2.2.1 STEP
STEP (ISO 10303) on kokoelma tuotetiedon esittämisen standardeja eli STEP AP:ta (Application Protocols). AP:t ovat yhteisiä sovelluskäytäntöjä, jotka sisältävät STEP- tietoformaatin, EXPRESS-tiedonkuvauskielen sekä yhteiset määritelmät eri resurssien nimeämiselle. STEP lyhenne tulee englannin sanoista International Standard for the Exchange of Product Model Data eli kansainvälinen standardi tuotemallitiedon välitykseen. Laivanrakennusteollisuudelle tähdättyjä STEP-malleja on kehitelty eri puolilla, mm. EU:n Seasprite-, Yhdysvaltain MariSTEP- sekä Korean ShipSTEP- ohjelmissa. Ohjelmissa on tehty yhteisiä standardeja tuotetiedon esittämiseksi. STEP- ponnisteluiden tavoitteena on taijota järjestelmä, joka pystyy kuvaamaan tuotetietoa läpi tuotteen elinkaaren järjestelmäriippumattomasti. Kuvaus mahdollistaa riippumattomien tiedostojen vaihtamisen sekä jaetut tuotetietokannat ja arkistoinnin. STEPin eri AP:t määrittelevät yksittäisen STEP-muotoisen sovelluskohteen tiedonesitystavan.
Laivanrakennukseen suunnattuja STEP AP:a ovat: Laivan luokitus (AP215), laivan valetut muodot (AP216), laivan putkitukset (AP217), laivan rakenne (AP218), laivan mekaaniset järjestelmät (AP226) sekä laivan käytön lokitiedot, tallennukset ja viestit (AP234).
Laivanrakennusteollisuus on jäljessä esim. lentokone- ja autoteollisuutta STEP:in hyödyntämisessä. Toisaalta siellä kehitetyt STEP AP:t ovat käyttökelpoisia myös laivanrakennusteollisuudessa. Esimerkiksi AP203 sopii geometriatiedon siirtoon ja AP209 on käyttökelpoinen suunnittelutiedon vaihdossa (Systems technology panel, 2000).
Esimerkiksi BMW:llä on tietokannoissaan CAD-malleja autoistaan kymmeniä gigabittien määrä CATIAn tiedostoformaatissa. Niiden kääntäminen uuteen CAD-formaattiin ei ole käytännöllistä tai edes haluttavaa. BMW:n tapauksessa STEP konvertointia pidetään parhaana vaihtoehtona, jotta tietoja päästään etsimään ja tarvittaessa konvertoimaan uuteen versioon. (Mäntylä, 49, 2000)
Potentiaalisia hyötyjä STEPin käytössä ovat nopeammat suunnitteluajat, tehostunut tietojenvaihto eri osapuolten välillä sekä pitempään käytettävissä oleva tieto. Nämä asiat
voidaan saavuttaa, koska STEP tukee suunnittelutiedon uudelleenkäyttöä, tiedon säilyttämistä ja pääsyä tietoon koko tuotteen elinkaaren aikana. Tehokas tiedonvaihto ja säilytys tukevat rinnakkaista suunnittelua, järjestelmäintegraatiota, sähköistä kaupankäyntiä ja laadunhallintaa. STEPin käytön tavoitteina on saada tilaus-toimitusketju nopeammaksi ja joustavammaksi, kokonaiskustannukset pienemmiksi, laatu paremmaksi sekä mahdollistaa tietojen uudelleenkäytettävyys.
STEPin käyttämiseksi tarvitaan STEPiä tukevia työkaluja suunnittelun käyttöön sekä alihankkijoille. Tämä ei ole välttämättä nopea prosessi, koska IT-investoinnit eivät ole kovin isoja laivanrakennusteollisuuden yrityksissä. STEPin haittana on työkalujen vähyys ja käytön suhteellinen vaikeus. Tämän vuoksi on kehitteillä STEP/XML-käännöksiä, jotka mahdollistavat tietojen siirron XML-muotoiseksi, jolloin sekä jakelu ja katselu olisi erittäin helppoa intemet-tekniikoiden avulla. Tekniikka STEP-datan siirtämiseen käyttäen XML- muotoon on kuvattu standardissa ISO 10303-28, joka on EXPRESS-skeeman ja tiedon kuvaus XML-muotoisena.
2.2.2 XML
XML on tuonut internetiin uuden yleiskielen informaation tallentamiseen ja jakamiseen.
Yhteinen standardi on tehokkaalle tietojenvälitykselle ehdoton edellytys. XML yksin ei takaa vaivatonta tiedonsiirtoa eikä käytettävyyttä, mutta XML-muotoisen yhteisen sovelluskielen luominen on mahdollista ja työkaluja on useita XML-muotoisten dokumenttinen käsittelyyn. Semantiikasta ja rakenteesta täytyy sopia yhdessä XML- sovelluskieltä luotaessa. Yhteinen XML-kielioppi mahdollistaa informaation vaihdon yritysten välillä edullisesti ja helposti intemet-teknologiaa hyödyntäen.
XML (extensible Mark-up Language) kehitettiin pääasiassa SGMLm pohjalta ajatuksena luoda yksinkertaisempi kieli kuin SGML, joka olisi kuitenkin laajennettavissa eri sovellusalueisiin. Kun SGML:stä paljon yksinkertaistettu HTML suunniteltiin www-sivuja varten, niin XML suunniteltiin kuvaamaan ja välittämään rakenteista tietoa internetissä.
XML suunniteltiin ennen kaikkea www-sivuihin, kirjallisuuteen, käyttöohjeisiin, sopimuksiin ja vastaaviin sovelluksiin, joita ihmiset lukevat. Suuri kasvu XML:n käytössä
XML on metakieli, runko muiden kielien kuvaamiseksi. Kieltä määriteltäessä valitaan ensin käytetyt elementit, joille voidaan antaa omat kuvaavat nimet. XML kuvaa, kuinka kuvaukset pitää rakentaa. XML LO on internet teknologioiden standardointia ajavan W3C:n suositus helmikuulta 1998 (Bray, 1998). Nuoreksi teollisuusstandardiksi XML on kypsää tekniikkaa, koska sen kehittelyä ei luotu tyhjästä. Suosituksesta on toinen painos W3C:n suositus lokakuu 2000, jonka ainoat muutoksen alkuperäiseen olivat virheiden korjaaminen (Bray, 6.10.2000).
Vaikka käyttää XML:ä tiedonvälitykseen, on standardointi tarpeellista. Jotta XML:ä voidaan käyttää laajassa mittakaavassa, tulee sopia yhteisistä kieliopista tiedon merkitsemiseen. Jos toinen käyttää <osan_numero> merkintää ja toinen käyttää
<osa_numero> merkintää, ei ohjelmallisesti lukeminen suoraan onnistu ilman muokkaamista, vaikka se ihmissilmälle ei tuottaisi mitään ongelmia.
Sovellusten välinen yhteistoiminta on yksi tärkeimmistä haasteista laivanrakennusteollisuudelle ja XML tarjoaa mahdollisuuden todella merkittäviin parannuksiin tällä alueella. XML:ä voi käyttää järjestelmien välisessä toiminnassa tuote- ja prosessi-informaation välitykseen. USA:ssa on kehitetty laivanrakennusteollisuuden tarpeisiin referenssiarkkitehtuuri ISE-projektissa, jotta tiedonjakaminen helpottuu.
(Systems Technology Panel, 2000). ISE-projektissa käytetään STEPiä ja XML:ä laivanrakennukseen sopivia sovellutuksien käyttöönotossa muun muassa:
• Osaluetteloiden tiedonhallintaan eri yrityksissä.
• Putkistojen toiminnallisuuden suunnittelutietojen, kaaviokuvien ja putkistosimulointien väliseen yhteistoimintaan.
• PDM-tiedon välitykseen yritysten välillä.
• PDM- ja CAD-työkalujen väliseen yhteistoimintaan eri yritysten välillä.
• Putki-CAD ja putkikuormitusanalyysissä käytettävien järjestelmien yhteistoiminnassa.
• Rakenne- j a putkitustiedon yhteistoimintaan.
ISE on määritellyt STEP-tiedon ja XML-työkalujen yhteistoimintaa siten, että luodaan perusta Yhdysvaltain laivanrakennusteollisuuden sisäiseen sovellustenväliseen yhteistoimintaan. XML:n omaksuminen joka puolella saadaan suuria etuja, koska tekniikoiden kehittyminen on nopeata ja työkaluja on paljon. XML on tämän hetken "state- of-the-art"-ratkaisu erilaisissa IT-integraatioasioissa ja erityisen sovelias tiedonsiirtoon
alihankkijoiden ja asiakkaiden kanssa, koska pystyy hyödyntämään olemassa olevia intemet-teknologioita.
2.2.3 Muut tekniikat
Erilaisia pyrkimyksiä on standardien prosessinkuvauskielien tekemiseen prosessitiedon tiedonsiirtoon eri järjestelmien välillä. Yksi esimerkki tällaisesta on PSL (Process Specification Language), joka pyrkii luomaan tavan kuvata valmistusprosesseja. PSL:n tavoite on olla tapahtumapohjaiselle valmistusprosessit!edolle sama, kuin mitä STEP on tuotetiedolle. Toistaiseksi standardointiprosessi on vielä kesken ja käyttö ei vielä ole yleistynyt. Yleistyessään PSL:stä olisi paljon hyötyä simuloinnin yleistymiselle, koska se on suunniteltu kuvaamaan mm. tuotannon aikaiauluttamista, tuotannon suunnittelua, prosessien suunnittelua, workflowrta, simulointia ja projektin johtamista. Hankkeen takana on USA:n NIST. Lisätietoa projektista on osoitteessa: http://www.mel.nist.gov/psl/.