Позднее и раннее связывание

Как уже говорилось, сам интерфейс SDAI не привязан к какому-либо языку программирования, поэтому для практической реализации операций SDAI разра­батываются наборы функций, заданные на конкретном языке программирования. Они называются «связываниями». Напомним, что SDAI призван обеспечить дос­туп к данным, структура которых описана на языке EXPRESS. В связи с этим существуют два вида связываний: позднее и раннее.

Позднее связывание операций SDAI является независимым от EXPRESS-схемы, с помощью которой задана структура данных. Это означает, что получен­ные функции языка программирования могут работать с любой EXPRESS-cxe-мой. Рассмотрим следующий пример: пусть необходимо установить значение ат­рибута «А1» экземпляра «II» сущности «Е1». Для решения поставленной задачи вид такой функции можно схематично представить, как:

SetValue(Il, Al, value).

В случае позднего связывания все необходимые для выполнения операции исходные данные указываются в качестве параметров функции и определяются

134
135

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Глава 8. СТАНДАРТ STEP

уже в процессе выполнения компьютерной программы. Позднее связывание по­зволяет обеспечить максимальную универсальность компьютерных систем, но предъявляет более высокие требования к производительности программно-аппа­ратных средств и квалификации разработчика.

Раннее связывание операций SDAI жестко ориентировано на конкретную EXPRESS-схему, с помощью которой задана структура данных, и не может рабо­тать с другими. В нашем примере вид функции языка программирования можно схематично представить следующим образом:

SetValueElAlfll, value).

При раннем связывании часть необходимых для выполнения операции исход­ных данных определяется в имени функции (сущность и атрибут) и в процессе проектирования компьютерной программы. Раннее связывание не в состоянии обеспечить универсальность компьютерной системы, но предъявляет более низ­кие требования к производительности программно-аппаратных средств и квали­фикации разработчика.

SDAI -репозиторий

Средством хранения данных, доступ к которым осуществляется через интер­фейс SDAI, является так называемый «SDAI-репозиторий». В его качестве может выступать любое средство хранения данных: база данных, область памяти или, например, обменный файл STEP. Стандарт STEP не регламентирует способы реа­лизации SDAI-репозиториев.

В репозитории хранятся описания объектов предметных областей (экземп­ляры сущностей и значения их атрибутов), представленные в соответствии с описаниями самих предметных областей (то есть EXPRESS-схем). Полное описа­ние объектов некоторой предметной области, содержащее все экземпляры ее сущностей, называется экземпляром схемы (иначе говоря, если некоторую EXPRESS-схему считать объектом, то ее экземпляр будет экземпляром данного объекта). Полнота описания выражена в отсутствии ссылок на экземпляры сущ­ностей, в него не входящих. В одном репозитории иногда находятся различные экземпляры одной и той же схемы. Однако один экземпляр может размещаться в нескольких репозиториях (рис. 75). Кроме экземпляра схемы в репозитории хранится и само описание предметной области (EXPRESS-схема), которое назы­вается словарем данных.

Каждый экземпляр схемы содержит одну или более SDAI-моделей; все экземпляры сущностей, присутствующие в нем, сгруппированы по его SDAI-моделям (причем один экземпляр сущности может входит только в одну SDAI-модель). Деление экземпляра схемы на модели производится для удобства обработки данных (например, можно выделить в отдельную модель сведения о конкретном изделии), а также когда экземпляр схемы входит в несколько репозиториев (тогда в каждом репозитории должно быть по крайней мере по одной SDAI-модели, относящейся к данному экземпля­ру схемы). SDAI-модель не всегда содержит полную модель предметной области, но область внешних ссылок из нее ограничена экземпляром схемы, в котором она существует.

136

Рис. 75. Хранение модели изделия в нескольких SDAI -репозиториях.

Уровни реализации STEP

Все программные реализации стандарта STEP можно условно разделить на четыре уровня, каждый из которых характеризуется своей функциональностью.

1. Обменный файл.

2. Рабочая форма.

3. База данных.

4. База знаний.

При этом на всех четырех уровнях для реализации STEP используется один из двух существующих методов реализации (обменный файл или интерфейс SDAI) или их комбинация.

Первый уровень (обменный файл) предполагает обмен данными между ком­пьютерными приложениями с помощью обычных файлов, в том числе и обменно­го файла STEP. Это — самый простой и пока самый распространенный способ реализации STEP. Он требует от компьютерных систем лишь возможности читать и создавать обменные файлы и не нуждается в представлении внутренней струк­туры данных на EXPRESS и обеспечении доступа к ней с помощью SDAI. Перво­му уровню реализации STEP соответствуют многие STEP-трансляторы, постав­ляемые вместе с САПР и PDM-системами.

Второй уровень (рабочая форма) предполагает, что компьютерные приложе­ния продолжают обмениваться данными с помощью обменных файлов, но после того, как некоторая система получила такой файл и записала его содержимое в память, его данные становятся доступными через интерфейс SDAI. Естественно, что при этом внутренние структуры данных системы соответствуют информаци­онной модели на EXPRESS. Проще говоря, второй уровень реализации STEP предполагает доступ к содержимому обменного файла при помощи интерфейса

137

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Глава 9. СТАНДАРТ STEP

SDAI. Тем не менее трудно решаются вопросы одновременного доступа несколь­ких пользователей к данным, контроля целостности данных и т. п. Существует ряд компьютерных систем, реализующих второй уровень. Наиболее известен про­граммный пакет ST - Developer компании STEP Tools. Кроме того, многие STEP-трансляторы для обменных файлов построены по принципу «рабочей формы», то есть производят формирование и чтение обменного файла средствами SDAI.

Третий уровень (база данных) так же функционален, как и второй (поддер­живает работу с обменным файлом и доступ к нему через программный интер­фейс), но имеет дополнительную возможность хранения данных не в обменном файле, а в СУБД, что позволяет использовать все ее преимущества (многопользо­вательский доступ, контроль целостности, транзакции и т. п.). Уровень «база дан­ных» может содержать функции проверки части ограничений, заданных в EXPRESS-схеме (например, правил уникальности или правил области значений сущностей). Практически для всех более или менее известных СУБД существуют реализации STEP третьего уровня разной степени законченности (Oracle, Versant, ObjectStore и т. д.). Используются как реляционные, так и объектно-ориентиро­ванные СУБД. Наиболее известной разработкой этого уровня является пакет EXPRESS Data Manager компании ЕРМ Technology.

Четвертый уровень (база знаний) помимо свойств третьего уровня обладает полным контролем за выполнением всех ограничений, заданных в EXPRESS-схе­ме. Кроме того, в базе знаний могут быть дополнительно введены какие-либо правила, которым должны отвечать данные, полученные с помощью, например, нейронных сетей. В настоящий момент сведения о доступных коммерческих реали­зациях STEP уровня «база знаний» отсутствуют.

Применение STEP

Парис. 76 представлен схематичный вариант использования международного стандарта ISO 10303 STEP для организации обмена данными между различными компьютерными системами. Он работает и внутри отдельного предприятия, и между партнерами по кооперации, в том числе в виртуальном предприятии.

Исходной точкой организации информационного обмена являются компью­терные системы, которые должны соответствовать в той или иной степени стан­дарту STEP. Что касается типов систем, то в их качестве могут выступать:

> системы автоматизированного проектирования (CAD — Computer Aided
Design);

> системы автоматизированной подготовки производства (САМ—Computer
Aided Manufacturing);

> системы автоматизированного инженерного анализа (САЕ — Computer
Aided Engineering);

> системы управления данными об изделии (PDM—Product Data Management);
^ системы управления ресурсами предприятия (ERP — Enterprise Resource

Planning);

> любые другие STEP-совместимые системы и приложения.

Если используемые компьютерные приложения обладают только возможнос­тями генерации и чтения обменных файлов, то организация такого способа обмена

138

Рис. 76. Схема использования международного стандарта ISO 10303 STEP

для организации обмена данными между различными

компьютерными системами.

потребует лишь согласования используемых протоколов применения (или специ­альных программ преобразования данных между протоколами). После этого пе­редача данных между приложениями возможна в виде обмена файлами (пунктир­ные линии на схеме).

Более прогрессивным методом является применение БД по изделию, доступной с помощью реализации программного интерфейса SDAI на одном или нескольких языках программирования (С, C++, Java). В этом случае также потребуется перво­начальное согласование используемых протоколов применения, а требования к ком­пьютерным приложениям будут выше: они должны поддерживать доступ к БД при помощи SDAI. Процесс обмена данными состоит в обращении приложений к БД путем вызова функций интерфейса SDAI (сплошная линия на схеме).

В то же время существует возможность организации БД по изделию со SDAI-доступом и при работе приложений только с обменным файлом. Для этого потребу­ется отдельный модуль импорта/экспорта обменных файлов в БД. В таком случае процесс обмена данными будет состоять в создании приложения обменного файла STEP, интерпретируемого модулем импорта/экспорта, в результате чего информа-

139

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Глава 3. ТЕХНОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ ОБ ИЗДЕЛИИ

ция из него попадет в БД по изделию. Для получения информации из БД помимо прямого доступа с помощью вызова функции SDAI можно воспользоваться тем же модулем, который создаст на ее основе обменный файл. Сам модуль импорта/экс­порта обменных файлов работает с БД по изделию через интерфейс SDAI.

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: