제 3 장

STEP의 구성 요소

3.l STEP에 대한 도전


  ISO 10303의 각 파트에는 표준화 작업에서 실시된 중요 내용을 요약한 서문이 있다.

ISO 10303은 제품 데이터 교환용 및 컴퓨터로 해석 가능한 표현(computer-interpretable representation)의 국제 표준이다. 그 목표는 어떠한 특정 시스템에도 의존하지 않고 제품의 전 생명주기(lifecycle)를 통해 제품 데이터를 기술하는 능력이 있는 중립 기구를 제공하는 것이다. 이러한 기술의 성질에 의해 STEP은 중립파일 교환뿐만 아니라 제품 데이터베이스의 구현(implement) 및 보존 등의 기반으로서도 이용할 수 있다[53].

  이하의 리스트는 제 3장에서 기술한 STEP의 기본 목표에 대해 자세히 설명한 것이다. 이것은 초안「구조 및 개발 방법 참조 매뉴얼(Architecture and development methodology reference manual」을 포함하는 다수의 자료에서 발췌한 것이다.[54]
  1. STEP의 적용 범위에는 모든 산업에 대한 제품 라이프사이클의 각 단계에 관한 모든 제품 데이터가 포함되어 있다.
  2. STEP은 응용 시스템간의 제품 데이터의 완전하고 명백한 교환을 지원한다.
  3. STEP은 제품 데이터의 완전하고 명확한 보존을 지원한다. STEP은 데이터의 종생 유효성(lifetime availability)을 가능하게 한다.
  4. STEP은 응용 시스템간의 제품 데이터의 공유를 지원한다.
  5. STEP은 다른 표준에서 개선된 신뢰성 및 효율을 제공한다.
  6. STEP은 구현에 대한 상위 및 하위 호환성(compatibility)을 지원한다. STEP은 확장이 가능하며 변경을 지원해야 한다.
  7. 기타 표준과의 호환성은 STEP의 요건이다.
  8. STEP의 구현을 시험하여 사용자가 표준을 받아들이기 쉽도록 한다.

  STEP은 IGES, SET 및 VDA-FS(제 2장에 기술)등의 교환 표준의 계승자로서 설계되었지만, 제품 데이터의 교환 지원 이상의 기능을 발휘하는 목표가 있다는 점에서 현저한 차이가 있다. STEP은 데이터 공유 및 데이터의 보존을 지원하게 되었다. 이와 같은 명확한 개념에 대해서는 STEP 구조 분야(Architecture Context)에 있어서 SC4/WG10 문서[55]에 기술되어 있으며 다음과 같이 알기 쉽게 설명되어 있다 :

  제품 데이터 교환 : 응용프로그램 간의 제품 데이터의 전송. STEP은 응용프로그램 사이에서 전송되는 제품 데이터의 형식을 정의한다. 각각의 응용 프로그램에는 독자적인 우선 형식(own preferred forms)제품 데이터에 대한 사본이(its own copy of the product data) 유지되고 있다. STEP에 적합한 데이터는 일시적이며, 교환 목적을 위해서만 정의된다.

  제품 데이터 공유 : 복수의 응용프로그램에 의한, 잠재적으로 동시에 일어나는 동일 제품 데이터 사본의 접근 및 작업. STEP은 제품 데이터의 단일 사본과 그것을 공유하는 응용프로그램 간의 인터페이스를 지원하도록 설계되어 있다. 이 응용프로그램은 독자적인 우선 형식으로 데이터를 저장하지 않는다. STEP의 구조적 요소를 이용하여 공유 제품 데이터 자체의 실현을 지원할 수 있다. 이 경우 우선적으로 관심이 있는 제품 데이터는 통합 제품 데이터이며, 특정의 제품 데이터 응용프로그램에 의해 사용되는 부분은 아니다.

  제품 데이터 보존 : 통상 장기간에 걸친 제품 데이터의 보존. STEP은 보존의 인터페이스 지원에 적합하다. 제품 데이터 공유의 경우와 같이 STEP의 구조적 요소를 이용하여 저장된 제품 데이터 자체의 개발을 지원할 수 있다. 보존에는 교환 목적의 STEP에 적합한 데이터가 언제라도 사용될 수 있도록 보존할 필요가 있다.
이와 같은 연속적인 사용은 제품 데이터 교환 또는 제품 데이터 공유를 통해서 행할 수 있다.

  ISO 10303의 개발 초기에 SC4는 표준의 적용 범위가 극단적으로 넓다는 것을 인식하고 있었다. 불평 특별 위원회(The Complainers and Gripers Ad Hoc Committee)는 1987년의 보고서에서 문제점을 명시했다[56]. 이로 인해 STEP의 구조를 형성하는 2개의 기본적인 가정이 생겼다. SC4는 광대한 적용 범위 때문에 다른 조직의 ISO 10303 구현 방법과는 다른 방식일 것이라고 가정하였다. 따라서 표준을 몇 개의 부분으로 나누어, 그 조직이 작업 요구 조건을 충족시키는 데에 필요한 부품의 부분 집합만을 구현하는 것이 적절할 것이다. 그 다음으로 SC4는, STEP의 광범위한 적용 범위를 각 파트로 분할하는 적절한 방법은 제품 데이터의 관점에 의한 것으로; 제품 데이터의 의미 있는 교환이 일어나는 것은 응용 분야를 공유하고 있을 경우만으로 가정했다.

  구조 형성에 도움이 되는 주된 개념에는 다른 표준의 내용을 산업 요건에 따라 완전히 구동시키는 것도 있다. 이것은 데이터 사양의 재사용이 표준의 기초라는 개념과 함께, 서로 다른 데이터 사양 개발과 연관된다. 첫 번째 타입으로, 응용 분야에 의존하지 않고 재사용 할 수 있는 수단은 표준의 기초 단위일 것이다. 두 번째 타입은 응용 분야의 응용 프로토콜(AP)로 명확하게 정의된 산업 정보 요구 조건을 충족시키기 위해 개발되었다. 이러한 조합에 의해서 AP간의 데이터 사양이 불필요하게 중복되는 것을 피할 수 있게 되었다.

  SC4는 실현성 및 효율화를 높이기 위해서는 컴퓨터가 인지 가능한 표준 사양이 필요하다고 판단했다. 데이터를 명확하게 정의하기 위해서는 형식적인 데이터 정의 언어에 의한 STEP 데이터 구조의 표현이 필요하다(단, 충분하지는 않다).

  또한 SC4는 데이터 교환이나 데이터 공유 및 데이터 저장을 최대한으로 촉진시키기 위해서 교환 형식 및 데이터 액세스 언어로부터 데이터 정의를 분리할 필요가 있다고 판단하였다. 구현 방법으로부터 데이터 사양을 분리함으로써 두 가지의 이점을 얻을 수 있다 : 구현 방법에 변경을 포함시키지 않고 데이터 사양을 확장할 수 있다는 점, 각 구현 방법에서 단일한 데이터 표현을 사용할 수 있다는 점이다.

  ISO 9646 OSI(Open System Interconnection) 표준[57]을 통해 배운 점은 구현의 적합성을 조사하는 편입(built-in) 기반을 STEP 구조에 추가할 필요성이 있다는 것이다. SC4는 OSI보다 일보 전진하여 시험 방법 및 구조뿐만 아니라 가상 시험 세트를 표준화한다고 결정했다. 표준화된 가상 시험 세트는 시험의 반복성과 일관성에 대한 필수조건이며 그 때문에 시험 기관에서의 시험 결과의 인정을 촉진시킨다. 제 8장에서는 적합성 시험의 구조상 구성 요소의 각 장점에 관하여 자세히 설명하겠다.

3.2 ISO 10303의 구성 요소


  STEP의 구조는 제품 데이터 교환 및 제품 데이터 공유의 표준 개발에 대한 지원을 의도한 것이다.
(지원이 적절한지에 대해서는 앞장에서 토의했다) 선행하는 부분의 요구 조건과 개념은 과거 10년간에 걸친 구조의 발전에 기여해 왔다. STEP의 구조상의 구성 요소는 몇 개의 일련의 파트에 대한 표준의 분해에 반영된다. STEP 문서의 구성 요소는 일련의 부분으로서 1989년 6월의 ISO TC 184/SC4/WG1 회의에서 고안되었다. 각 파트의 시리즈에는 한 종류 또는 그 이상의 ISO 10303파트가 포함되어 있다. 그림 3-1STEP 문서의 구조 개요를 나타내고 있다. 이하는 STEP 구조의 개요로서 구조상의 구성 요소 및 기능적인 측면을 각각 설명하고 있다.

3.2.1 서술 방법


  최초의 주요 구조상의 구성 요소는 STEP 파트의 서술 방법 시리즈이다. 서술 방법은 STEP의 데이터 구조를 명확하게 기록하는 공동 기구이다. 서술 방법에는 EXPRESS으로 알려진, STEP용으로 개발된 형식적인 데이터 사양의 언어가 있다[58]. 그 외의 서술 방법으로는 EXPRESS의 그래픽 형태(EXPRESS-G)이나 EXPRESS의 인스턴스 형태(EXPRESS-I), EXPRESS의 매핑 언어(EXPRESS-X) 등이 있다. 서술 방법은 ISO 10303-10 파트 시리즈로 표준화된다. EXPRESS 언어의 각 측면과 사용에 관해서는 제 6장에서 상세히 설명하겠다.

  표준 개발에서 STEP 고유의 데이터 사양 언어를 개발하는 것은 표준 개발에 있어서 획기적인 방법이다. 기존의 언어는 STEP 내에서 사용하기 위해 평가받고 있지만 표준의 조건을 전부 만족시키고 있지는 않다. EXPRESS 언어가 ISO 10303 이외에 ISO 소위원회에서 사용되었다는 사실은 그 유용성의 증거이다. EXPRESS의 채용에 관한 다소 곤란했던 역사는 제 6장에서 기술하겠다.

3.2.2 구현 방법


  STEP에 있어 다음으로 중요한 구조상의 구성 요소는 ISO 10303 파트의 구현 방법 시리즈이다. 구현 방법이라 함은, 구현, APSTEP 데이터 방식에 의해 지정된 정보 구조에 대한 구현 기법이다. STEP의 각 구현 방법은 STEP의 서술 방법을 이용하여 지정된 데이터 구조가 구현 방법에 매핑되는 방법을 정의한다. 이 시리즈에는 물리적 파일 교환 구조[59], SDAI[60] 및 언어 바인딩[61,62,63]이 있다. 구현 방법은 파트의 ISO 10303-20 시리즈에서 표준화된다. 제 7장에서는 구현 방법에 대해 상세히 설명했다.

  구현 방법에서 데이터 사양을 분리시키는 두 번째 방법은 STEP에서의 또 하나의 SC4 작성 방법이다. 이론상으로는 이 분리에 의해서 STEP 구현의 상위 및 하위 호환성이 가능해진다. 실제로는 상위 및 하위 호환성에 영향을 미치는 문제가 다수 존재한다. 이와 같은 문제를 해결하는 가장 강력한 기술력 및 정치력은 벤더 및 벤더 구현에서의 관련 영향력에 따른 것이다.

3.2.3 적합성 시험


  STEP 구조상의 세 번째 구성 요소는 적합성 시험의 지원에 있다. 적합성 시험은 ISO 10303 파트 2 시리즈로 채택되었다 : 적합성 시험 방법과 프레임워크(Framework) 및 가상 시험 세트이다. 제 6장에서는 적합성 시험에 대해 상세히 기술했다.

  ISO 10303 파트의 적합성 시험 방법 및 프레임워크 시리즈는 표준의 중요 부분이다. 적합의 명시적인 프레임워크 및 다른 시험 타입을 나타내고 있다. 이러한 방법은 각 STEP 파트의 구현 시험이 어떻게 실시되고 있는가를 설명하고 있다. 적합성 시험의 프레임워크 및 방법이 표준화되고 있다는 사실은, STEP 내의 시험과 시험 실시 가능성의 중요성을 반영하고 있다. 적합성 시험 방법은 ISO 10303-30 파트 시리즈로 표준화된다.

  가상 시험 세트는 STEP AP 구현의 적합성 시험에 필요한 가상 시험의 항목이 포함되어 있다. 각 가상 시험의 항목은 구현 능력의 평가 방법에 관한 정보와 아울러 시험 중인 구현에 제공되는 입력 데이터를 지정한다. 가상 시험 세트를 통하여 우수한 프로세서의 개발이 가능해졌으며 오류가 없는(trouble-free) 교환에 대한 기대가 높아진다.

  영국 및 프랑스의 대표자들이 작업하는 NIST는 ISO 10303의 가상 시험 세트에 대한 표준화 조건을 확립시킨 기구였다. STEP의 적합성 시험의 개념 가운데는 부품 ISO 9646[64]시리즈 이후에 모델화된 것도 있었다. 이 표준은 개념이나 방법, 어휘에 대한 기본의 확립에 도움이 되었다. 또한 SC4에서는 ISO 9646의 오류를 통해 학습할 수 있는 이점도 있었다. OSI의 경우, ATS를 표준화하지 않고는 특정 OSI 응용프로그램에 대한 구현 시험용 ATS가 존재하는지에 대한 것도 확인할 수가 없었다. ATS를 확인할 수 없다는 것은 표준의 구현을 시험하는 기능도 확인할 수 없다는 것이다. SC4는 ATS의 표준화에 의해서;


  SC4 결정 168 6)이후 5년이 지난 지금,SC4에는 ATS 표준화를 계획하고 있는 차기의 표준 개발자들과 공유하는 과제들이 많이 있었다. 가상 시험 세트는 ISO 10303-300 파트 시리즈로 표준화되어 있지만 현재는 타입 II 기술 보고서로서 처음 작성되었다. 이와 같은 보고서는 복잡하고 불안정한 아이디어를 시험하고 구현한 후에 완성시키는 표준의 최종 단계이다. ISO 10303 AP를 지원하는 ATS의 확립에 필요한 SC4 단체의 학습은 잘 진행되지 않았다. 이 기술 개발을 위해서 NIST는 전 세계의 엄선된 전문가를 제공하고 있다.

3.2.4 데이터 사양


  STEP 구조의 중요한 구성 요소는 데이터 사양이다. STEP 문서화 구조에는 데이터 사양의 4 덩어리의 파트 시리즈가 있지만, 개념적으로 데이터 사양은 세 종류로 구분된다; 통합 자원, 응용 프로토콜, 응용 해석 구조체이다. 데이터 사양은 서술 방법을 이용하여 문서화된다.

  그림 3-2 STEP 데이터 사양

3.2.4.1 통합 자원


  통합 자원은 제품 데이터에 대한 유일한 개념적 모델을 구성한다. 통합 자원 내의 구성(construct)은, 모든 제품의 모든 라이프사이클 단계에서 제품의 기술(description)에 공통적으로 사용되는 기본적인 의미(semantic) 요소이다. 통합 자원은 AP 개발의 기반으로서 이용되지만, 직접 구현하는데 사용되지는 않는다. 그것은 특정 AP의 조건을 충족시키기 위해, 결합되고 조정되는, 재이용 가능한 구성 요소를 정의한다.

  통합 자원은 일반 통합 자원과 응용 통합 자원이라는 두 개의 시리즈의 부분으로 구성되어 있다. 이 두 시리즈의 기능과 형식은 비슷하며, 다수의 응용 분야에서 AP의 일관된 개발을 지원하는 동시에, 응용 분야와는 독립된 표준 데이터 사양이다. 이것은 몇 종류의 제품 데이터 응용 분야(Application Area)의 공통의 요건을 반영하고 지원하는 데이터 모델이다.

  일반 자원 구조체(generic resource constructs)에는 점(Cartesian Point), 일시(Date) 및 제품(Product) 등의 예가 있다. 이러한 구조는 어떠한 응용 프로그램에서도 잠재적으로 이용할 수 있다. 일반 통합 자원은 ISO 10303-40 파트 시리즈로 표준화되어 있다. 현재의 일반 통합 자원(generic integrated resource)은 다음과 같은 내용을 대상으로 하고 있다.

William Burkett recalls....On June 11th, 1986, the "Peoria Project" kicked off. This was a concentrated, focused effort that eventually produced the Product Structure/Configuration Management (PCSM) model. This model evolved into Part 43. Three full-time participants(Tom Voegeli, Caterpillar; Ravi Krishnasami, GM/EDS; andMikeYinger,Northrop) spent the summer in Peoria, Illinois to develop this piece of work.As a part-time participant, I traveled to Peoria from St. Louis every two weeks or so-Ravi later said it was the best summer of his career!

  그림 3-3 통합 자원

  NIST는 통합 자원의 개발에 있어서 기술적으로 중요한 역할을 해왔다. 또한 STEP의 개발을 활용하거나 다른 기존의 표준과 통합하는데 있어서, NIST는 SC4에 대해 기술적인 양심으로 협력해 왔다. l980년대 후반 가시화 자원(the visual presentation resources)는「신선하고 새롭게」 개발되어, 주로 독일의 관계자에 의해 추진되고 있었다. NIST는 ISO 9592, PHIGS (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System)[65]를 활용할 수 있는, 기능적인 능력이 있음을 확신하고 있었다.

  NIST는 ISO-IEC/JTC1 PHIGS 작업의 그룹 의장(우연하게도 미국 출신자였다)을 후원하고, SC4에의 지속적인 표시 모델의 개발에 적극적으로 관여했다. 이 활동에 대한 NIST의 투자는 단기적이지만, 이러한 노력에 의해 PHIGS 및 ISO GKS (Geometric Kernel System)[66]의 요소를 포괄적으로 참조할 수 있는, ISO 10303-46을 지금도 활용하고 있다는 성과를 얻었다. 또한 NIST는 ISO 10303-47[68]의 초기 개발 작업 이외에, 다른 통합 자원, ISO 10303-45 [67]의 작성에도 전력을 다하고 있다.

  응용 통합 자원은, 특정 응용 분야에 관계가 있는 개념이지만, 다수의 제품 데이터 응용 분야에 공통의 요건을 지원하는, 개념을 표현한다. 응용 자원의 예로, 도면 시트 개정(sheet revision), 도면 개정 및 치수 표기 등이 있다. 이 구조는 도면을 포함하는 모든 응용프로그램에서 사용 할 수 있다. 응용 통합 자원은 ISO 10303-100 파트 시리즈로 표준화된다. NIST는 ISO 10303-101의 개발에 참가했다.

  이것은 STEP AP의 재이용 가능한 정보 및 일관된 기반을 제공한다. 그러나 SC4가 직면하고 있는 최대의 어려움 중의 하나는, 이러한 통합 자원을 필요로 하는 표준(AP)과 평행을 유지하며 동시에 구축하려는 것이다. 이러한 자원에 의해 제공되는 적용 범위의 내용과, 릴리스의 타이밍 및 적절함에 대한 논의가 종종 이루어지고 있다.

3.2.4.2 AP


  AP(Application Protocol)는 STEP의 구현 가능한 데이터 사양이다. AP에는 특정 응용 분야의 제품 데이터 필요성을 만족시켜주는 EXPRESS 정보 모델이 포함되어 있다. AP는 한 개 또는 다수의 구현 방법을 이용하여 구현할 수 있다. 이것은 STEP 구조의 중심 구성 요소이며, STEP 구조는 주로 AP의 개발을 지원하고, 촉진하도록 설계되어 있다.

  AP의 요소는 그림 3-4에 나타나 있다.

  대부분의 AP 구성 요소는 응용 프로그램 고유의 용어로 응용 분야를 문서화하려고 한다. 이것은 분야 전문가에 의한 AP의 검토를 용이하게 한다. 응용 해석 모델(AIM)은 EXPRESS의 규범적이면서도 구현이 가능한 정보 모델 AP의 구성 요소이다. 적합성 클래스는 구현의 적합성 시험의 기반으로서 이용할 수 있는, AIM이 정의된 부분 집합이다. 제 2장과 제 7장에서는 IGES 및 이 표준의 발전에 대해 기술했으며, AP는 이를 개념적으로 도입했다. 제 3장은 오늘날의 AP에 관하여 설명했다. AP는 ISO 10303-200 파트 시리즈에서 표준화되었다.

3.2.4.3 응용 해석 구조체


  응용 해석 구조체(AIC)는 복수의 응용 분야에서 생긴, 고유의 제품 데이터에 적합한 제품 사양이다. 응용 해석 구조체는 2개 이상의 AP에 공통된 제품 데이터의 교환에서 이용되는 데이터 구조 및 의미를 지정한다. 정보 요구 조건이 비슷한 AP는 의미적으로 비교되는데, 기능 등가성(functional equivalence)이 발견되는 경우 그것을 표준화 된 AIC 내에 추가한다. 이 AIC는 양방의 AP에 의해 이용되고 장래의 AP에도 동일하게 사용된다. STEP에는 공통의 정보 요건을 공유하는 번역기 간의 호환성(interoperability)에 대한 요건이 있다. 이 요건을 만족시키는 필요조건은 공통의 데이터 사양이다. 응용 해석 구조체가 이 기능을 제공한다. 응용 해석 구조체는 lSO 10303-500 파트 시리즈에서 표준화되어 있다.

  개념적으로 AIC의 목적은 견실하다. 개발 중인 AP를 이끌어낼 수 있는 AIC의 라이브러리가 존재한다면, AP의 개발 시간이 단축되고, AP 사양의 물리적인 사이즈가 축소된다. 그래도 SC4는 통합 자원에서 직면한 것과 같은, 개발 시간과 구성상의 문제에 여전히 직면하고 있다. AIC의 유효 범위는 기존의 ISO 표준 AP 내의 내용을 기초로 두고 있다. 표준화된 AP의 일부를 ISO 합의 구축 프로세스(Consensus-Building Process)로 재차 도입하는 것은, 내용 변경의 가능성과 관련된다. 그 결과, 처음의 표준과는 다른 표준화된 AIC가 될 경우가 있다. 이 때문에 2개의 ISO 10303 표준 사이에는 구성상의 문제가 존재한다. 문제의 해결을 위하여 SC4는 모듈화의 개념에 착수하고 있다. 앞장에서도 간단하게 기술했지만, 제 10장에서 이러한 시작(Initiative)에 대해 더욱 자세히 다루었다.

3.3 STEP 방법론


  STEP의 방법은 AP와 그 AP에 의해 요구되는 자원의 개발을 지원한다. STEP 구조의 주된 특성은 데이터 사양의 계층화이다. 가장 중요한 것은 분야에 독립적인 통합 자원과 분야에 의존하는 AP이다. 이러한 두 종류의 사양에서 지정되는 정보 모델에는 3개의 클래스가 있다. 최초의 정보 모델 클래스는 통합 자원에 포함되는 표준화된 EXPRESS 스키마의 집합이다. 각각의 통합 자원 스키마는 제품 데이터 영역 내에서의 특정 주제 영역의 표현이다. 통합 자원은 여러 종류의 제품과 제품 라이프사이클의 각 단계에 대한, 기본적이고 가상적이며 개념적인 정보 구조이다. STEP 통합 자원이 결합적인 전체를 형성한다고 보증하는 프로세스는 리소스 통합으로 불린다.(The process of ensuring that STEP integrated resources form a cohesive whole is called resource integration)

  정보 모델의 제 2, 3 클래스는 AP에 포함되어 있다 : 응용 참조 모델(ARM)과 응용 해석 모델은(AIM)이다. ARM은, 제품 타입과 제품 라이프사이클 단계의 특정 집합에 의해서 구분되는 유효 범위를 가지는 응용 분야에 대한 정보 요건을 포착한다. ARM은 텍스트에서 규범적으로 표시될 뿐만 아니라 2개의 그래픽 모델링 언어(IDEFIX 또는 EXPRESS-G)에서 참조용으로 제시되고 있다. AIM은 통합 자원에서 기준선 개념 요소(baseline conceptual elements)로서 응용 구조를 선택하는 EXPRESS 스키마이다. AIM은 로컬 규칙이나 조정 데이터 형태, 대역 규칙 및 전문화된 텍스트 정의 등을 포함하는, 엔티티에 의해 지정되는 보조적인 제약 및 관련성으로 기준선 구조를 증대시킬 수 있다. 현재 AIMAP내에서 3 종류의 형식으로 문서화되어 있다 :

  1. 특정 주제 영역의 독자적인 스키마 간의 참조 및 구조를 포함하는 EXPRESS 숏 리스트(Short List)
  2. 모든 참조 스키마를 가져와, 완전히 독립적인 EXPRESS 확장 리스트
  3. 확장 리스트에 대응하는 EXPRESS-G 그래픽 세트

  기준선 구조를 식별, 응용 참조 모델로 정의된 정보 요건을 만족시키기 위한, 보조적 제약 및 관계를 지정하는 프로세스는 응용 해석으로 불린다.
  STEP의 데이터 사양에 대한 개발 방법에 관하여 자세하게 설명한 문서가 있다[69,70,71,72]. 이 부문의 초점은 STEP 방법에 대한 2개의 주요 원리 : 자원 통합 및 응용 해석이다. 이것은 여러 종류의 STEP 데이터 사양을 개발하는 기반이다. 제 5장에서는 이 요건에 내재해 있는 동종의 위험에 대해서 기술해 놓았다; 이하의 내용을 통해 이러한 요건에 대한 보다 우수한 평가가 구축되기를 희망한다.

3.3.1 자원 통합


  자원 통합은 같은 요소들을 하나로 정리하여 - 정보 모델을 만든다. STEP 통합 프로세스의 결과로 단일의 정보 모델이, 복수 표준의 여러 스키마를 통해 문서화된다.

  자원 통합에는 통합 자원 모델의 초안에 대한 의미론적, 구문적인 통합 규칙을 모두 적용해야한다. 규칙 그 자체 외에도 의미적인, 구문적인 규칙의 개발을 지배하는 원칙은 Danner, Sanford 및 Yang[73]에 의해 문서화되었다. 이하는 자원 통합의 규칙 개발에 적용되는 10가지 원리이다 :

  1. STEP은 단계별 릴리스 환경에서 변화의 영향을 축소하는 구조를 가지는 AP 해석에 대하여, 결합적이며 기능적으로 적절한 통합 자원을 포함시켜야한다. 이것은 장래의 버전에 구조를 추가, 변경할 수 있는 능력을 지닌 우수한 STEP 버전 1.0의 작성에 중요하다.
  2. STEP은 각 파트의 정리이며, 독자적인 적용 범위와 내용을 지닌 개개의 표준이다. 의미적 구조를 포함하는 각 파트의 내용은 본질적이고 개념적이다.
  3. 구조(construct)는 제품 데이터의 적용 범위 내에 있는 것으로 한다.
  4. 구조는 응용 요구 조건 지원을 위해 제공된다.
  5. 구조는 명기된 목적에 기능적으로 적합한 것으로 한다.
  6. 구조는 기능적으로 독자(즉 장황하지 않은)적인 것으로 한다.
  7. 구조는 안정적이고, 완전하며 정확한 것으로 한다.
  8. 구조는 다른 의미론에 있어, 보다 기본적인 구조를 구축(즉, 특수화하다)할 수 있다.
  9. STEP의 버전에 포함되는 구조는, STEP 통합 프레임워크의 스키마 구조 내에, 명시적인 위치 및 역할을 지닌 것으로 한다[74].
  10. STEP의 버전에 포함되는 구조는, 전면적으로 상호 통합되는 것으로 한다.

  자원 통합 프로세스에서 자원 모델의 초안은 그 기반이 되는 의미를 결정하기 위해 분석된다. 초안 모델로 표현되는 개념은, 통합 자원으로 표현되는 개념과 비교된다. 통합 자원 구조는 개념적 독자성 및 기능적인 적절성으로 평가된다. 각각의 통합 자원 구조는 특정 응용 분야의 요구 조건을 충족시키기 위해 확립된다. 자원 모델의 초안은, 그 자체의 모순을 해결하고 장황한 구조를 제거하여, 일관화 된 모델링이 되도록 조정한다.

  STEP 데이터 구조에 관한 구성 초안의 배치를 결정한다. STEP 데이터 구조는 개념적 모델의 구조이다. 통합하는 과정에서, 구조 초안은 기존의 통합 자원과 구조상 일치된다. 이는 빈 곳(Void)을 식별하고, 해결할 수 있게 한다. 구조화를 통해 의미적인 의도에 관한 완전성, 구조상의 일관성 및 정밀도를 얻을 수 있다.

  그림 3-5 STEP 데이터 구조


  통합 자원의 기타 구조에 대한 개념 및 구조상의 관련성도 정의된다. 구조 간의 참조를 제어, 특수화된 일관성과 조작성을 보증한다. 기타 EXPRESS 스키마에 있는 개념 간의 참조는, 기존의 의존성 원리에 따른다; 구조 참조를 특수화할수록 보다 기본적인 구조가 된다. 제어된 참조는 변경의 영향을 최소한으로 하고 상위 정합성은 최대한으로 한다.

3.3.2 응용 해석


  응용 해석은 응용 분야의 정보 요구 조건과 정보 모델이라는 서로 다른 요소들을 합치는 작업이다. 해석 프로세스의 결과, 단일한 정보 모델 - AIM이 형성된다. 응용 해석은 이벤트, 객체, 개념의 가상 표현에 의미를 할당하는 프로세스이다. 응용 해석 모델에서 추상 표현은 EXPRESS 구조에 의해 지정된다. 통합 자원 구조를 해석한 결과, 응용 해석 모델에 새로운 구조가 작성되며, 그것은 통합 자원 구조의 의미상의 유효 범위를 제한하고, 축소하며 제약함에 따라 구조를 특수화시키고 있다.

  응용 해석은 인간의 이해를 궁극적인 기반으로 한다. 응용 해석은 구조 그 자체의 의미에서 만들어 질 뿐만 아니라, 그 중에서 구조가 생성, 사용되어 받아들여지는 분야에서 만들어진다. AP의 유효 범위를 경계 짓는 라이프사이클의 단계와 응용 영역 등은, 응용 참조 모델에서 지정된 분야를 정의한다. STEP의 유효 범위는 제품 데이터의 표현이다; 통합 자원은 분야의 요구 조건 범위 내에서 개발되었다. 통합 자원의 분야는 특정의 라이프사이클 단계나 제품 타입에서는 한정되지 않는다. 통합 자원과 응용 참조 모델은 (확립되고 관련되어 있지만) 서로 다른 맥락에서 정보의 표현으로 개발되었기 때문에, 다른 맥락에서의 요인의 영향을 받는다. STEP에서 통합 자원의 해석 작업은 (특히 통합 자원 구조의 선택은), 사람들이 응용 참조 모델의 표현 요구 조건을 이해하는 능력에 의존한다. STEP 자원은 의미론적인, 개념적인 요인의 해석과 심층 지식을 통하여 개발된다.

  그림 3-6 AP 요구 조건과 요구되는 STEP
자원 간의 매핑

  STEP의 통합 구조에서는 제품 정보의 완벽한 의미론을 보증하기 위해서, 응용 해석 모델에 최소한의 구조가 포함되어야 한다. 각 AP에는 영역 및 유효 범위와는 관계없이, 제품이나 제품 타입, 제품의 버전, 제품의 정의 및 정의의 적용 라이프사이클 단계 등을 식별하는 자원 구조가 포함되어 있어야 한다.

  그림 3-7 STEP 데이터 구조의 예

  해석 프로세스에 있어 중요한 것은 다른 AP로 확인되는 동일 요구 조건의 일관된 해석을 보증하는 일이다. 데이터의 공유와 각 종 AP 구현 간의 통신은, 자원 구조의 일관된 해석 없이는 실현되지 않는다. 이 일관성은 동일한 통합 자원 구조, 특수화, 제약 등이 다른 AP의 동일 요구 조건에 대해서 지정되었을 경우에 성립된다.

  그림 3-8 AP #1의 요구 조건과 AP #2의 요구 조건의 매핑

3.4 STEP이 직면한 구조적 문제


  제 5장에서 강조하듯이 SC4 작업은 아직 완료되지 않았다. 이하에는 ISO 10303의 제 1 판 릴리스 이후에 SC4 단체가 직면한 구조 문제에 대해서 간단히 설명했다.

  응용 프로그램 간의 호환성 (interoperability) ― 종류가 다른 컴퓨터 시스템 간의 보다 효율적으로 정보를 전달할 수 있는 능력.

  STEP AP의 공동 사용 ― SC4는 다양한 산업을 기반으로, 응용 영역의 요구 조건을 다채롭게 혼합하고 있다. 이것은 서로 다른 STEP AP 개발자 또는 표준 개발 조직(SDO : standards development organizations)간의 협력 체제를 곤란하게 만든다.

  데이터 통합 ― 이미 언급한 것처럼 다양한 공급원에서 가져오는 다양한 데이터의 효율적인 방식에 의한 관리는 여전히 곤란한 문제이다.

  데이터를 공유하는 응용 시스템의 개발 ― STEP 데이터 모델을 데이터베이스 관리 시스템 기술과 결부시켜, 공동 설계 및 라이프사이클 데이터 관리를 용이하게 만드는 시스템은 아직 없다.

  STEP의 복잡함과 공간영역 ― 표준화되는 대상의 간략화가 요구된다. ISO TC 184/SC4는 방법의 표준화만을 검토하고, 고유 영역의 요구조건을 가지는 산업 섹터에서 이루어진 AP의 개발을 인정해야 하는가?

  ISO 10303의 변경 관리 ― 앞에서 기술한 바와 같이 기존의 각 파트에서 유효하게 처리되는 변경 관리는, 기존의 ISO 10303 AP와 현재 개발 중인 AP의 사이에서 어떻게 공유되는가?

3.5 마무리


  STEP의 구조는 SC4 단체와 협력, 10여 년에 걸친 연구와 논의 및 시행착오 및 합의를 거쳐서 오늘날에 이르고 있다. 이처럼 많은 희생과 연구를 통해 대규모의 작업이 이루어지고 있는 것이다. 아직도 SC4는 기존의 ISO 10303 표준 파트를 지원하고 있으며, 21세기로 향해 전진하는 견실한 STEP 구조를 요구하며, 계속 노력하고 있다. 제 10장에서는 SC4가 현재 검토하고 있는 여러 방향성에 대해 소개한다. 장래의 STEP의 구조 - 현재의 상태로 유지되는가, 그렇지 않으면 모습을 바꾸는가―라는 점은 현재 시점에서도 대답하기 어려운 상태이다. 그림 3-9는 검토된, 개발 중이거나 이미 국제적으로 채택되고 있는 다수의 10303 발안(Initiative)을 포함, 이 구조가 현재 어떠한 구조로 되어 있는지를 알기 쉽게 정리한 것이다. 이 그림은「STEP on a page(SOAP)」으로서 널리 알려져 있으며 NIST의 Jim Nell 씨에 의해 보관되고 있다.


6) ISO TC 184/SC4 결정 168의 내용 : 가상 시험 세트AP의 적합성을 요구한 시험 구현의 지침을 문서화하기 위해 개발되어야 한다. AP를 DIS으로 등록하기 전에 그에 대응하는 가상 시험 세트는, 최소한 CD 투표를 개시하지 않으면 안 된다.