Итак проектируя что то мы накапливаем массу информации, возможные варианты, требования, расчеты, наконец геометрические модели превращающиеся в чертежи, возможно кто-то идет дальше и также разрабатываем процесс производства изделия .ну или хотя бы генерирует нужные для производства файлы вроде G-code или Gerber. И вот вы радостно изготовили свою первую плату, поставили на полку напечатанное устройство. Проходит время и вы возвращаетесь к проектированию и нам нужно возобновить наши наработки, открываем заботливо сохраненный архив, а там ставшие уже непонятными куски записок, какие-то файлы в неподдерживаемых форматах, не говоря уже о том что те запчасти что использовались в конечном изделии уже не производятся и хорошо если datasheet от них был удачно сохранен. Проблемы дома ещё можно решить, но что если вы будете работать в команде при разработке как вы будете обмениваться данными, где это все хранить и в каком виде. И как они экспортируются спустя 5 лет? С одной стороны все просто давайте все себе поставят MS Office, Solidworks, Maya, AutoCAD и.т.д. и проблем в мире не будет. Но в силу природы людей, а также монополизма и тендеров мы пока не переходим.   STEP — (англ. STandard for Exchange of Product model data — стандарт обмена данными модели изделия) — совокупность стандартов ISO 10303 используемая в для передачи данных об изделиях между различными приложениями не только САПР. Вдвойне важно это для мира open source вы помните что позволили сделать хорошо описанные стандарты в области Интернет, а также работы Unix систем. А если возвращаться к примерам из настоящего то это стандартизация open document format , которая вынудила Microsoft вводить свой хоть и кривой но уже открытый формат Office Open XML Как человека интересующегося opensource САПР меня волнуют библиотеки и примеры, а также то чтобы проект был сохранен, это ужасно видеть как данные криво или не полностью переносятся между приложениями, возникают массовые ворчания когда разработчики меняют формат хранения данных или оформления библиотек. Имея крупную обновляемую разными пользователями базу готовых моделей, возможно это подвигнет разработчиков к появлению новых САПР, на новых языках программирования или графических фреймворках(это ни хорошо, ни плохо). Отмечу что соблюдение стандартов важно для самого предприятия, если ввод стандарта помогает. Понятно что никто не требует Вас передавать данные внутри предприятия в STEP формате(STEP частичное переведен на русский). Также отмечу КРУПНЫМИ буквами что в создание стандарта участвуют представители отрасли, а не непонятные чиновники из министерства… которые как обычно ничего не знают ни в чем не разбираются и лепят очередной закон. Так составляются стандарты там и там им стараются следовать, а не насаждают с упорством сверху.

После зажигательных рассказов на ЛОР-е. Вкратце вы можете прочесть историю появления и развития CALS технологий здесь ¹, и даже если Вам кажется что вроде не за тем вы сюда заходили, заходили про STEP послушать, то step это реализация идеи о едином информационном пространстве предприятия. Если собираетесь лезть в дебри ² вот целый сайт Бауманского РК6,а там множество книг Норенкова. Забавно в студенческие годы я ещё на первом курсе купил все его книги по САПР, и не мог в них продвинуться, там вместо картинок и экшена про буквенные стандарты и настройку сети на предприятии говорилось. Ну вот спустя годы в быстром темпе перечитывал, так что перечитывайте непонятные моменты. Итак история: Кратко — военные захотели обмениваться данными с производителями, в нейтральном стандарте, разработана методика функционального проектирования IDEF0 ³, как я понял это методология которая позволяет изучить происходящие на предприятие(или) вообще процесс и описать их используя заданный язык. Опыт оказался удачным. Затем международной группой экспертов был разработан язык описания информационных моделей EXPRESS (ISO 10303-11) , т.е. это язык на котором описываются данные. Задача не простая так как необходимо описать всевозможные данные, поэтому приходится искать абстракции об этом далее. Сами способы хранения файлов будь то текстовый файл — STEP ISO 10303-21, база данных или XML описаны в стандартах реализации Прикладные протоколы AP- Специфические для отдельной предметной области модели данных, т.е. там на языке Express описаны модели данных в области например автомобильной промышленности AP214 или электронной AP210. Есть ещё общие ресурсы, но о них позже. Развитие линии стандартов STEP находит выражение в разработке новых стандартов Parts Library (ISO 13584), Parametrics (ISO 14959), Mandate (ISO 15531).

Изучение шло тяжело пока я на форуме электронных САПР не нашел замечательную монографию Шильникова П.С. ⁴ . Можете сразу её и начинать читать. Прояснилась и разница в англоязычном PLM и CALS. Цитаты: К интеграции данных существуют два подхода – CALS и PLM. Данные понятия часто путают, некоторые авторы даже наивно полагают, что это – одно и то же. В действительности же, несмотря на некоторое сходство,CALS и PLM – это два противоположных подхода к достижению одной цели. Цель эта состоит в полном объединении всех задач, решаемых с помощью компьютера, на всех этапах Жизненного Цикла Изделия: маркетинг, подготовка производства (проектирование, конструкторская и технологическая подготовка производства), материально-техническое снабжение, производство, контроль, упаковка и хранение, распределение, эксплуатация и утилизация (см. стандарты серии ISO 9000). Подход PLM, суть которого ясна из приведенного рисунка, состоит в том, чтобы обеспечить решение всех задач с помощью набора взаимоувязанных программных продуктов одного крупного разработчика программного обеспечения… И из этого же видна и основная возникающая при этом проблема. Проблема заключается в том, что пользователь привязывается к программным продуктам одного разработчика. Подход CALS, наоборот, состоит в том, чтобы освободить пользователя от зависимости от одного разработчика. Основа подхода – это SDE, или Единое Информационное Пространство, построенное на применении Международных стандартов представления данных. Основной стандарт – это ISO 10303 STEP (STandard for Exchange of Product model data – Стандарт обмена данными модели изделия). Статус Международного стандарта обеспечивает два очень важных свойства STEP – стабильность примерно в пять лет, и новые версии не изменяют и не отменяют, а дополняют старые) и общедоступность (необходимые для практической работы материалы по стандарту или находятся в свободном доступе в Интернете или могут быть куплены за несколько сотен долларов в официальных органах стандартизации, например, ВНИИКИ).

Итак вот тут и лежит пропасть которая отделяет подход openPLM от того что уже было придумано. Нам необходимо описать наш объект. Снова надергаем цитат из ⁴. Моделируемый объект – это то, что моделируется или описывается т.е. денотат (D). Знак (S) — это конкретная модель отображающая объект. Свойств у моделируемого объекта может быть бесконечное множество. Денотат может содержать множество объектов одного типа, каждый из которых обладает некоторым набором свойств. Значения части свойств могут совпадать, а другой части свойств может различаться. Должно существовать определение или идея объектов одного типа. А.Шопенгауэр в работе «Мир как воля и представление» писал: «Львы рождаются и умирают, а львиность, т.е. форма льва и идея льва существует вечно». Т.е. существует одна идея или концепция (C) объектов некоторого типа и существует некоторое количество самих объектов, соответствующих этой идее Объединив три рассмотренных элемента (концепт, знак и денотат), получаем «Концепцию смысла» Готлоба Фреге. И тут следует сделать замечание что STEP фай это знак, модели используемые в нем и описанные в прикладном стандарте на языке EXPRESS это концепт. К сожалению передача в текстовых файлах накладывает ограничения(ограниченное количество наименований объектов и имен свойств) поэтому в одном файле STEP можно передать только один тип прикладной схемы. Конкретная прикладная схема указана в шапке файла как параметр FILE_SCHEMA

P-Lib (как я сейчас понимаю) это возможность описывать неполные модели объектов и связывать их с моделями техники. Ну т.е. для того чтобы использовать усилитель, нам нужно знать как выглядит его корпус, примерную мат. модель поведения и всё, нам не нужен подробный чертеж внутреннего устройства, и прочие технологические параметры. Тоже с условно графическими изображениями компонентов, свойствами материалов. Отдельно добавлю цитату отсюда ⁹ Parts Library (P-LIB) содержат обзор и основные принципы представления данных о стандартных компонентах промышленных изделий. В этих стандартах представлены в виде библиотек данные о семействах таких типовых широко используемых компонентов изделий, как болты, подшипники, электронные компоненты и т.п., с целью использования этих данных в системах автоматизированного проектирования. В P-LIB содержатся также правила использования, интерфейса и модификации библиотечных описаний. Цель стандарта — обеспечить инвариантный для приложений механизм оперирования частями библиотеки. Благодаря ISO 13584 различные прикладные САПР могут разделять данные из обобщенных баз, беспрепятственно обмениваться данными о типовых компонентах. Стандарты P-LIB состоят из нескольких частей.

• 1 обзор и основные положения серии стандартов.
• 10-19 отведены для частей, содержащих концептуальные положения.
• 20-29 выделены для описания логических ресурсов. Здесь разработаны части: 20 — общие ресурсы; 24 — логическая модель поставляемой библиотеки (Logical model of supplier library); 26 — определение поставщиков (Supplier Identification).
• 30-39 используются для описания ресурсов внедрения. Здесь разработана часть 31 — интерфейс геометрического программирования (Geometric Programming Interface).

Видимо часть из этих стандартов применяется где-то у нас так как есть перевод ISO 13584-35:2010 ¹⁰

ISO10303 формат который разработан на возможность хранения любых технических данных до 25 лет — это существенно. Хотя допущу что наличие кучи томов и недавно вышедших стандартов вносит изрядную путаницу. Судя по презентации у компаний серьезные планы ⁵ на увеличение модульности стандарта. Так на всякий случай, блуждание по сети в поисках ответов навело на этот блог: http://dot15926.livejournal.com/50696.html Из этого обсуждения мы узнаем о стандарте 15926 который вроде как совершенный и универсальный, но пока не обладает трансляторами геометрии поэтому увы и ах. С другой стороны это может быть, частное мнение и стандарт пригодный для нефтегазовой промышленности а на все остальное ему чихать.

• Существует стандарт нейтральной передачи инженерных данных
• Он сложный предъявляет множество требований, но в нем уже специалистами описаны все необходимые модели, велосипед придумывать не надо.
• По мимо файлов передачи описано API и принципы хранения моделей данных на компьютере. — SDAI
• Существует стандарт для хранения библиотек ресурсов P-Lib

Из этого следует, что подход openPLM был плох тем что он от частных примеров шел к общим схемам которые уже существуют, и настоящие opensource PLM будет работать с EXPRESS моделями используя SDAI, а уж на чем будет реализован графический или веб-интерфейс, дело 10-е. К сожалению в этой части я не описал свободный и полусвободный софт использующий ISO 10303. Об этом выйдет вторая часть в течении месяца, часть скриншотов с программами вы можете увидеть в моем твитере. Стандарт передачи механики худо бедно поддерживается поэтому возьмемся за применение AP210 — т.е. передачи данных электроники а также его взаимосвязь с P-LIB, благо поле в лице gEDA,KiCAD,ngSPICE, QUCS, Electric — большое и непаханое.