A sigla STEP deriva de "the STandard for the Exchange of Product model data" e baseia-se na norma ISO 10303 para representação e troca de informação geométrica de produtos [Owe94], ou seja, é uma série de documentos que facilitam a partilha de informação, utilizada habitualmente no desenvolvimento de produtos. O desenvolvimento do padrão STEP iniciou-se em 1984 num pro- jeto de colaboração mundial. O objetivo principal era definir um padrão que abrangesse todos os aspetos de um produto (geometria, topologia, tolerância, material, etc.), durante todo seu tempo de vida - algo que nunca tinha sido feito anteriormente. O STEP apareceu como uma coleção
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de padrões internacionais reunidos para representar e trocar informações sobre produtos. O de- senvolvimento do padrão STEP tem sido controlado pela International Standards Organisation (ISO), Technical Committee 184 (TC184, Industrial Automation Systems) e Subcommitte 4 (SC4, Industrial Data and Global Manufacturing Programming Languages). Este formato é utilizado para partilhar informação CAD, modelos, estruturas complexas e desenhos técnicos de produtos durante o seu tempo de vida, através de um mecanismo independente da plataforma de desenvolvi- mento em que se trabalha. Isto separa a representação da informação do produto dos seus métodos de implementação. A utilização dos métodos voltados para a troca de informação entre diferentes plataformas, com uma única representação, permite a representação da informação unificada de um mesmo produto para diferentes aplicações. Este formato é muito usual na indústria aeroespa- cial, automóvel, naval e da construção civil. A informação geométrica dos produtos foi catalogada pela ISO como padrão 10303, na forma de arquivos de troca, interfaces de programação para aplicações industriais e implementações para bases de dados, recebendo a denominação STEP. O padrão STEP está dividido em diferentes partes:
• Princípios Fundamentais: define os princípios fundamentais do padrão.
• Descrição de Métodos: a linguagem de modelagem de dados EXPRESS [Sch94] que rep- resenta a informação sobre os produtos.
• Implementação dos Métodos: contém a definição da representação física da informação do produto.
• Teste de Conformidade: framework e metodologia de teste de conformidade.
• Recursos Integrados: contém a representação da informação do produto comum a diferentes protocolos de aplicações.
• Protocolos para Aplicação: contém a representação da informação do produto específica para uma área particular de aplicação.
• Testes Abstratos: conjunto de testes abstratos para um protocolo de aplicação suportar os requisitos de conformidade.
Linguagem EXPRESS (ISO 10303-11)
Express é o nome oficial do ISO 10303-11, uma linguagem de programação parecida a PASCAL, usada para a representação de um ficheiro STEP.
A linguagem EXPRESS foi desenvolvida dentro das normas STEP como uma norma ISO para permitir a representação e troca de dados do produto. Foi especialmente criada para especificar um modelo de informações que representa um número de passos no ciclo de vida do produto.
Assim, EXPRESS fornece a sintaxe e a semântica para representar toda a informação de uma forma uniforme, precisa e compacta. A representação em EXPRESS é possível de duas formas:
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• Como uma linguagem formal que usa uma notação léxica e uma sintaxe definida por uma gramática própria;
• Como uma representação gráfica (chamada EXPRESS-G), que fornece uma ilustração bas- tante compacta e “amigável” para a representação do produto.
EXPRESS trata-se de uma linguagem de descrição de dados orientada a objetos. Está estru- turada em esquemas que representam o modelo do produto. Um esquema consiste em entidades, que são os principais objetos e tipos de dados na qual se apoiam as definições destas entidades. Dentro das entidades estão encapsulados atributos e vínculos, que restringem os valores dos atrib- utos. Um esquema EXPRESS também tem declarações de FUNÇÕES, PROCEDIMENTOS e REGRAS que restringem uma ou mais entidades ou tipos de dados. A linguagem EXPRESS é definida na norma ISO 10303-11. A figura 2.5 apresenta um exemplo de um esquema com as entidades: ponto e ponto cartesiano.
Figure 2.5: Exemplo da representação de uma entidade em EXPRESS
Os conceitos de modelação da linguagem EXPRESS podem ser separados em cinco catego- rias: esquema, entidade, atributo, relacionamento e restrições.
Um esquema define um scope e o contexto de um conjunto de entidades. As entidades de um esquema partilham definições e semânticas comuns dentro de um mesmo contexto.
Uma entidade é sempre declarada dentro de um esquema e corresponde a um objeto do mundo real ou um conceito de interesse. Uma entidade tem um conjunto de atributos que podem ter relações com outras entidades. Uma declaração de entidade define um tipo de entidade que pode ser usada para definir o domínio de um atributo.
Um atributo define uma parte importante de uma entidade e pode ser um atributo simples ou um atributo agregado/composto. Um atributo é representado por um nome e um tipo.
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Os relacionamentos podem ser de dois tipos: “é um” ou “tem um”. A relação “é um” é usada para fazer uma generalização e uma hierarquização especial entre tipos de entidades que estão relacionadas no sentido em que representam uma coisa comum, e.g. um cão “é um” animal. A relação “tem um” é usada para descrever uma associação entre tipos diferentes de entidades, em que um tipo de entidade pode ser considerado como parte de outro tipo, e.g. um carro “tem um” conjunto de quatro rodas.
A linguagem EXPRESS define um mecanismo poderoso de restringir os valores de um atributo e as diferentes relações entre entidades. As restrições podem ser aplicadas localmente para cada entidade ou para todo o esquema, de modo global. Esta linguagem também pode ser apresentada na sua forma gráfica, denominada EXPRESS-G, o que a torna muito mais percetível e simples de entender, figura 2.6.
Figure 2.6: Componentes da linguagem EXPRESS-G
Na figura 2.7 é apresentada a descrição de um furo para o protocolo de aplicação AP224 em EXPRESS, na forma de texto, e na figura 2.8 a mesma entidade na sua forma gráfica em EXPRESS-G.
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