3. Нормативная база cals Лекция 6
П л а н л е к ц и и
3.1. Обмен данными в ЕИП.
3.1.1. Виды обмена данными между ИС.
3.1.2. Форматы обмена данных
Л и т е р а т у р а: [13, 33–36]
Обмен данными в еип
Данные – это информация, представленная на некотором носителе, являющемся веществом или полем [35]. Они могут рассматриваться в различных аспектах, которые в ИТ принято называть «уровни представления данных»:
концептуальный – смысл данных («концептуальная схема данных»).
логический – структура данных.
физический – формат данных.
Соответственно, любая ИС способна правильно воспринять (прочесть и интерпретировать) данные только тогда, когда понимает формат, структуру и смысл данных. Способность к программных средств к взаимодействию называется интероперабельность. Она обеспечивается:
на аппаратном уровне;
на программном уровне;
на уровне данных.
В соответствии с этим стандартные интерфейсы взаимодействия ИС можно разделить на четыре группы [13]:
коммуникационные стандарты. Задают способ физической передачи данных по локальным и глобальным сетям; пример: Internet-стандарты.
стандарты на программную архитектуру. Задают архитектуру программных систем, необходимую для организации их взаимодействия без участия человека; пример: CORBA;
функциональные стандарты. Задают организационную процедуру взаимодействия компьютерных систем; пример: IDEF0;
информационные стандарты. Задают модель данных об изделии, используемую всеми участниками ЖЦ.
В приложении к процессу проектирования нас, в первую очередь, интересуют информационные стандарты, поскольку комплект рабочей конструкторской документации включает согласованную и взаимоувязанную графическую и текстовую информацию об изделии.
Функциональные стандарты будут рассмотрены в главе 6.
3.1.1. Виды обмена данными между ис
При применении различных ИС, созданных не связанными между собой разработчиками, в процессах ЖЦ изделия естественно возникает проблема информационной совместимости данных и обмена ими, даже с помощью известных символьных форматов передачи графической (типа iges, dxf, sat) и текстовой информации (типа языков SGML, XML). Внутренние форматы представления данных некоторых EDA и CAD пакетов были рассмотрены в параграфах 2.4.7, 2.5.7, 2.6.7.
Информационная совместимость данных и обмен ими между пакетами возможен только в том случае, когда эти данные специально подготовлены. Вариант непосредственного взаимодействия пакетов (прямой интерфейс) представлен на рис. 3.1, а.
Рис. 3.1. Организация прямого обмена информацией между пакетами (а);
внедрение ИС ИСПА в комплекс КОМПАС (б)
Прямой интерфейс имеет свои преимущества и многие пары приложений, входящих в САПР имеют прямые интерфейсы. Например, при внедрении в комплекс программ КОМПАС моделирующей программы ИСПА (рис. 3.1) компания АСКОН разработала собственный универсальный транслятор из КОМПАС-3D напрямую в формат системы ИСПА [36].
По мере развития проекта число привлекаемых программных продуктов увеличивается и отследить все взаимодействия становится проблематично.
Управление проектом проводить проще, когда передача данных осуществляется PLM (или PDM) системой (рис. 3.2). Понятно, что эта система является информационным продуктом. Поэтому развитие ИТ привело к тому, что в состав САПР не только верхнего, но и среднего уровня стали включаться интегрирующие с ними PLM системы. Например, в САПР КОМПАС входит приложение КОМПАС-менеджер (PDM-система), а сам КОМПАС интегрируется с программным продуктом ЛОЦМАН-PLM [33].
Рис. 3.2. Организация обмена информацией с использованием PLM
Однако применение PLM/PDM систем, само по себе не является переходом к CALS-технологиям, хотя и то и другое направлено на достижение единой цели, которая заключается в полном, непрерывном и автоматизированном решении возникающих задач на всех ЖЦ цикла изделия: маркетинг, проектирование, конструкторская и технологическая подготовка производства, материально-техническое снабжение, производство, контроль, упаковка и хранение, распределение, эксплуатация и утилизация.
Подход PLM, изначальная суть которого отражена на рис. 3.3, состоит в том, чтобы обеспечить решение всех задач с помощью набора взаимоувязанных программных продуктов, как правило, одного разработчика программного обеспечения [34].
Рис. 3.3. Традиционная схема взаимодействия программных продуктов
На этом же рисунке просматривается и возникающая при этом проблема – зависимость пользователя от программных продуктов одного разработчика [34].
Кардинальным решением рассмотренной проблемы является внедрение CALS-технологий.
Как было отмечено в главе 1 системную информационную поддержку ЖЦ изделия обеспечивает использование ЕИП, в котором производится обмен электронными данными об изделии, построенными на применении международных стандартов представления данных (рис. 3.4.)
Рис. 3.4. Обмен данными в CALS-идеологии
Основным стандартом представления данных является ISO 10303 STEP (STandard for Exchange of Product model data – стандарт обмена данными модели изделия). Статус международного стандарта обеспечивает два важных свойства STEP – стабильность (стандарт пересматривается примерно раз в пять лет, и новые версии не изменяют и не отменяют, а дополняют старые) и общедоступность [34].
Таким образом, использование CALS-технологий обеспечивает не только внутреннюю информационную интеграцию в корпоративной информационной среде предприятия, но и внешнюю интеграцию для всех участников ЖЦ изделия.
Это достигается применением «унифицированного представления данных», т. е. такого представления, которое достаточно распространено, имеет подробное описание, и с этим представлением может работать большое количество приложений. Естественно, что для того, чтобы приложение могло работать с определенным представлением, должна быть реализована специальная функция конвертации (преобразования) данных.
Представление данных – это комбинация физического, логического и концептуального уровней представления. Часто представление называют «формат», например, формат dxf, формат iges и т. д. В этом случае необходимо понимать, что кроме формата имеются ввиду структура и смысл.