Wright實驗室資助，有五個國防和民用工業(yè)單位參加。它旨在研究一個使國防和民用工業(yè)兩個工業(yè)體系聯(lián)合在一起，組

17、成一個統(tǒng)一的敏捷制造系統(tǒng)的信息框架，提供一個標(biāo)準的通過局部計算機網(wǎng)絡(luò)或Internet獲取各種敏捷制造服務(wù)的方法。AIMS加快了國防工業(yè)和民用工業(yè)之間的轉(zhuǎn)換。國防工業(yè)在開工不足時，可以承接民用生產(chǎn)任務(wù)；在國防工業(yè)生產(chǎn)緊張的時候，民用工業(yè)也可以為國防工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。華北電力大學(xué)自動化系37制造網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式在AIMS項目中，通過Internet訪問制造服務(wù)單元，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)造虛擬企業(yè)的概念得到了實踐。5個公司都在網(wǎng)上提供了標(biāo)準的柔性制造服務(wù)，這些制造服務(wù)采用的是公司現(xiàn)有的制造設(shè)備，通過標(biāo)準接口代理進行封裝，形成AIMS制造服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，客戶和供應(yīng)商可以通過網(wǎng)絡(luò)，采用結(jié)構(gòu)化的通訊方式來請求所需的信息（

18、如成本、設(shè)備能力、庫存情況等）、進行項目招標(biāo)、發(fā)放定單。AIMS項目的研究實踐為實施網(wǎng)絡(luò)化制造和建立面向制造的國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提供了良好的參考。華北電力大學(xué)自動化系38制造網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式2）CAMNET美國的“CAMNet” 是在美國國防部資助下，由通用電器公司研究與開發(fā)中心開發(fā)的模具計算機輔助制造網(wǎng)，參加產(chǎn)品開發(fā)與制造的合作伙伴（制造商、供應(yīng)商、技術(shù)推廣部門、制造服務(wù)部門、政府部門等）在網(wǎng)絡(luò)上協(xié)調(diào)工作，擺脫距離、時間、計算機平臺和工具的影響，可以在網(wǎng)上獲取重要的設(shè)計和制造信息，如CAD模型、生產(chǎn)工藝、制造仿真、顧客需求等。CAMNet提供四種服務(wù)：塑料應(yīng)用設(shè)計服務(wù)；環(huán)境制造服務(wù)；材料選擇服務(wù)

19、；供應(yīng)商預(yù)資格評估服務(wù)。華北電力大學(xué)自動化系39制造網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式3)企業(yè)集成網(wǎng)絡(luò)-EINetEINet是由美國國防部ARPA提供資助、TradeWave公司開發(fā)的一個先進的通信基礎(chǔ)框架。它允許各種工業(yè)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)透明地相互連接，并提供增值的服務(wù)。這些服務(wù)包括：目錄服務(wù)、安全性服務(wù)和電子匯款服務(wù)。目錄服務(wù)幫助用戶在電子市場或企業(yè)內(nèi)部尋找信息、服務(wù)和人員；安全性服務(wù)通過用戶權(quán)限為網(wǎng)絡(luò)安全提供保障；電子匯款服務(wù)支持在整個網(wǎng)絡(luò)上進行商業(yè)往來。通過這些服務(wù)，用戶能夠快速地確定所需要的信息、安全地進行各種業(yè)務(wù)以及方便地處理財務(wù)事務(wù)。華北電力大學(xué)自動化系40制造網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式4)零件組網(wǎng)絡(luò)ParNetPa

20、rtNet是由美國國防部ARPA提供資助、Utah大學(xué)和PartNet公司合作完成的項目，是一個在線零件目錄和分布式組件信息系統(tǒng)。它建立在最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、面向?qū)ο蟮膽?yīng)用開發(fā)和分布式數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，為內(nèi)部或外部用戶提供在線的桌面訪問。用戶可在任何地點確定、搜索和選擇存儲在零件目錄中的組件。華北電力大學(xué)自動化系41制造網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式web2CAD , founded in 2004 in Germany to support the many powerPARTS customers and to massively extend the business of Parts Libraries.

21、Its contents forms a comprehensive CAD Parts Library, with more than 170 parts catalogs and 80 million CAD drawings which can be accessed by the 200,000 registered users Online. 華北電力大學(xué)自動化系42制造網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢面向全球制造，構(gòu)建全球制造體系制造組織的動態(tài)聯(lián)盟人機智能的柔性交互現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中的信息技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM現(xiàn)代集成制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)品全生命周期管理技術(shù)PLM華北電力大學(xué)自動化系44STEP概述產(chǎn)品模

22、型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(standard for the exchange of product model data, STEP)國際標(biāo)準化組織ISO在1988年公布了產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準STEP（ISO10303 ），解決了產(chǎn)品模型的交換問題。STEP有三個特點： （1）支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域； （2）能表達完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，提供多種數(shù)據(jù)交換方式； （3）它具有中性機制，可以獨立于熱核具體的系統(tǒng)。 華北電力大學(xué)自動化系45STEP的結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)：物理層(physical)、邏輯層(logical)和應(yīng)用層(application)， 其目的是提供一種不依賴于平臺的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期中的無

23、二義性的產(chǎn)品數(shù)據(jù)， 產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表達和交換構(gòu)成了STEP的基礎(chǔ)。EXPRESS是STEP標(biāo)準中提供的一個描述產(chǎn)品信息模型的形式化描述語言，它具有可讀性并被計算機所理解，又利于計算機應(yīng)用程序和支持軟件的實現(xiàn)。由于EXPRESS僅僅是一種信息描述語言，不是編程語言。它描述的代碼不能由計算機編譯，所以它的實現(xiàn)要依賴于與其他可編譯語言之間(C+，Java)的語言聯(lián)編。華北電力大學(xué)自動化系46STEP的主要組成1）EXPRESS語言為了能夠描述客觀事物、客觀事物的特性、事物之間的關(guān)系，它引入了實體（ENTITY）和模式（SCHEMA）的概念。在EXPRESS語言中把一般的事物（或概念）抽象為實體，若干實體

24、的集合組成模式。事物的特性在EXPRESS語言中用實體的屬性（attribute）表示。實體的屬性可以是簡單數(shù)據(jù)類型，還可以是聚合數(shù)據(jù)類型或布爾數(shù)據(jù)類型用以描述相對復(fù)雜的產(chǎn)品特性。描述實體之間的關(guān)系用子類（SUBTYPE）和超類（SUPERTYPE）說明的辦法。為了能夠直觀的表示所建立的數(shù)據(jù)模型，在標(biāo)準中還規(guī)定可以用EXPRESS-G圖表示實體、實體的屬性，實體和屬性之間的關(guān)系、實體之間的關(guān)系等等。華北電力大學(xué)自動化系47STEP的主要組成2）應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議(AP)是STEP標(biāo)準的另一個重要組成部分，它指定了某種應(yīng)用領(lǐng)域的內(nèi)容，包 括范圍、信息需求以及用來滿足這些要求的集成資源。STEP標(biāo)準

25、是用來支持廣泛領(lǐng)域的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的，應(yīng)該包括任何產(chǎn)品的完整生命周期的所有數(shù)據(jù)。由于它的廣泛性和復(fù)雜性，任何一個組織想要完整地實現(xiàn)它都是不可能的。為了保證STEP的不同實現(xiàn)之間的一致性，它的子集的構(gòu)成也必須是標(biāo)準化的。對于某一具體的應(yīng)用領(lǐng)域，這一子集就被稱為應(yīng)用協(xié)議。這樣，若兩個系統(tǒng)符合同一個應(yīng)用協(xié)議，則兩者的產(chǎn)品數(shù)據(jù)就應(yīng)該是可交換的。 國際標(biāo)準化組織現(xiàn)在正式發(fā)布的應(yīng)用協(xié)議有：ISO10303-201 顯式繪圖，簡稱AP201；ISO10303-202 相關(guān)繪圖，簡稱AP202；ISO10303-203 配置控制設(shè)計，簡稱AP203；華北電力大學(xué)自動化系48STEP的主要組成3）集成資源和應(yīng)用解釋構(gòu)造在STEP標(biāo)準不同的應(yīng)用協(xié)議中實際上有很多模型的內(nèi)容可能是相同的或相似的。例如不同領(lǐng)域的幾何模型和管理信息模型必定會有共性的方面。這樣，在STEP標(biāo)準