3. Objetivos
del
tema
• Intercambio
de
información
• Modelado
de
información:
traductores,
formatos
neutros
• Bases
de
datos
• Definiciones
• Tipos
de
bases
de
datos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Representación
de
la
información
• Redes
semán:cas,
modelos
NIAM,
en:dad-‐relación,
IDEF1x…
• STEP
• Introducción
• Estructura
• Descripción
de
sus
elementos
4. Niveles
de
integración
en
CIM
Según
CEN
(Comité
Europeo
de
Estandarización):
• Integración
9sica
• Interconexión
de
equipos
y
diálogo
entre
ellos
a
nivel
básico.
Redes
de
computadores,
conexión
de
disposi:vos,
máquinas
Luis Pedraza. Automática (10/11)
CNC…
• Integración
de
aplicaciones
• Servicios
de
información
para
las
aplicaciones.
Interoperabilidad
del
soQware,
sistemas
de
bases
de
datos…
• Integración
del
negocio
• Coordinación
de
funciones
de
ges:ón.
Simulación,
supervisión
y
soporte
a
la
toma
de
decisiones.
5. Intercambio
de
información
• Formas
de
transmisión
de
datos
entre
aplicaciones:
Sist.1 Sist.2
• Transmisión
“manual”
• Acoplamiento
mediante
fichero
Fichero
Datos Sist.1
Fichero
Datos Sist.2
formateado
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Estándar
• Específico
Sist.1 Fichero de Sist.2
Intercambio
• Acoplamiento
por
programas
conver@dores
Fichero Fichero
Datos Sist.1 Datos Sist.2
• Conexión
mediante
bases
de
datos
• 3
situaciones
• Las
aplicaciones
soportan
Sist.1 Sist.2
• La
misma
función
Fichero Fichero
• Funciones
diferentes
Datos Sist.1 Convertidor Datos Sist.2
6. Intercambio
de
información:
BBDD
• Conexión
mediante
bases
de
datos
1. Base
de
Datos
común
Base
de
Datos
2. Base
de
Datos
común
y
temporales
Común
3. Base
de
Datos
distribuida
Sist.
1
Sist.
Sist.
Luis
Pedraza.
Automática
(10/11)
2
3
Red
Comun.
Base
de
Datos
Común
Base
de
Datos
Base
de
Sist. Sist.1
Datos
Sist.3
1
Sist.
3
Sist.
Sist. 1
Base
de
Base
de
2
Datos
Sist.
Datos
Base
de
Sist.2
3
Sist.1
Datos
Base
de
Sist.
Datos
Sist.3
2
Sist.2
7. Intercambio
de
información
• Entre
aplicaciones
de
apoyo
a
la
misma
función
• Varias
copias
de
la
misma
aplicación
• Se
comparten
ficheros
• El
mismo
fichero
• Copias
dis:ntas
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Control
de
versiones
(hZp://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_versiones
)
• Aplicaciones
diferentes
• Formatos
de
ficheros
incompa:bles
• Hay
que
recurrir
a
un
par
de
traductores
8. Modelado
de
Información
Sistema 1
Sistema 2
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Traductor
1→2
Fichero datos
Fichero datos
Sist. 1
Sist. 2
Traductor
2→1
Diseño:
• AutoCAD
• ProEngineer
• CATIA
• Solidworks
9. Modelado
de
Información
• Empleo
de
traductores
Sistema 1 n(n-1) Traductores Sistema 2
Cada uno de los n sistemas
intercambia información con los
(n-1) restantes
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Fichero datos Fichero datos
Sist. 1 Sist. 2
Fichero datos Fichero datos
Sist. 4 Sist. 3
Sistema 4 Sistema 3
10. Modelado
de
Información
• Empleo
de
archivo
en
formato
neutro
Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4
Fichero datos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Fichero datos Fichero datos Fichero datos
Sist. 1 Sist. 2 Sist. 3 Sist. 4
Datos en
formato neutro
2n traductores
11. Modelado
de
Información
• Formatos
neutros
• Propuestos
por
organizaciones
de
estándares.
• IGES
(Ini$al
Graphics
Exchange
Specifica$on)
• Propuesto
por
ANSI
(American
Na$onal
Standards
Ins$tute)
• Estándar
desde
1980
• hZp://es.wikipedia.org/wiki/IGES
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• STEP
(Standard
for
the
Exchange
of
Product
model
data)
• Propuesto
por
ISO
(Interna$onal
Organiza$on
for
Standardiza$on)
• Estándar
desde
1994
• hZp://es.wikipedia.org/wiki/ISO_10303
• Propuestos
por
una
compañía
y
aceptados
en
el
mercado.
• DXF
(Drawing
eXchange
Format)
• Posibilita
interoperabilidad
entre
archivos
DWG
de
AutoCAD
• hZp://es.wikipedia.org/wiki/DXF
12. Modelado
de
Información
Diseño
Datos
Datos
Diseño
Fabricación
Datos
Diseño
T
Ingeniería
de
T
Gestión
de
Fabricación
Producción
T
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Datos
Datos
Datos
Diseño
Fabricación
Producción
Análisis
• Intercambio
de
información
entre
aplicaciones
de
apoyo
a
funciones
diferentes.
Datos
Análisis
– Debe
soportar
el
Wlujo
de
información
a
lo
largo
de
todo
el
ciclo
de
vida
de
los
productos.
13. Modelado
de
Información
• Sistemas
de
información
(SI)
• Podemos
considerar
la
información
acerca
de
una
cierta
realidad
como
un
modelo
de
la
misma
que
abstrae
de
ella
aquellos
aspectos
cuyo
conocimiento
nos
permite
tomar
decisiones
de
forma
efec:va
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Los
sistemas
de
información
tendrán
un
soporte
Hardware
y
SoEware
para
el
modelo
de
información
14. Modelado
de
información
• Sistemas
de
Información
(SI)
• Grados
de
informa:zación
• No
informa:zados
(basados
en
papel
y
microfichas)
Microfichas
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Totalmente
informa:zados
(base
de
datos,
DB,
o
base
de
conocimiento,
KB)
• Sistemas
de
información
documentales
(parte
de
la
información
en
documentos
y
parte
en
la
base
de
datos)
16. Bases
de
Datos
• Bases
de
datos:
una
serie
de
datos
organizados
y
relacionados
entre
sí,
los
cuales
son
recolectados
y
explotados
por
los
SI
de
una
empresa
o
negocio
• Es,
por
tanto,
un
conjunto
de
información
almacenada
en
memoria
auxiliar
que
permite
acceso
directo
y
un
conjunto
Luis Pedraza. Automática (10/11)
de
programas
que
manipulan
esos
datos
17. Bases
de
Datos
• Componentes
principales:
• Datos:
cons:tuyen
la
base
de
datos
propiamente
dicha
• Hardware:
disposi:vos
de
almacenamiento
donde
reside
la
base
de
datos
y
los
disposi:vos
periféricos
(unidad
de
control,
canales
de
comunicación,
…)
necesarios
para
su
uso
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• SoMware:
conjunto
de
programas
que
se
conoce
como
Sistema
Gestor
de
la
Base
de
Datos
(DBMS:
Data
Base
Management
System).
Maneja
todas
las
solicitudes
formuladas
por
los
usuarios
a
la
base
de
datos
18. Bases
de
Datos:
DBMS
• Definición:
“Conjunto
de
programas
que
se
encargan
de
manejar
la
creación
y
todos
los
accesos
a
las
bases
de
datos”
• Se
compone
de:
• Un
lenguaje
de
definición
de
datos
(DDL:
Data
Defini$on
Language),
u:lizado
para
describir
todas
las
estructuras
de
información
y
los
Luis Pedraza. Automática (10/11)
programas
que
se
usan
para
construir,
actualizar
o
introducir
la
información
que
con:ene
la
base
de
datos.
• Un
lenguaje
de
manipulación
de
datos
(DML:
Data
Manipula$on
Language),
u:lizado
para
escribir
programas
que
crean,
actualizan
y
extraen
información
de
la
base
de
datos
• Un
lenguaje
de
consulta
(SQL:
Structured
Query
Language),
empleado
por
el
usuario
para
extraer
información
de
la
base
de
datos.
Permite
hacer
requisiciones
de
datos
sin
tener
que
escribir
un
programa,
usando
instrucciones
como
SELECT,
PROJECT,
y
JOIN.
19. Ejemplo
DDL,
DML
• Los
comandos
DDL
(Data
Defini$on
Language)
se
u:lizan
para
definir
el
esquema
y
estructura
de
la
base
de
datos:
• CREATE
–
creación
de
en:dades/objetos
en
la
base
de
datos
• ALTER
–
alteración
de
la
estructura
de
la
base
de
datos
• DROP
–
eliminación
de
objetos
de
la
base
de
datos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• COMMENT
–
adición
de
comentarios
al
diccionario
de
datos
• RENAME
–
renombrado
de
un
objeto
• Los
comandos
DML
(Data
Manipula$on
Language)
se
u:lizan
para
ges:onar
y
manipular
los
datos
dentro
de
un
esquema
de
base
de
datos:
• SELECT
–
obtención
de
datos
• INSERT
–
inserción
de
datos
en
una
tabla
• UPDATE
–
actualización
de
datos
existentes
• DELETE
–
eliminación
de
los
registros
de
una
tabla
• MERGE
–
mezcla
del
contenido
de
dos
bases
de
datos
• LOCK
TABLE
–
control
de
concurrencia
20. Bases
de
Datos
• Ventajas:
• Independencia
de
datos
y
tratamiento
• Eliminación
de
información
redundante,
duplicada
• Coherencia
de
resultados.
Permite
mantener
la
integridad
de
la
información
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Mejora
en
la
disponibilidad
de
los
datos.
No
hay
dueños
de
datos.
Permiten
establecer
normas
de
seguridad
fácilmente
• Modelos:
1. Jerárquico
2. Red
3. Relacional
4. Distribuido
21. Bases
de
Datos
Nivel Pieza Nº piezas
• Modelo
jerárquico
1
2
G1
G2
3
3
• Estructura
de
árbol
jerárquico
3
3
T1
T2
12
12
• Nodos
padres
e
hijos
3 T6 6
2 T1 15
• 1
nodo
sin
padres:
raíz
2 T2 15
• Nodos
sin
hijos:
hojas
2 T3 6
2 T4 15
• Ventajas:
2 T5 9
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Representación
sin
ambigüedades
1
2
G2
T1
2
8
• Eficiente
para
el
procesamiento
de
datos
2 T2 8
2 T6 4
• Desventajas:
1 T1 6
• Complica
las
modificaciones
1 T2 6
• No
puede
representar
relaciones
n:m
E1
3 6 6
2
G1 G 2 T1 T2
1 2 3
5 5 4 4 2
5
G 2 T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 T6
4 2
4
T1 T2 T6
22. Bases
de
Datos
Prod. E1 Inf.
Compuesta de:
3
6
2 6
Incluida en:
Pie za G 1 Inf. Pie za T2 Inf.
Pie za T1 Inf.
1
Pie za G 2 Inf.
• Modelo
de
red
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Estructura
de
red
frente
a
árbol
• Ventajas:
• Representación
sin
ambigüedades
• Puede
representar
relaciones
n:m
• Eficiente
para
el
procesamiento
de
datos
• Desventajas:
• Conexiones
y
accesos
deben
ser
determinados
con
precisión
(pre-‐
programados)
• Complica
las
modificaciones
no
previstas
23. Bases
de
Datos
• Modelo
relacional
• Estructura
de
tablas
indexadas
N
Pie za s Estruc tura
• Ventajas:
M
• Representación
sin
ambigüedades
• Puede
representar
relaciones
n:m
• Conexiones
y
accesos
se
Luis Pedraza. Automática (10/11)
determinan
on-‐line
Estructura Indice Nº Atrib.
• Facilita
las
modificaciones
1 E1G1 2 3
2 E1G2 3 2
• Más
sencilla
de
implementar
3 E1T1 4 6
4 E1T2 5 6
psicamente
1
Tabla: Piezas Indice Atrib.
E1 1 5 G1G2 3 1
• Desventajas:
2
3
G1
G2
5
11
6
7
G1T1
G1T2
4
5
5
5
• Menos
eficiente
para
el
4 T1 8
9
G1T3
G1T4
6
7
2
5
5 T2
procesamiento
de
datos
6 T3 10 G1T5 8 3
11 G2T1 4 4
• Lenguaje
estándar
de
bases
de
7
8
T4
T5 12 G2T2 5 4
datos
relacionales
9 T6 13 G2T6 9 2
El
orden
en
que
se
almacenan
los
datos
es
irrelevante,
a
• SQL
(Standard
Query
Language)
diferencia
de
los
modelos
jerárquico
y
de
red
24. Bases
de
Datos
• Modelo
relacional
Luis Pedraza. Automática (10/11)
25. Bases
de
Datos
• Bases
de
datos
distribuidas
• Usan
arquitecturas
cliente-‐servidor
• Problemas:
• Duplicidad
de
datos
• Integridad
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Pérdida
de
control
• Tendencias:
• La
mayoría
de
los
SI
se
basarán
en
DBMS
distribuidos
• Los
lenguajes
de
consulta
(SQL)
permi:rán
el
uso
del
lenguaje
natural
para
solicitar
información
de
la
Base
de
Datos,
haciendo
más
rápido
y
fácil
su
manejo
26. Bases
de
Datos
• Modelos
no-‐estándares
• Modelos
estándares
no
apropiados
para
CAx
áreas
• Mo:vos:
• Objetos
demasiado
complejos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Estructuras
complejas
de
datos
no
homogéneos
• Control
de
versiones
y
variantes
necesario,
historial
• Requerimientos
de
@empo
real
(diseño
colabora:vo,
CAM,
programación
de
máquinas,
controladores)
• Gran
intercambio
de
información
27. Modelado
de
información
• Obje:vo
de
un
sistema
de
información
• Ofrecer
al
usuario
un
modelo
fiel
de
una
cierta
realidad.
• Fidelidad
del
modelo
a
la
realidad
• Integridad
(coherencia
entre
la
realidad
y
el
modelo)
• Consistencia
(coherencia
interna
entre
varios
aspectos)
• Servicios
de
información
para
el
usuario
Luis Pedraza. Automática (10/11)
28. Modelado
de
información
Sistema
de
Información
Consistencia
Base
de
Información
Integridad
Realidad
Aspecto
1
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Aspecto
3
Aspecto
2
Percepción
Acción
Aspecto
4
Aspecto
5
Servicios
de
Información
29. Modelado
de
información
Base
de
información
potencial
en
fabricación
Datos
Ingeniería
Datos
Diseño
Fabricación
y
Análisis
Datos
Datos
Recursos
Técnicos
Producción
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Datos
Datos
Producción
Compras
Datos
Datos
de
Ventas
Gestión
Datos
Datos
Personal
Contabilidad
Datos
Gestión
Corporativa
30. Modelado
de
información
• Representación
de
Información
• Busca
construir
un
modelo
formal
de
una
cierta
realidad
abstrayendo
de
ella
una
serie
de
conceptos
que
se
consideran
de
interés
• Algunos
:pos
de
representaciones
son:
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Redes
semán@cas
• Modelos
NIAM
• Modelos
En@dad-‐Relación
• Modelos
IDEF1X
• Modelos
EXPRESS
• Programas
en
SQL-‐DDL
31. Representación:
Redes
Semánticas
• Permiten
representar
un
conjunto
de
predicados
y
las
interrelaciones
entre
ellos
a
través
de
sus
argumentos
• Se
componen
de
predicados
de
la
forma:
Atributo(Objeto,
Valor)
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Objeto
Atributo
Valor
34. Representación:
Redes
Semánticas
• Posibles
consultas
a
la
base
de
conocimiento
formada
por
los
predicados
anteriores
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• ¿Existe
algún
empleado
que
trabaje
en
el
mismo
departamento
que
E015?
∃x ∃y [TrabajaEn(E015,y) AND TrabajaEn(x,y)]
• ¿Tienen
todos
los
departamentos
algún
empleado
que
trabaje
en
él?
∀x ∃y [TrabajaEn(y,x)]
35. Representación:
NIAM
• “Nijssen
Informa$on
Analysis
Method”
(G.
M.
Nijssen)
• “Natural
language
Informa$on
Analysis
Method”
• Metodología
formal
para
el
análisis
de
sistemas
de
información
informa:zados
• Se
parte
de
una
descripción
inicial
del
sistema
en
Luis Pedraza. Automática (10/11)
lenguaje
natural
y
se
descompone
en
términos
de
proposiciones
elementales
• Ejemplo:
Descripción
en
lenguaje
natural
• "En
una
cierta
organización
hay
departamentos
y
empleados
que
trabajan
en
ellos.
Cada
empleado
y
cada
departamento
se
iden$fican
mediante
un
nombre.
F.
Sanz
trabaja
para
el
departamento
de
Fabricación
y
L.
Reina
para
el
de
Ventas."
36. Representación:
NIAM
• Ejemplo
proposiciones
elementales:
• Hay
empleados
• Hay
departamentos
• Los
empleados
trabajan
para
los
departamentos
• Hay
nombres
de
empleados
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Los
empleados
se
iden:fican
mediante
su
nombre
• Hay
nombres
de
departamento
• Los
departamentos
se
iden:fican
mediante
su
nombre
• Ventas
es
el
nombre
de
un
cierto
departamento
• Fabricación
es
el
nombre
de
un
cierto
departamento
• F.
Sanz
es
el
nombre
de
un
cierto
empleado
• L.
Reina
es
el
nombre
de
un
cierto
empleado
• F.
Sanz
trabaja
para
el
departamento
de
Fabricación
• L.
Reina
trabaja
para
el
departamento
de
Ventas
37. Representación:
NIAM
• Elementos
básicos
• Objetos
• No
léxicos
(NOLOT,
Non
Lexical
Object
Type).
En@dades
reales
o
fic:cias
de
interés
• Léxicos
o
e:quetas
(LOT,
Lexical
Object
Type).
Se
asignan
a
objetos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
no
léxicos
para
iden@ficarlos
o
describirlos
• Hechos
• Proposiciones
que
expresan
relaciones
entre
objetos
38. Representación:
NIAM
• Objetos
• La
población
de
un
objeto
está
cons:tuida
por
los
objetos
que
pertenecen
en
un
momento
dado
a
ese
:po.
En
el
ejemplo
anterior:
• Objetos
no
léxicos
(dos
departamentos
y
dos
empleados).
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Dos
NOLOTs:
Departamento
y
Empleado
• Objetos
léxicos:
Ventas,
Fabricación,
F.
Sanz
y
L.
Reina.
Los
LOTs
son:
• NombreDepto
y
NombreEmpl.
• La
población
de
NombreDepto
es
(Ventas,Fabricación)
• La
población
de
NombreEmpl
es
(F.Sanz
y
L.Reina)
39. Representación:
NIAM
• Hechos
• Proposiciones
que
expresan
relaciones
entre
objetos
• Dos
:pos:
• Ideas:
relacionan
dos
objetos
no
léxicos
• Puentes:
relacionan
un
objeto
no
léxico
y
otro
léxico
• Los
hechos
equivalentes
se
agrupan
en
:pos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Tipos
de
ideas:
relacionan
dos
objetos
no
léxicos
• Tipos
de
puentes:
relacionan
un
objeto
no
léxico
y
otro
léxico
• La
población
de
un
:po
de
hecho
está
cons:tuida
por
los
hechos
que
pertenecen
en
un
momento
determinado
a
ese
:po
40. Representación:
NIAM
• Ejemplo
• Cuatro
puentes
(lot-‐nolot)
• Ventas
es
el
nombre
de
un
cierto
departamento
• Fabricación
es
el
nombre
de
un
cierto
departamento
• F.
Sanz
es
el
nombre
de
un
cierto
empleado
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• L.
Reina
es
el
nombre
de
un
cierto
empleado
• Dos
:pos
de
puentes
• Departamento-‐NombreDepto
• Empleado-‐NombreEmpl
• Dos
ideas
(lot-‐lot)
• F.
Sanz
trabaja
para
el
departamento
de
Fabricación
• L.
Reina
trabaja
para
el
departamento
de
Ventas
• Un
:po
de
idea
• Departamento-‐Empleado
41. Representación:
NIAM
• Símbolos
básicos
• NIAM
representa
únicamente
los
:pos
y
no
las
poblaciones
(modelos
conceptuales
de
información)
Diagrama
NIAM
del
ejemplo
NOLOT Emplea a Trabaja en
Luis Pedraza. Automática (10/11)
LOT
Depart. Empleado
Tipo de Idea
con con
de de
Tipo de Puente
Nombre Nombre
Dpto. Empleado
42. Representación:
Modelos
Entidad-‐Relación
• Elementos
básicos:
• En:dades
• Relaciones
• Atributos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
nombre Edad nombre
1 pertenece a P
Departamento Empleado
44. Representación:
IDEF1X
• IDEF
(Integra$on
DEFini$on)
Dpto/Proy 1 2 3
• IDEF1X
(Integra$on
Defini$on
for
1
2
X
X
X
X
Informa$on
Modeling)
3
4
X
X X
• Modelo
básico
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Emp. Nombre Dpto. Info
/pertenece a 1 F.Pérez 3
Departamento 2
3
J.García
P.Gómez
1
2
4 …
M P
realiza
Empleado
parte de
Departamento.
N P
Proyecto /colabora en Empl./Proy 1 2 3
Empleado 1 X X
2 X X
Proyecto 3 X X X
Departamento
45. Representación:
IDEF1X
• Modelo
básico
desdoblado
/pertenece a
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Participación Departamento
P
Dpto-Proy
Empleado
Proyecto
Colaboración
Empl-Proy
46. Representación:
IDEF1X
• Selección
de
claves
Departamento
Participación Dpto-Proy DPTO_ID
Luis Pedraza. Automática (10/11)
DEPTO_ID
PROY_ID Empleado
EMPL_ID
Proyecto Colaboración Empl-Proy
PROY_ID EMPL_ID
PROY_ID
48. Representación:
SQL
• Structured
Query
Language
• U:lidades
para
manejo
de
bases
de
datos
relacionales:
• Definición
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Manipulación
• Ges:ón
• Se
fundamenta
en
Tablas
equivalentes
a
las
En:dades.
• Las
filas
son
cada
en:dad
• Las
columnas
son
los
atributos
de
la
en:dad
49. Representación:
SQL
CREATE TABLE MANUFACTURER
( NAME CHAR(20) NOT NULL,
PRIMARY KEY (NAME) )
CREATE TABLE CAR_MODEL
( NAME CHAR(20) NOT NULL,
MADE BY CHAR(20) NOT NULL,
Luis Pedraza. Automática (10/11)
PRIMARY KEY (NAME),
FOREIGN KEY (MADE_BY) REFERENCES MANUFACTURER )
CREATE TABLE CAR
( SERIAL_NO CHAR(50) NOT NULL,
YEAR SMALLINTE NOT NULL,
MODEL CHAR(20) NOT NULL,
MADE BY CHAR(20) NOT NULL,
PRIMARY KEY (SERIAL_NO, MADE_BY),
FOREIGN KEY (MADE_BY) REFERENCES MANUFACTURER
FOREIGN KEY (MODEL) REFERENCES CAR_MODEL )
52. STEP.
Introducción
(I)
• Estándar
10303
de
ISO
para
transferencia
e
intercambio
de
Datos
de
Producto
• STandard
for
the
Exchange
of
Product
model
mata
• Sucesor
de:
• IGES
(Ini$al
Graphics
Exchange
Specifica$on),
U.S.A.
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• SET
(Standard
d'Echange
et
de
Transfert),
Francia
• VDA-‐FS
(Verband
des
Automobilindustrie-‐Flächen-‐schni^stelle
,
Interfaz
de
superficies
de
la
Asociación
de
la
Industria
Automotriz),
Alemania
53. STEP.
Introducción
(II)
• Datos
de
producto:
Definición
de
forma
completa
de
un
producto
para
todo
:po
de
aplicación
y
a
lo
largo
de
su
ciclo
de
vida
completo
• Concepción
y
diseño
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Planificación
• Fabricación
• Reciclado
• Neutral:
Independencia
de
cualquier
soQware
de
aplicación
que
se
use
para
procesar
los
datos
de
producto
54. STEP.
Introducción
(III)
• Comienza
su
desarrollo
en
1983
• Subcomité
4
(SC4)
“Industrial
Data
and
Global
Manufacturing
Programming
Languages”
• Comité
Técnico
184
(TC184)
“Industrial
Automa$on
Systems
Luis Pedraza. Automática (10/11)
and
Integra$on”
• hZp://www.tc184-‐sc4.org/
• hZp://en.wikipedia.org/wiki/ISO_10303
• hZp://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_tc_browse.htm?
commid=54158
55. STEP
• Desarrollo
• U.S.A.
• IPO
(IGES/PDES
Organiza:on)
• C.E.E.
• PDTAG
(Product
Data
Technology
Advisory
Group)
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Programas
SPRIT
• CAD*I
• CADEX
56. STEP
• Estructura
Protocolos
de
Aplicación
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Métodos
de
descripción
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
Abstractos
59. STEP:
partes
Partes
Sección/Clase
1-‐9
Introductoria
11-‐19
Métodos
de
descripción.
Especificación
de
los
lenguajes
del
estándar
21-‐29
Métodos
de
implementación.
Soportan
el
desarrollo
de
implementaciones
soQware
de
los
estándares
Luis Pedraza. Automática (10/11)
31-‐39
Metodología
y
marco
de
pruebas
de
conformidad.
Especifican
cómo
una
implementación
de
ISO
10303
debería
ser
verificada
para
comprobar
que
sigue
el
estándar
41-‐49
Recursos
Genéricos
Integrados.
Modelo
de
información
para
un
producto
101-‐199
Recursos
de
Aplicación
Integrados.
Especializaciones
de
los
anteriores
201-‐…
Protocolos
de
Aplicación.
Especifican
los
requerimientos
de
datos
para
una
aplicación
específica,
con
representación
estandarizada
derivada
de
los
Recursos
Genéricos
Integrados.
Se
implementan
para
ser
u:lizados
con
la
aplicación
soQware
apropiada.
301-‐…
Series
de
test
abstractos.
Pruebas
a
ser
realizadas
para
verificar
que
una
implementación
es
conforme
al
correspondiente
Protocolo
de
Aplicación.
501-‐…
……..
60. STEP:
Métodos
de
descripción
• Estructura
Protocolos
de
Aplicación
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Métodos
de
descripción
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
Abstractos
61. STEP:
Métodos
de
descripción
• EXPRESS
• Lenguaje
formal
de
especificación
de
datos
desarrollado
dentro
de
STEP
• Basado
en
En@dades
y
Atributos
• Tipos
de
datos:
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Simples:
Integer,
Real,
Number,
Logical,
Boolean,
String,
Binary
• Agregados:
Array,
List,
Bag,
Set
• Con
Nombre:
En:ty,
Defined
• Modelo
orientado
a
objetos,
parecido
a
PASCAL
63. STEP:
Métodos
de
descripción
• EXPRESS:
Restricciones
ENTITY direction;
x: REAL;
y: REAL;
z: REAL;
WHERE
Luis Pedraza. Automática (10/11)
WR1: NOT ((x=0.0) AND (y=0.0) AND (z=0.0));
END_ENTITY;
ENTITY vector;
orientation: direction;
magnitude: REAL;
WHERE
WR1: magnitude >= 0.0;
END_ENTITY;
— Otras
construcciones
para
expresar
restricciones
son
las
cláusulas
Unique
y
la
construcción
Rule
64. STEP:
Métodos
de
descripción
• EXPRESS:
Funciones
y
Procedimientos
• Secuencias
ejecutables
de
asignación
y
control
de
flujo
Luis Pedraza. Automática (10/11)
FUNCTION cross_product (arg1,arg2 : direction) : direction;
LOCAL
result: direction;
END_LOCAL;
result.x := arg1.y * arg2.z - arg1.z * arg2.y;
result.y := arg1.z * arg2.x - arg1.x * arg2.z;
result.z := arg1.z * arg2.y - arg1.y * arg2.x;
RETURN(result);
END_FUNCTION;
65. STEP:
Métodos
de
descripción
• EXPRESS
• Permite
la
especificación
de
en@dades
como
sub@po
de
otras
en:dades
(relación
de
herencia)
• Permite
u:lizar
la
construcción
Esquema
(Schema)
para
limitar
la
visibilidad
de
las
en:dades.
Solo
se
ven
si
se
declara
la
Interfase
Luis Pedraza. Automática (10/11)
correspondiente
66. STEP:
Métodos
de
descripción
• EXPRESS-‐G
• Notación
formal
gráfica
• Versión
gráfica
de
EXPRESS,
ISO
10303-‐11
• No
se
pueden
representar
Restricciones
ni
Algoritmos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Vector orientation
magnitude direction
x y z
REAL REAL
70. STEP:
Recursos
Integrados
• Estructura
Protocolos
de
Aplicación
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Métodos
de
descripción
Luis Pedraza. Automática (10/11)
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
Abstractos
Genéricos.
Modelo
de
información
para
un
producto.
41-‐49
De
Aplicación.
Especializaciones
de
los
anteriores.
101-‐199
71. STEP:
Recursos
Integrados
• Recursos
Integrados
• Recursos
genéricos
• Independientes
del
área
de
aplicación
• Parte
41:
Fundamentos
de
Descripción
de
Producto
• Parte
42:
Representación
Geométrica
y
Topológica
Parte
43:
Estructuras
de
Representación
Luis Pedraza. Automática (10/11)
•
• Parte
44:
Configuración
de
Estructura
de
Producto
• Parte
45:
Materiales
• Parte
46:
Presentación
Visual
• Parte
47:
Tolerancias
en
la
Forma
• Parte
48:
Formas
Caracterís:cas
72. STEP:
Recursos
Integrados
• Recursos
Integrados
• Recursos
de
Aplicación
• Referencian
a
los
genéricos
y
los
ex:enden
para
áreas
de
aplicación
concretas
• Parte
101:
Dibujo
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Parte
102:
Estructuras
de
Barcos
• Parte
104:
Análisis
por
Elementos
Finitos
• Parte
105:
Cinemá:ca
73. STEP:
Protocolos
de
Aplicación
Protocolos
de
Aplicación
• Estructura
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Métodos
de
descripción
Luis Pedraza. Automática (10/11)
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
EspeciWican
los
requerimientos
de
datos
para
una
Abstractos
aplicación
especíWica,
con
representación
estandarizada
derivada
de
los
Recursos
Genéricos
Integrados.
Se
implementan
para
ser
utilizados
con
la
aplicación
software
apropiada.
74. STEP:
Protocolos
de
Aplicación
• Protocolos
de
Aplicación
• Gobiernan
el
intercambio
de
datos
entre
aplicaciones
concretas
conformes
con
STEP.
• Información
de
tres
:pos:
• Applica$on
Ac$vity
Model
(AAM).
Descripción
de
las
Luis Pedraza. Automática (10/11)
aplicaciones
que
intercambian
datos
de
producto
• Applica$on
Reference
Model
(ARM).
Descripción
de
los
datos
de
producto
a
intercambiar
• Applica$on
Interpreted
Model
(AIM).
Descripción
de
los
Recursos
Integrados
que
se
van
a
usar,
y
de
la
interpretación
en
función
del
ARM
75. STEP:
Protocolos
de
Aplicación
• Protocolos
de
Aplicación
• Proceso
de
Desarrollo
• Definición
del
dominio
de
la
aplicación
(AAM)
• Modelado
de
la
información
que
se
va
a
intercambiar
(ARM)
• Iden:ficación
de
las
construcciones
que
ya
están
en
los
Recursos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Integrados,
e
interpretación
de
la
información
contenida
en
el
ARM
(AIM)
76. STEP:
Protocolos
de
Aplicación
• Protocolos
de
Aplicación
• Parte
201:
Dibujo
Explícito
• Parte
202:
Dibujo
Asocia:vo
• Parte
203:
Diseño
de
Configuración
Controlada
• Parte
204:
Diseño
Mecánico
mediante
Representación
por
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Fronteras
• Parte
205:
Diseño
Mecánico
mediante
Representación
por
Superficies
• Parte
206:
Diseño
Mecánico
mediante
Representación
por
Alambres
• Parte
207:
Matrices
para
Forjado
de
Chapa
metálica
• Parte
208:
Proceso
de
Cambio
en
el
Ciclo
de
Vida
del
Producto
77. STEP:
Protocolos
de
Aplicación
• Protocolos
de
Aplicación
en
fase
de
estudio
• Parte
209:
Diseño
y
Análisis
de
Estructuras
Metálicas
y
Compuestas
• Parte
210:
Ensamblado,
Diseño
y
Fabricación
de
Circuitos
Impresos
Electrónicos
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Parte
211:
Diagnós:cos
de
Test
y
Refabricación
de
Circuitos
Impresos
Electrónicos
• Parte
212:
Plantas
Electrotécnicas
• Parte
213:
Planes
de
Proceso
por
Control
Numérico
para
Piezas
Mecanizadas
• Parte
214:
Datos
Básicos
para
Procesos
de
Diseño
de
Automóviles
80. Integración
Electro-‐Mecánica
AP210:
Electronic
assembly,
interconnect,
and
packaging
design
AP203:
ConWiguration
controlled
3D
designs
of
mechanical
parts
and
assemblies
Circuit
Board
Assembly
AP210
ECAD
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Quality
Requirements STEP Data for Exchange Product
MCAD
AP203/
AP210
El
intercambio
de
información
es
independiente
de
las
herramientas.
Product
Package
81. STEP:
Métodos
de
Implementación
• Estructura
Protocolos
de
Aplicación
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Métodos
de
descripción
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
Abstractos
Soportan
el
desarrollo
de
implementaciones
software
de
los
estándares
82. STEP:
Métodos
de
Implementación
• Métodos
de
Implementación
• Permiten
intercambiar
las
en:dades
que
hayan
sido
previamente
definidas
mediante
los
protocolos
de
aplicación
• Implementaciones
• Fichero
Físico
(Parte
21
de
STEP)
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Bases
de
datos
(SDAI,
Standard
data
access
interface,
ó
STEP
Data
Access
Interface)
85. STEP:
Métodos
de
Implementación
• Métodos
de
Implementación
• Intercambio
entre
sistemas
CAx
con
el
mismo
AP
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Preprocesador Fichero Postprocesador
CAx STEP STEP STEP CAx
Depósito de Depósito de
Datos Datos
Postprocesador Fichero
STEP STEP Preprocesador
STEP
CAx Sistema A CAx Sistema B
86. STEP:
Test
de
Conformidad
• Estructura
Protocolos
de
Aplicación
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Métodos
de
descripción
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
Abstractos
EspeciWican
cómo
una
implementación
de
ISO
10303
debería
ser
veriWicada
para
comprobar
que
sigue
el
estándar
(31-‐39)
87. STEP:
Test
de
Conformidad
• Test
de
conformidad
• Posibilidad
de
Test
construida
dentro
de
STEP
(built-‐in)
• Requisitos
para
test
de
conformidad
de
las
implementaciones
• Parte
31:
Metodología
y
Marco
de
Prueba
de
Conformidad.
Conceptos
Generales
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Parte
32,33,...:
Detalles
sobre
laboratorios
de
test,
realización
de
test
y
clientes
88. STEP:
Series
de
Tests
Abstractos
• Estructura
Protocolos
de
Aplicación
Recursos
Integrados
1.-‐
Genéricos
2.-‐
De
Aplicación
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Métodos
de
descripción
EXPRESS
Métodos
de
Test
de
Implementación
Conformidad
Series
de
Tests
Abstractos
Pruebas
a
ser
realizadas
para
veriWicar
que
una
implementación
es
conforme
al
correspondiente
Protocolo
de
Aplicación.
89. STEP:
Series
de
Tests
Abstractos
• Serie
de
test
abstractos
• Cada
Protocolo
de
Aplicación
(ISO
10303-‐2xx)
lleva
asociada
una
serie
de
test
abstractos
(ISO
10303-‐3xx)
• Sirven
para
que
los
realizadores
de
test
creen
casos
ejecutables
de
test,
para
probar
las
implementaciones
Luis Pedraza. Automática (10/11)
90. STEP:
Series
de
Tests
Abstractos
Protocolo
de
aplicación
Serie
de
tests
abstractos
• Part
304,
Abstract
test
suite:
Mechanical
• Part
204,
Applica:on
protocol:
Mechanical
design
design
using
boundary
representa:on;
using
boundary
representa:on;
• Part
307,
Abstract
test
suite:
Sheet
metal
• Part
207,
Applica:on
protocol:
Sheet
metal
die
die
planning
and
design;
Luis Pedraza. Automática (10/11)
planning
and
design;
• Part
324,
Abstract
test
suite:
Mechanical
• Part
224,
Applica:on
protocol:
Mechanical
product
defini:on
for
process
plans
using
product
defini:on
for
process
plans
using
machining
features;
machining
features;
• Part
325,
Abstract
test
suite:
Building
• Part
225,
Applica:on
protocol:
Building
elements
elements
using
explicit
shape
using
explicit
shape
representa:on;
representa:on;
• Part
332,
Abstract
test
suite:
Technical
data
packaging
core
informa:on
and
• Part
232,
Applica:on
protocol:
Technical
data
exchange;
packaging
core
informa:on
and
exchange;
91. STEP
• Estado
de
desarrollo
de
STEP
(I)
• "Ini$al
Release"
en
1994
• Parte
1:
Introducción
• Parte
11:
Métodos
de
Descripción.
El
lenguaje
EXPRESS
• Parte
21:Codificación
Textual
y
Clara
de
la
Estructura
de
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Intercambio
• Parte
31:
Metodología
y
Marco
de
Prueba
de
Conformidad.
Conceptos
Generales
• Parte
41:
Recursos
Genéricos
Integrados.
Fundamentos
de
Descripción
de
Producto
• Parte
42:
Recursos
Genéricos
Integrados.
Representación
Geométrica
y
Topológica
92. STEP
• Estado
de
Desarrollo
de
STEP
(II)
– Parte
43:
Recursos
Genéricos
Integrados.
Estructuras
de
Representación
– Parte
44:
Recursos
Genéricos
Integrados.
Configuración
de
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Estructura
de
Producto
– Parte
46:
Recursos
Genéricos
Integrados.
Presentación
Visual
– Parte
101:
Recursos
de
Aplicación.
Dibujo
– Parte
201:
Protocolo
de
Aplicación.
Dibujo
Explícito
– Parte
203:
Protocolo
de
Aplicación.
Diseño
de
Configuración
Controlada
93. STEP
• Repercusión
de
STEP
en
el
mercado
CIM
• El
crecimiento
del
mercado
CIM
se
encuentra
limitado
por:
• La
dificultad
de
los
usuarios
potenciales
para
crear
soluciones
CIM
a
medida
mediante
integración
de
equipos
heterogéneos
de
diferentes
suministradores.
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• La
inexistencia
de
un
modelo
integrado
y
neutral
de
producto
alrededor
del
cual
se
pueda
vertebrar
un
conjunto
coherente
de
aplicaciones
Cax.
94. STEP
• Repercusión
de
STEP
en
la
ingeniería
concurrente
• STEP
contribuye
al
más
eficaz
apoyo
de
las
tecnologías
de
la
información
a
la
ingeniería
concurrente
mediante
• la
creación
de
un
modelo
integrado
de
producto
que
abarca
las
dis:ntas
etapas
de
su
ciclo
de
vida
y
mediante
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• la
creación
de
métodos
de
interfase
neutrales
entre
sistemas
CAx
(de
:po
batch
o
interac:vo)
95. EuroWighter
PDM
Data
Exchange
• Los
partners
(Eurofighter
GmbH)
usan
diferentes
sistemas
PDM
• ProductManager
de
IBM
(BAE
Systems,
Alenia),
• Teamcenter
Enterprise
(EADS-‐Germany)
BAE Systems • Optegra
de
PTC
(EADS-‐CASA)
Luis Pedraza. Automática (10/11)
• Se
requiere
el
intercambio
de
información
EADS
Alenia
EADS-CASA
96. STEP:
Otros
casos
de
aplicación
• Lockheed
Mar@n
está
implementando
STEP
en
todos
los
programas
de
diseño
de
aeronaves
que
u:lizan
CAD
(F-‐16,
F-‐22,
F-‐2,
T-‐50,
JSF,
etc.)
• Boeing
usa
STEP
en
sus
programas
comerciales
777-‐300
Long
Range
(con
General
Electric)
y
767X
(con
Rolls-‐Royce
y
the
Engine
Alliance).
También
en
la
producción
del
avión
de
transporte
militar
C-‐17
de
manera
interna.
Luis Pedraza. Automática (10/11)
Sólo
compra
productos
que
cumplan
con
STEP,
y
se
lo
exige
a
proveedores
y
partners
• La
NASA
u:liza
STEP
para
intercambiar
información
CAD
entre
SDRC
Ideas,
PTC
ProEngineer,
PTC
ComputerVision,
Solidworks,
y
AutoCAD.
Planean
extender
su
uso
a
PDM,
diseño
electrónico,
análisis
térmico,
ingeniería
de
sistemas,
análisis
estructural,
and
machining
97. STEP
• Bibliograpa
– Process Industries STEP Consortium “Executive Guide to
STEP in the Process Industries” (1995)
– Matthew West “STEP: The Future of Engineering
Information” (Shell internal publication, 1995)
Luis Pedraza. Automática (10/11)
– Julian Fowler “STEP for Data Management, Exchange and
Sharing” (Technology Appraisals, 1995)
– Jon Owen “STEP: An Introduction” (Information Geometers,
1993)
– Peter Wilson & Douglas Schenck “Information Modelling
the EXPRESS Way” (Oxford University Press, 1993)