其中，構成核心體系的關鍵語言有：
描述語言：express語言是step標準開發的物件導向的資訊模型描述語言（iso 10303-11），用以描述整合資源和應用協議，即是記錄產品資料的建模語言，在step技術中處於基礎和核心的地位。
實現語言：鑑於express本身不是一種實現語言，step規定了若干通過對映關係來實現express的語言。主要有：
1) step中性檔案（iso 10303-21）：中性檔案採用自由格式的物理結構，不依賴於列的資訊（iges有列的概念），且無二義性，便於軟體處理。中性檔案格式是資訊交換與共享的基礎。
2) sdai介面——standard data access inte***ce（iso 10303-22）：是step中規定的標準資料訪問介面，提供訪問和操作step模型資料的操作集，為應用程式開發員提供統一的express實體例項的程式設計介面需求規範。可用於更高層的資料庫實現和知識庫實現。
3) step data in xml（iso 10303-28）：提供step檔案到xml的對映，xml是為inter***上傳輸資訊而設計的一種中性的資料交換語言，是inter***/intra***間儲存和提取產品資料的主要語言工具。
應用協議（ap）：step利用應用協議(ap)來保證語義的一致性。應用協議指定了在某一應用領域中，共享資訊模型結構所需遵循的特定應用協議所規定的模型結構。
通過應用協議，建立一種中性機制解決不同cax系統之間的資料交換。目前，已制訂或正在制訂的有關工程設計與製造方面的step應用協議有38個(ap-201～ap-238)[3][5]。
2 step 標準應用協議在計算機輔助工程cax中的應用
step標準把產品設計製造全部生產活動所需的各種分散的系統有機地整合起來，為高效益、高柔性的製造系統服務。每個cax系統通過自身的前後處理器實現與中性檔案的資訊交換，從而實現了cad/cam/cae/**c/pdm系統之間的產品資料交換。step將是二十一世紀現代先進製造技術發展的必然產物，也將是cims資訊整合系統的核心和實施併行工程的關鍵。
2．1 ap203/ap214與cad
ap203是最早成為iso標準的應用協議之一，全稱是「三維設計資料的配置控制協議（configuration controlled 3d designs of mechanical parts and assemblies）」。ap203是針對有配置管理的產品三維資料交換而設定的應用協議，限於產品生命期內的設計階段，適用於機械零件與部件。ap203協議主要描述兩大類產品資訊：
產品配置資訊和三維幾何形狀資訊。
ap214全稱是「汽車機械設計過程的核心資料(core data for automotive mechanical design process)」，協議以汽車作為最終產品，涵蓋了產品整個生命週期活動內所需要的產品資料。最初由幾乎世界所有汽車製造廠家參與開發（如：德國的寶馬、賓士，美國的通用、福特，日本的日產、豐田等），目前，國際化標準組織將其改名為「機械設計過程核心資料」，使ap214成為支援機械產品設計開發全過程的國際標準。
目前，主流cad系統，如pro/e、ug、catia，都提供ap203/ap214檔案的支援。應用程式通過step檔案前/後處理器完成對step中性檔案的讀寫，即step檔案預處理器把應用程式的內部資料轉換成符合step交換結構語法的檔案；step檔案後處理器讀入step檔案，把交換結構描述的資料轉換成接收系統的內部資料。基於ap203/ap214協議的step檔案成為產品設計階段的重要的中性轉換檔案。
2．2 ap224與capp
ap224全稱是：「使用形狀特徵的面向工藝規劃的機械產品定義(mechanical product definition for process planning using form features)」。ap224定義了單個機械零件的製造過程所需的資訊模型，其核心思想是採用面向製造的形狀特徵描述產品外形，並提供相應的加工資訊。
ap224產品模型提供的資訊可以用於刀具與工作台的選擇、車床切削速度和進給度等加工引數確定、材料單的制訂、加工時間的規劃等，其資料可直接作為capp系統的輸入。
在cad/capp/cam整合系統中，特徵已成為溝通設計與製造的紐帶。基於特徵的ａｐ-224產品資料模型將實現cad、cam之間的無縫連線，從根本上解除製造領域對二維圖樣的依賴。
2．3 ap238與step—nc
step—nc(iso-i4649)是cad/cam與**c之間基於step建立的一種新的介面標準。其內部定義的ａｐ238的應用協議，涵蓋了產品的設計和製造資訊，包括幾何模型(ap203或ap214)、特徵定義(ap224)、公差定義(ap219)、工藝流程(銑、車、edm等)等。cam系統(包括操作者)只負責加入工藝資訊和刀具資訊，生成ap-238格式加工程式，無需經過後處理，由step—nc控制器讀入直接控制數控工具機。
step—nc將step標準擴充套件至**c領域，以物件導向的形式將產品的設計資訊與製造資訊聯絡起來。新的資料模型按製造特徵(如孔、型腔、螺紋、倒角等)進行程式設計，加工程式以「工作步驟」(working steps)作為加工流程的基本單位，每個工步定義一具體的工具機操作。step—nc擯棄了傳統ｇ、ｍ**(iso-6983)程式中直接對座標軸和刀具動作進行編碼的做法， 鑑於這種面向運動和開關控制的數控程式限制了**c系統的開放性和智慧型化發展，使得**c與cax技術之間形成了瓶頸，嚴重阻礙了機械製造業的發展，直接導致了step—nc的出現。
目前，step—nc標準草案(iso-dis-14694)正在完善中。有關基本規則與銑削加工的標準(草案)已完成，包括基本概念和規則(part 1)、通用資料(part 10)、數控銑削加工工藝(part11)、銑削刀具(part 111)等。正在制訂的step—nc標準有：
數控車削加工(part 12)、放電加工(part 13)、木材和玻璃的加工(part 14)、檢測(part 15)等。有關step—nc的**c控制器也成為業界研究的熱點，據美國step tools公司的**，step-nc控制器有望在本世紀的第乙個十年內出現，屆時人們將會看到自動化製造的全新景象。
2．4 ap209與有限元技術（fea）
ap209全稱是：「複合材料和金屬結構的分析與設計應用協議（***posite and metallic structural analysis and related design）」。ap209是2023年上公升為step標準草案(dis)的關於有限元分析的應用協議。
協議定義了有限元分析的實體，包括有限元網路模型(節點、單元、區域性座標等)、材料和特性(材料引數、截面特性等)、有限元分析的控制模型(載荷、約束、載入過程等)、有限元分析的結果模型以及用來描述控制和結果的狀態模型等幾個方面的實體。ap209可以滿足結構靜力分析、模態分析、動力響應、熱傳導、電磁場分析等線性分析和較簡單的非線性分析方面的需求[4]。
2．5 step模型對映技術[6]
如上所述，step標準包含了多個應用協議，每個應用協議針對若干個特定的應用領域。然而，乙個應用協議往往只能實現一定的範圍內的系統互操作，例如，ap214的設計特徵模型可用於cad系統之間的資訊共享；ap224的製造特徵模型用於capp系統之間的資訊共享，當有多個step應用協議同時使用，且需在不同應用協議的系統間交換資料時，通常使用模型對映技術來完成異構系統間的資訊共享。
step應用協議間在產品的幾何資訊的內容和形式上都有一部分交集。以ap214為最典型，ap224和ap214對特徵模型的定義與描述方法是一致的，兩者在特徵模型的處理方式上也具有相似性；ap209和ap238都含有與ap214描述一致的產品配置以及與產品的結構和幾何形狀的實體定義，這使得兩種模型之間的對映成為可能，實現資訊的動態、雙向傳送。
step模型對映的實現依賴於express-x語言，express-x語言是express-m（mapping definition language）和express-v(extension of express which enables the creation of views)的合集。express-x對映模式的主體是view和map，通過view定義新的實體，用於建立express資料模型的檢視；通過map描述實體間對映關係，用於建立不同express資料模型之間的對映關係。開發設計express-x編譯器與模型對映器(mapping engine)可以完成模型間的轉換。
圖2 基於step模型對映的cax資訊整合
2．6 xml在基於inter***產品資料共享和交換中的應用
xml (extendable markup language，可擴充套件標記語言)，是由全球資訊網協會(wk)設計的一種可擴充套件標記語言，最大的特點在於它的可擴充套件性和允許內容與形式相分離的特性（即可在jsp等頁面中的嵌入特性）。因為step檔案在網路中傳輸速度遠遠低於頁面的傳輸速度；而且由於網路的不穩定性，檔案容易丟失資料。利用step data in xml（part-28），將step檔案對映至xml格式在網路中傳輸，不僅能滿足資料傳輸過程中的需求，同時也能滿足step資料表達上的要求。
這在客戶定製系統和pdm（product data management）系統中已有越來越多的應用。運用step和 xml，將是網路世界中產品資料共享與交換的理想模式。
圖3 step與xml在網路中的應用
參考文獻：
[1] 魏菊霞等.step/ap203工具包的研究與開發[j].計算機整合製造系統,1996(4):45-48.
[2] 王峰.基於step/pdm模式的產品配置管理技術[d].浙江工業大學碩士**,2004(5).
[3] 劉書舟等.多檢視的step模型管理[j].計算機整合製造系統,1999(2):41-47.
[4] 盧炎麟等.基於step的cad/有限元/優化設計資料核[j].科學技術與工程,2004(6):485-487.
[5] iso/dis 10303-1：product data representation and exchange，overview and fundamental principles[s].1993.
[6] iso/dis 10303-11:product data representation and exchange,the express language reference manua1[s].1993.
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