Modeli proizvoda u geometrijski modeli u modeli zasnovani

Modeli proizvoda u geometrijski modeli u modeli zasnovani na unapred definisanim elementima u strukturni modeli u modeli proizvoda zasnovani na znanju integrisani modeli proizvoda

ISO 10303 STandard for the Exchange of Product model Data - STEP

Nedostaci prethodnih standarda u otvoreni su za dvosmislenu interpretaciju podataka, pa prema tome zavise od kvaliteta softvera koji vr{i translaciju, u svaki proizvo|a~ CAD sistema razvio je sopstveni skup rutina koje predstavljaju podskup ovih standarda, ali su primenljivi samo na njegove proizvode, u standardi su ograni~eni na razmenu samo geometrijskih informacija, tehni~kih crte`a i malog broja negrafi~kih podataka.

Ciljevi razvoja STEP standarda u da postane jednistven me|unarodni standard u da pokrije sve aspekte u razmeni podataka o proizvodu izme|u razli~itih CA aplikacija, u da standardizuje mehanizam za opis podataka o proizvodu, u da odvoji opis proizvoda od metoda implementacije

Elementi STEP standarda u metode za opis proizvoda, (EXPRESS jezik) u metode za implementaciju modela opisanog u EXPRESS-u, u metodologija kojom se ispituje da li neka aplikacija zadovoljava zahteve STEP-a

SEMANTI^KA ANALIZA INDUSTRIJSKE APLIKACIJE u Semantika defini{e procese i aktivnosti koji treba da budu podr`ani podacima, koje }e sadr`ati model koji se kreira. u STEP model je povezan sa konkretnim podacima iz industrije (koje defini{u ljudi koji obavljaju konkretne aktivnosti), s jedne strane, dok je, istovremeno nezavisan od ra~unarskih aplikacija (alata koje ti ljudi upotrebljavaju). u Povezanost STEP modela i semantike industrijske aplikacije ukazuje na to da podaci u STEP modelu ne mogu postojati, bez jasno definisane veze sa razlogom zbog kojeg su oni uop{te definisani.

MODEL AKTIVNOSTI APLIKACIJE u Semantika industrijske aplikacije se defini{e uz pomo} modela aktivnosti aplikacije. u model, koji se kreira upotrebom razli~itih tehnika za modelovanje aktivnosti (IDEF 0) omogu}ava da se izvr{i analiza svih aktivnosti i informacionih tokova u nekoj industrijskoj aplikaciji. u Dalja analiza i definisanje podataka u STEP modelu su uvek povezani sa ovim aktivnostima i tokovima.

REFERENTNI MODEL APLIKACIJE u Referentni model aplikacije nastaje, tako|e, kao rezultat detaljne analize zahteva koje postavlja neka industrijska aplikacija. u vr[i se detaljna specifikacija svih objekata (entiteta), koji su potrebni za ispunjenje konkretnih zahteva, defini{u se osobine tih objekata, veze izme|u njih. u Ova specifikacija se vr{i na osnovu analize zahteva koje su postavili eksperti iz odgovaraju}e oblasti, pa je samim tim forma u kojoj se ona vr{i preuzeta iz konkretne aplikacije.

referentni model aplikacije zavisi od modela aktivnosti aplikacije. u Referentni model predstavlja detaljan opis podataka koji su potrebni da se podr`i obavljanje svih aktivnosti koje su definisane u modelu aktivnosti aplikacije. u

INTERPRETIRANI MODEL APLIKACIJE u Referentni model aplikacije defini{e informacione zahteve koje postavlja neka industrijska aplikacija. u Realizacija ovih zahteva obavlja se u interpretiranom modelu aplikacije. u realizacija se vr{i putem izbora potrebnih standardnih konstrukcija iz skupa svih konstrukcija koje stoje na raspolaganju. u Ako je potrebno mogu se definisati i dodatna ograni~enja na ovim konstrukcijama.

INTEGRISANI RESURSI u Integrisani resursi predstavljaju jezgro STEP standarda. u U njima se nalaze elementi koji se upotrebljavaju za predstavljanje razli~itih podataka o proizvodu i koji su izra`eni preko EXPRESS jezika. u op{ti i aplikacioni

u Op{ti resursi sadr`e informacije koje ne zavise od konretne aplikacije i za njih je karakteristi~no da se prilikom definisanja jednog elementa mo`e koristiti definicija nekog drugog elementa. u Aplikacioni resursi pro{iruju op{te resurse dodavanjem informacija koje su specifi~ne za neku grupu aplikacija. Aplikacioni resursi se mogu pozivati na op{te, ali se ne mogu pozivati na druge aplikacione resurse.

EXPRESS u simboli~ki jezik u objektno orijentisan u podr`ava koncept nasle|ivanja

u EXPRESS je simboli~ki jezik koji slu`i samo za opis proizvoda u ne sadr`i elemente koji bi omogu}ili da se napravi izvr{na verzija u ne postoji EXPRESS kompajler niti EXPRESS izvr{ni kod. u konglomerat razli~itih jezika kao {to su ADA, C i SQL. u namenjen je samo za opis proizvoda, u ne sadr`i elemente koji su namenjeni za manipulisanje podacima u smislu procesiranja ulaza i izlaza. u sadr`i vrlo bogat set konstrukcija, koje mu omogu}avaju jasno i nedvosmisleno definisanje objekata i njihovih ograni~enja. u Ove karakteristike ~ine EXPRESS razumljivim kao za ljude tako i za ra~unare.

u Osnovna konstrukcija u EXPRESS-u je {ema (schema - engl. ). u EXPRESS informacioni model se sastoji od jedne ili vi{e {ema. u Svaka {ema defini{e skup me|usobno povezanih entiteta i tipova podataka. u Entiteti predstavljaju objekte koji nas zanimaju. u Entiteti sadr`e osobine tih objekata i eventualna ograni~enja, ako postoje.

u EXPRESS podr`ava koncept nasle|ivanja. u Entiteti su hijerarhijski organizovani. u Osobine koje su zajedni~ke za vi{e klasa se sme{taju na vi{em nivou (supertype), dok se osobine koje se odnose samo na odre|enu klasu defini{u u okviru nje same. u entiteti se defini{u pomo}u atributa. u Atributi mogu biti jednostavni tipovi podataka (npr. celi brojevi) ili mogu biti drugi entiteti.

u ta~ka u prostoru se mo`e definisati sa tri realna broja. u ENTITY ta~ka; u x : REAL; u y : REAL; u z : REAL; u END_ENTITY;

OSNOVNI TIPOVI PODATAKA u NUMBER, REAL, INTEGER, STRING, BOOLEAN, LOGICAL i BINARY.

AGREGATNI TIPOVI PODATAKA u ARRAY, LIST, BAG i SET

Konkretizacija podataka, definisanih u EXPRESS {emi EXPRESS se koristi za generalno definisanje modela. u U EXPRESS-u se defini{u entiteti, pravila i ograni~enja, ali se ne daju konkretne vrednosti pojedinim atributima, odnosno EXPRESS slu`i za definisanje okvira `eljenog modela. u Konkretizacija postavljenog modela vr{i se prema pravilima koja je definisao standard ISO 10303 deo 21(Clear Text Encoding of the Exchange Structure). u

Najpre se daje op{ti, konceptualni model koji je napisan u EXPRESS-u. u U njemu su date definicije, bez konkretnih vrednosti, svih entiteta koji su potrebni za kompletno opisivanje karakteristika proizvoda. u Na osnovu tog modela se onda u odgovaraju}em formatu, koji je definisan u delu 21, defini{u konkretne vrednosti za pojedine atribute onih entiteta koji su definisani u EXPRESS {emi. u

geometric_representation_item face topological_representation_item face_surface advanced_face placement point axis 2_ placement_3 d cartesian_ point curve conic direction surface solid_model edge vertex connected_face_set face_bound path line manifold_solid_ brep circle plane elementary_ surface cylindrical_ surface conical_ surface vertex_ point edge_curve oriented_ edge closed_ shell loop edge_loop

u Na po~etku datoteke se obavezno nalazi sekcija zaglavlja, koja sadr`i neke uvodne podatke u File_description entitet daje neke {ire informacije o sadr`aju i vrsti podataka koji se prenose putem datoteke za razmenu. u File_name entitet defini{e ime datoteke, vreme kada je nastao, ime autora, radnu organizaciju u kojoj je nastao, ra~unarski sistem u kojem je nastala ova datoteka. u File_schema entitet defini{e sve {eme u okviru koji su definisani entiteti koji se pojavljuju u sekciji sa podacima.

u Ova tri entiteta se moraju nalaziti u svakoj sekciji zaglavlja i to ba{ ovim redom kojim su i ovde nazna~eni. Sekcija zaglavlja mo`e sadr`ati i neke korisni~ki definisane entitete. Npr. sekcija zaglavlja za datoteku u kojoj se opisuje ma{inski deo, koji prikazuje slika 12 mo`e izgledati ovako: u HEADER; u FILE_DESCRIPTION(('Primer 1 STEP modela '), '1'); u FILE_NAME('primer. p 21', 'maj 2003, ('Misic Dragan'), ('Masinski fakultet Nis')); u FILE_SCHEMA(('CONFIG_CONTROL_DESIGN')); u ENDSEC;

u sekcija sa konkretnim podacima, koji opisuju proizvod. u Ova sekcija sadr`i instance entiteta koji su definisani u {emama koje su nazna~ene u entitetu file_schema u prethodnoj sekciji. u Svaka instanca nekog entiteta dobija svoju oznaku, koja istovremeno predstavlja i njeno ime. U daljem tekstu svako pojavljivanje te oznake ukazuje na tu instancu. Ova oznaka je u stvari neki ceo broj. u #100 = CARTESIAN_POINT('CP 1', (0. 0, 0. 0));

u Iza oznake sledi ime entiteta ~ija je to instanca. u Atributi ovih entiteta se zadaju iza ovog imena, tako {to se u zagradama navode redom vrednosti za svaki atribut. u Ove vrednosti su me|usobno odvojene zarezima. u Redosled navo|enja vrednosti za atribute mora ta~no odgovarati redosledu kojim se atributi pojavljuju u deklaraciji entiteta. u Prvo se navode oni atributi koji su nasle|eni od nekog drugog entiteta, pa tek onda oni koji eksplicitno deklarisani.

u u u u u DATA; #1 =(LENGTH_UNIT()NAMED_UNIT(*)SI_UNIT(. MILLI. , . METRE. )); #2 =(NAMED_UNIT(*)PLANE_ANGLE_UNIT()SI_UNIT($, . RADIAN. )); #3 =(NAMED_UNIT(*)SI_UNIT($, . STERADIAN. )SOLID_ANGLE_UNIT()); #4 = UNCERTAINTY_MEASURE_WITH_UNIT(LENGTH_MEASURE(0. 000001), # 1, 'xx', 'yy'); #100 = CARTESIAN_POINT('CP 1', (0. 0, 0. 0)); #101 = DIRECTION('Dir 1', (0. 1, 0. 0)); #102 = DIRECTION('Dir 3', (0. 0, 1. 0)); #120 = AXIS 2_PLACEMENT_3 D('OSA-1', #100, #101, #9102); #121 = PLANE('RAV-1', #120);

u #122 = CIRCLE('Circ 1', #120, 40. 0); u #123 = CARTESIAN_POINT('CP 2', (40. 0, 0. 0)); u #124 = VERTEX_POINT('VP 1', #123); u #125 = EDGE_CURVE('EC-1', #124, #122, . T. ); u #126 = ORIENTED_EDGE('OE-1', *, *, #125, . T. ); u #127 = EDGE_LOOP('EL-1', (#126)); u #128 = FACE_BOUND('FB-1', #127, . F. ); u #129 = ADVANCED_FACE('AF-1', (#128), #121, . F. ); u #160 = CARTESIAN_POINT('CP 5', (0. 0, 100. 0)); u #161 = AXIS 2_PLACEMENT_3 D('OSA 3', #160, #101, #102);

u Ukoliko je neki atribut definisan kao agregatna vrednost, onda se vrednosti svih ~lanova tog agregata navode izme|u dveju zagrada koje ih odvajaju od ostalih atributa. u Npr. instanca za entitet CLOSED_SHELL ~iji je drugi atribut definisan kao lista bi izgledala ovako: u #200 = 1', (#129, #151, #180, #193)); CLOSED_SHELL('CS-

u manifold_solid_brep. u ENTITY manifold_solid_brep u SUBTYPE OF (solid_model); u name : label; nasle|eni atribut u outer : closed_shell; sopstveni atribut u END_ENTITY; u Atribut name se koristi za eventualno zadavanje imena, dok atribut outer predstavlja zatvorenu ljusku koja se se sastoji iz ve}eg broja povr{ina, koje su me|usobno povezane i koje ograni~avaju neku zapreminu.

clossed_shell u ENTITY clossed_shell u SUBTYPE OF (connected_face_set); u cfs_faces : SET [1: ? ] OF face; nasle|eni atribut u END_ENTITY; u Atribut cfc_faces defini{e skup povr{ina (najmanje jedna) koje ~ine zatvorenu ljusku

u Za definisanje neke povr{ine iz ovog skupa koristi se entitet advanced_face koji predstavlja deo neke povr{ine sa definisanim granicama. u ENTITY advanced_face u SUBTYPE OF (face_surface); u name: label; nasle|eni u bounds : SET [1: ? ] OF face_bound; nasle|ene u face_geometry : surface; nasle|eni u same_sense : BOOLEAN; nasle|eni u END_ENTITY; u Atribut face_geometry defini{e osnovnu povr{inu na kojoj se nalazi advanced_face, dok atribut bounds defini{e krive na osnovnoj povr{ini koje ograni~avaju neki njen deo.

u ENTITY plane u SUBTYPE OF (elementary_surface); u name : label; nasle|eni atribut u position : axis 2_placement_3 d; nasle|eni atribut u END_ENTITY; u Ravan (plane) je neograni~ena povr{ina sa konstantnom normalom. Ravan je definisana ta~kom u ravni i smerom normale na tu ravan. Ovi parametri su zadati preko atributa axis 2_ placement_3 d.

u Entitet axis 2_placement_3 d defini{e lokaciju i orijentaciju dve uzajamno upravne ose. u ENTITY axis 2_placement_3 d u SUBTYPE OF (placement); u name: label; nasle|eni atribut u location : cartesian_point; nasle|eni atribut u axis : OPTIONAL direction; sopstveni atribut u ref_direction : OPTIONAL direction; sopstveni u END_ENTITY; u Atribut axis je smer lokalne z ose, koja je ujedno i glavna osa. Ova osa uvek defini{e smer normale na povr{inu za ~ije se definisanje koristi ovaj entitet. Atribut location je koordinatni po~etak te ose i defini{e se kao ta~ka u trodimenzionalnom prostoru.

u Cylindrical_surface (cilindri~na povr{ina) je definisana ta~kom na osi i smerom te ose kao i radijusom. Ovi parametri su zadati preko axis 2_placement_3 d i radiusa. u ENTITY cylindrical_surface u SUBTYPE OF (elementary_surface); u name : label; nasle|eni position : axis 2_placement_3 d; nasle|eni radius : positive_length_measure; sopstveni u END_ENTITY; u Atribut position defini{e osu cilindra (koja se poklapa sa z osom), dok radius defini{e polupre~nik cilindra.

u Conical_surface (koni~na povr{ina) se defini{e ta~kom na osi, smerom te ose, polovinom ugla koji obuhvata konus, kao i radijusom kruga u ravni normalnoj na osu kroz datu ta~ku. u ENTITY conical_surface u SUBTYPE OF (elementary_surface); u name: label; nasle|eni atribut u position : axis 2_placement_3 d; radius : length_measure; sopstveni semi_angle: plane_angle_measure; sopstveni u END_ENTITY; u Koni~na povr{ina se dobija tako {to se kroz ta~ku definisanu u position, postavi ravan nomalna na z osu (ovo je osa konusa i ide od vrha). U toj ravni se defini{e krug polupre~nika radius, pa se od tog kruga vu~e konus pod uglom semi_angle.

u Face_bound predstavlja neku krivu, koja se mo`e sastojati iz vi{e elementarnih krivih linija i koja mora biti ograni~ena. Ovaj entitet se isklju~ivo koristi za definisanje granica na nekoj povr{ini. u ENTITY face_bound u SUBTYPE OF (topological_representation_item); u name : label; nasle|eni atribut u bound : loop; sopstveni atribut u orientation : BOOLEAN; sopstveni atribut u END_ENTITY;

u Entitet edge_loop se koristi za definisanje niza krivih od kojih je sastavljena kriva koja ograni~ava neku povr{inu. u ENTITY edge_loop u SUBTYPE OF (loop, path); u name : label; nasle|eni atribut u edge_list : LIST [1: ? ] OF UNIQUE oriented_edge; nasle|eni atribut u END_ENTITY; u Atribut edge_list defini{e skup krivih koje ~ine tu zatvorenu putanju.

u #82=ORIENTED_EDGE('', *, *, #57, . F. ); u #83=ORIENTED_EDGE('', *, *, #71, . F. );

u Objekat oriented_edge omogu}ava da se nekoj ivici (edge) promeni smer ako je to potrebno. u ENTITY oriented_edge u SUBTYPE OF (edge); u name : label; u edge_start : vertex; u edge_end: vertex; u edge_element : edge; u orientation : BOOLEAN; u END_ENTITY; u Atribut edge_element je ivica za koju se defini{e smer, a taj smer se zadaje atributom orientation.

u Definisanje ivice kao topolo{kog elementa vr{i se pomo}u objekta edge_curve. u ENTITY edge_curve u SUBTYPE OF (edge, geometric_representation_item); u name : label; u edge_start : vertex; u edge_end: vertex; u edge_geometry : curve; u same_sense : BOOLEAN; u END_ENTITY; u Temena ivice se defini{u atributima edge_start i edge_end, dok se kriva linija, kao geometrijski element, defini{e atributom edge_geometry.

u Prava linija se defini{e objektom line. Za potpuno odre|ivanje linije potrebno je da se poznaje jedna ta~ka na njoj (po~etna) i pravac i smer vektora na kome se ona nalazi. u ENTITY line u SUBTYPE OF (curve); u name : label; nasle|eni atribut u pnt : cartesian_point; sopstveni atribut u dir : vector; sopstveni atribut u END_ENTITY; u Atribut pnt defini{e po~etnu ta~ku prave linije, dok se vektor defini{e atributom dir.

u Cartesian_point je ta~ka u Dekartovom pravouglom koordinatnom sistemu i definisana je sa tri koordinate u pravcima koordinatnih osa. u ENTITY cartesian_point u SUBTYPE OF (point); u name : label; nasle|eni atribut u coordinates : LIST [1: 3] OF length_measure; sopstveni atribut u END_ENTITY;

u Pravac, smer i intenzitet vektora se defini{u objektom vector. u ENTITY vector u SUBTYPE OF (geometric_representation_item); u name : label; nasle|eni atribut u orientation : direction; sopstveni atribut u magnitude : length_measure; sopstveni atribut u END_ENTITY; u Atribut magnitude defini{e intenzitet vektora, a orientation defini{e njegov pravac i smer.

u Definisanje pravca i smera nekog vektora vr{i se entitetom direction. u ENTITY direction u SUBTYPE OF (geometric_representation_item); u name : label; nasle|eni atribut u direction_ratios : LIST [2: 3] OF REAL; END_ENTITY; u Atribut direction_ratios zadaje projekcije vektora u pravcu koordinatnih osa.

u Za definisanje kruga koristi se objekat circle. Krug je definisan ako su poznati centar kruga, smer normale na ravan u kojoj se nalazi (defini{u se atributom position) i radijus. u ENTITY circle u SUBTYPE OF (conic); u name : label; nasle|eni atribut u position : axis 2_placement; nasle|eni atribut u radius : positive_length_measure; sopstveni u END_ENTITY;

datoteka sa STEP part 21 opisom HEADER; FILE_DESCRIPTION(('Primer 1 STEP model CADROT-a'), '1'); FILE_NAME('primer. p 21', 'maj 1997', ('Misic Dragan'), ('Masinski fakultet Nis')); FILE_SCHEMA(('CONFIG_CONTROL_DESIGN')); ENDSEC; DATA; #1 = APPLICATION_CONTEXT('PROJEKTOVANJE TEHNOLOGIJE'); #2 = PRODUCT_CONTEXT(' ', #1, 'MEHANICKI DEO'); #3 = PRODUCT(' ', 'MASINSKI DEO', ' ', (#2)); #4 = PRODUCT_DEFINITION_FORMATION(' ', #3); #5 = PRODUCT_DEFINITION_CONTEXT(' ', #1, 'manufacturing planning '); #6 = PRODUCT_DEFINITION(' ', #4, #5); #7 = PRODUCT_DEFINITION_SHAPE(' ', #6); #9 = (NAMED_UNIT(*)LENGTH_UNIT()SI_UNIT (. MILLI. , . METRE. )); #11 = (NAMED_UNIT(*)PLANE_ANGLE_UNIT() SI_UNIT($, . RADIAN. )); #13 = (NAMED_UNIT(*)SOLID_ANGLE_UNIT() SI_UNIT($, . STERADIAN. )); #17 = (GEOMETRIC_REPRESENTATION_CONTEXT(3) GLOBAL_UNIT_ASSIGNED_CONTEXT((#9, #11, #13)) REPRESENTATION_CONTEXT('ID 1', '2')); #18 = CARTESIAN_POINT(' ', (0. 000000, 0. 000000)); #19 = DIRECTION(' ', (0. 000000, 1. 00000)); #20 = DIRECTION(' ', (1. 00000, 0. 000000)); #22 = AXIS 2_PLACEMENT_3 D(' ', #18, #19, #20); ………………………………………………. .