PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理發(fā)展的背景
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PDM(Product Data Management)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是當今計算機應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)之一。它正在以其前所未有的來勢沖擊著計算機集成制造業(yè),并給制造業(yè)帶來自CAD/CAM技術(shù)以來最非凡的成就。
近幾年來,PDM是產(chǎn)品制造工業(yè)中增長最快的一種技術(shù)。據(jù)美國CIMdata公司調(diào)查,全球的PDM軟件和服務(wù)市場年增長率以30%的速度增長。在它們調(diào)查的公司企業(yè)中有48%都要實施PDM，而且有50個公司已準備出售其PDM解決方案，其中包括硬件公司、文件/圖象管理供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、獨立咨詢公司和CAD/CAM供應(yīng)商。 PDM市場之所以這樣快速的增長,是因為市場需求的急劇上升。目前已經(jīng)有越來越多的企業(yè)認識到使用PDM來組織、存取和管理設(shè)計、開發(fā)及制造數(shù)據(jù)的重要性。使用PDM技術(shù)可以縮短產(chǎn)品上市時間，降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。這項技術(shù)在當今競爭的時代,增加產(chǎn)品的應(yīng)變能力,為企業(yè)在市場競爭中產(chǎn)生巨大的效益。PDM的相應(yīng)功能和快速發(fā)展，是與其產(chǎn)生和發(fā)展的背景相適應(yīng)的。企業(yè)的需求，促成了PDM的產(chǎn)生和發(fā)展。
2.2.2 PDM產(chǎn)生和發(fā)展的背景
1.制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
制造業(yè)發(fā)達是一個國家經(jīng)濟強盛的標志。隨著科學與技術(shù)的進步，電子、信息及自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使生產(chǎn)得到了巨大發(fā)展，市場競爭亦變得愈來愈激烈，競爭推動著整個社會飛速前進，同時給企業(yè)造成了嚴酷的生存環(huán)境。 企業(yè)要力爭在最短時間(T)內(nèi)、消耗最少的資金(C)、生產(chǎn)出滿足市場需求(Q)的產(chǎn)品。市場的需求在不斷變化，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能的需求越來越苛刻，從而使新產(chǎn)品的研制變得越來越復(fù)雜。然而，產(chǎn)品的頻繁更新對企業(yè)本身來說也帶來一些問題：需要在再設(shè)計(Redesign)、企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造(BPR)等包括設(shè)備改造及制造上不斷投資。其中開發(fā)費用基本上與時間成正比，即開發(fā)周期越長，投資越多。這種因素也促使企業(yè)采用各種手段縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 因此，世界各國的企業(yè)都面臨著嚴重挑戰(zhàn)：如何縮短日趨復(fù)雜產(chǎn)品的開發(fā)周期以占有市場、并降低成本！如何去適應(yīng)快速變化的市場需求，對企業(yè)進行重組，不斷以高質(zhì)量、低成本、快速開發(fā)新產(chǎn)品等手段，在競爭中求生存和發(fā)展，已成為企業(yè)共同追求的目標。 為了達到上述目標，企業(yè)不斷強化了在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中采用計算機輔助技術(shù)的措施，由此又引發(fā)了新的問題。
2.企業(yè)信息化過程中的問題
隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，隨著各種先進技術(shù)的運用，企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)周期在縮短，但信息量卻在成倍增加，這說明信息在企業(yè)中已占據(jù)愈來愈重要的位置。
企業(yè)逐漸實現(xiàn)計算機信息化，標志著企業(yè)的進步與發(fā)展，信息化最有效的應(yīng)用在于支持企業(yè)目標的實現(xiàn)，信息由企業(yè)創(chuàng)建，成為一種新的企業(yè)資源，其利用程度（信息創(chuàng)建、流動的速度與重用的程度），有效的管理（存取，版本）就成為企業(yè)信息化的新任務(wù)：
·信息共享程度。(續(xù)致信網(wǎng)上一頁內(nèi)容)企業(yè)的計算機輔助工具大都是一些離散孤立的系統(tǒng)，由于這些互不兼容的軟件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式不一致，存儲介質(zhì)亦是各種各樣，再加上人員組織管理的不同，這一切使得企業(yè)無法在管理設(shè)計、工藝和制造部門之間以及相關(guān)企業(yè)間甚至企業(yè)與貿(mào)易間有效地傳遞數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)信息共享。企業(yè)應(yīng)采用更為先進的方法來管理和協(xié)調(diào)整個產(chǎn)品開發(fā)直到制造過程。
·提高信息傳遞速度。大部分企業(yè)的信息傳遞主要是通過書面文件、報表及電話聯(lián)絡(luò)方式。設(shè)計開發(fā)的上游部門無法及時與下游過程進行信息交換與共享，各部門不能及時地了解設(shè)計開發(fā)過程中的變化，因而產(chǎn)品的研制開發(fā)時間長，企業(yè)應(yīng)采用有效手段來跟蹤檢查整個產(chǎn)品的設(shè)計和制造的進展。
·有效的信息管理。雖然企業(yè)采用計算機輔助工具在一定程度上實現(xiàn)了繪圖和設(shè)計的計算機化，但是仍然依賴紙質(zhì)文檔的管理，由于缺乏有效的文檔管理，不能有效地利用已有的設(shè)計資源。
·要求先進的相適應(yīng)的信息基礎(chǔ)設(shè)施（計算機信息系統(tǒng)支撐環(huán)境）。在數(shù)據(jù)管理方面，企業(yè)仍然停留在使用大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的層次上，由于這些數(shù)據(jù)庫不能有效地管理圖形、圖像等非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，更無法實現(xiàn)過程管理、配置管理以及對應(yīng)用工具的集成，從而不能滿足在異構(gòu)與分布式計算機環(huán)境中使企業(yè)內(nèi)各類應(yīng)用實現(xiàn)信息集成、功能集成和過程集成。
·提高應(yīng)用集成系統(tǒng)效率。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程中，幾乎任何兩個不同的應(yīng)用軟件都不可直接分享或交換產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息，CIMdata公司指出：目前在企業(yè)中每天大約有1/3到1/4的設(shè)計、管理工程技術(shù)人員不是專心于自己的本職工作，而是開會、討論、等待或處理各種信息；美國的調(diào)查表明，由于設(shè)計制造缺乏產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，導(dǎo)致產(chǎn)品工時增加20%，成本上升10%。因此提高應(yīng)用集成系統(tǒng)的效率，其核心為各應(yīng)用系統(tǒng)間可互操作性。
早在七十年代，美國的Joseph Harrington 博士就根據(jù)計算機越來越強大的信息處理能力和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展情況及其在制造業(yè)廣泛的應(yīng)用前景，首先提出了計算機集成制造 (CIM, Computer Integrated Manufacturing) 的概念，其核心思想就是強調(diào)在制造業(yè)中充分利用計算機的網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品信息的集成。而近年來提出的并行工程 (CE, Concurrent Engineering) 的概念則是強調(diào)在CIM信息集成的基礎(chǔ)上，在制造業(yè)中采用并行處理的方法進行產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程的實施，克服了傳統(tǒng)的順序工程在設(shè)計時不能及早考慮制造過程、支持環(huán)境、質(zhì)量保證和設(shè)計開發(fā)周期長等問題，使得企業(yè)開發(fā)的產(chǎn)品能夠及早地以低成本投放市場，并很好地滿足用戶的需求，以期獲得強大的市場競爭能力；1994年開始的美國NIIIP（National Industry Information Infrastructure Protocol）項目，則把目標定在不同應(yīng)用系統(tǒng)間跨因特網(wǎng)解決產(chǎn)品信息的共享與交換。為了達到更加有力地支持并行工程的目的，從產(chǎn)品信息角度看必須要有一個更新的概念和方法來滿足這些需求。
3.問題解決的途徑
針對上述存在的問題，企業(yè)在已有一定的計算機輔助工具的基礎(chǔ)上，需要有一個統(tǒng)一的工具從宏觀上將各種應(yīng)用軟件集成起來，并對其產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制；要用先進的信息管理手段支持團隊的異地協(xié)作，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全、可控，并可以跟蹤產(chǎn)品開發(fā)進度及適應(yīng)數(shù)據(jù)的頻繁修改等。換句話說，隨著各自動化“孤島”變大變強，它們也就把它們自己置于更大的海洋之中了，相互之間溝通不夠，將大大限制它們能力的發(fā)揮，現(xiàn)在已到了將它們連結(jié)起來的時候了。
這就是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的思想。
沒有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)流可能很復(fù)雜，一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)可能存儲在好幾個地方，這使得檢索更加繁瑣；特別是當某一處從另一處獲取數(shù)據(jù)后，該數(shù)據(jù)發(fā)生了改變，比較難以保證數(shù)據(jù)的一致性。而有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)則將使上述問題簡化并可解決一系列相關(guān)問題，為CIMS和并行工程實施奠定良好基礎(chǔ)。
總之，由于計算機技術(shù)的全面發(fā)展和普遍應(yīng)用，使得產(chǎn)品開發(fā)過程各階段計算機化，要求和推動了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的產(chǎn)生和發(fā)展。
4.產(chǎn)品信息的產(chǎn)生和發(fā)展
產(chǎn)品是指人造品，產(chǎn)品進入市場銷售而成為商品，企業(yè)通過產(chǎn)品的附加值經(jīng)營而獲取利潤。信息是用以在通信中對事實、過程、概念、思想的表達或描述。而數(shù)據(jù)則是信息的符號化表示，這里的符號有自己的特定集合。為了能夠更加明確地說明問題，給定如下關(guān)于產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)的定義： 產(chǎn)品數(shù)據(jù)是關(guān)于產(chǎn)品的一個或一組事實、概念、相關(guān)過程和要求的形式化描述，在產(chǎn)品周期內(nèi)使之適合于計算機處理。 產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一個子集。是唯一完整定義、描述產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。在使用CAD/CAM系統(tǒng)時，產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)唯一地由CAD系統(tǒng)產(chǎn)生并提供給產(chǎn)品全生命周期使用。
產(chǎn)品信息由來已久，但在早期工匠制造時代由于： (1)設(shè)計制造過程是統(tǒng)一的，并由個人獨立完成，相互配合協(xié)商不重要，因此有關(guān)產(chǎn)品的信息表達和交換不被重視； (2)由于注重依靠經(jīng)驗與技能，制作過程和方法的記述不完整，有時關(guān)鍵地方故意忽略，因而信息表達也不完整。 但到了近代特別是現(xiàn)代，由于科學進步的促進和社會需要，制造業(yè)飛速發(fā)展迎來了大工業(yè)化時代，產(chǎn)品信息的表達和管理也隨之發(fā)生巨大變化。 現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展迅猛，這一切與引入了電子計算機密不可分。在大批量生產(chǎn)時代主要的設(shè)計方法還是依靠圖紙傳遞設(shè)計信息，設(shè)計勞動強度大、工期長，二維平面描述與三維實體之間存在映射轉(zhuǎn)換。隨著計算機廣泛深入的應(yīng)用，利用計算機造型的CAD等先進工具被引入制造業(yè)，伴隨著CAD等應(yīng)用的逐步拓展，生產(chǎn)的組織與質(zhì)量獲得極大提高，各局部信息自動化管理隨之產(chǎn)生。并行工程思想、智能制造技術(shù)的發(fā)展對信息的要求愈來愈高，信息流已先于其他流在企業(yè)內(nèi)部流動，信息集成化管理時代到來，信息的表達與交換標準凸顯重要。不遠的將來隨著敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟的發(fā)展，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化信息分布交換與處理的時代即將到來。
5.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的形成
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)是從CAD/CAM和工程設(shè)計領(lǐng)域產(chǎn)生出來的。自80年代中期以來，人們就已經(jīng)初步認識到了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的作用。最初，是以協(xié)調(diào)制圖的存儲和檢索的文件管理方式建立系統(tǒng)，來跟蹤由CAD/CAM產(chǎn)生的繪圖；接著，加進修訂功能以便使用者能更好的管理設(shè)計變化；其后，又增加了將圖形文件與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中相關(guān)信息鏈接起來的能力。由于那時需求尚比較單一及片面，因此人們根據(jù)自己的理解、自身特點及所面對的應(yīng)用問題，有的強調(diào)繪圖文件的管理，有的著重與MIS軟件的銜接，有的希望解決一些工作流管理的問題，也有的急于將重要的研發(fā)數(shù)據(jù)納入到數(shù)據(jù)庫之中。
進入九十年代中后期，人們才逐步認識到產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的重要性。如果說當時產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的需求及功能是一頭大象的話，那么人們的對產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理認識就有點兒像“盲人摸象”，各自找到了一些各自的感覺。單從名稱上就可以看出這種特點： DM(Document Management)、EDM(Electronic Document Management、Engineering Data Management)、IM(Image Management)、Work flow、CM(Configuration Management)、TDM (Technical Data Management)、EDL(Engineering Data Lib)、TIM(Technical Information Management)、DMCS(Data Management Control System)等等。目前，由于新的制造模式的發(fā)展與應(yīng)用，如CIMS、并行工程、虛擬制造等，人們已經(jīng)認識到產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理對企業(yè)作為一個集成系統(tǒng)運行的重要性，可以認為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是適用于企業(yè)過程、組織方式的技術(shù)，具有強烈的企業(yè)運行模式的背景。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理譯自英文Product Data Management直接含義可理解為管理一切與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理要包含所有與產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)的設(shè)計信息(不僅僅是工程圖紙)，并使它們可被所有參與產(chǎn)品開發(fā)的人員(不僅僅是技術(shù)人員)訪問。關(guān)于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的定義尚未有統(tǒng)一的定論，我們認為D.Burdick論述得較為精辟，他給出的PDM定義為：
·PDM是在企業(yè)范圍內(nèi)為設(shè)計與制造構(gòu)筑一個并行化產(chǎn)品協(xié)作環(huán)境的關(guān)鍵使能器。
·一個成熟的PDM系統(tǒng)能夠使所有參與創(chuàng)建、交流、維護設(shè)計意圖的人們在整個產(chǎn)品生命周期中自由共享與產(chǎn)品相關(guān)的所有異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括圖紙與數(shù)字化文檔，CAD文件和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理實際上是企業(yè)計算機信息化發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果。企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的各專業(yè)領(lǐng)域計算機化到一定程度，必然要遇到信息集成的問題，一般的系統(tǒng)難以承擔此任。唯有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)才能以前所未有的更大更完整的視圖展示產(chǎn)品、過程與人員的關(guān)系。它橫跨企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)全過程直至產(chǎn)品全生命周期，它縱向深入到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的各個層面直至產(chǎn)品零件的各個側(cè)面，它從信息共享等方面有力地支持并行工程，它為產(chǎn)品開發(fā)團隊（Teamwork）的每一個成員角色提供更加完備的服務(wù)；特別是在支持設(shè)計重用方面它能發(fā)揮明顯的優(yōu)勢，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)則是按照產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理思想實現(xiàn)的軟件。
企業(yè)組織的分散化也使分布式系統(tǒng)成為計算機系統(tǒng)發(fā)展的方向。從技術(shù)角度講，分布式系統(tǒng)是由多種計算資源，以一定的互聯(lián)方式組成的，開放式、多平臺、可互操作、合作的系統(tǒng)，能夠為用戶提供一定范圍的服務(wù)。一個分布式系統(tǒng)內(nèi)部資源的位置對用戶來講是透明的，任何用戶只要具備關(guān)于所用系統(tǒng)最基本的知識，就可在任何地點、任何時候訪問并使用系統(tǒng)中的任何資源。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的內(nèi)涵是集成并管理與產(chǎn)品有關(guān)的信息與過程。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理在企業(yè)范圍為設(shè)計與制造建立一個并行化產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。它視整個企業(yè)為一體，可跨越整個工程技術(shù)群體，是加速產(chǎn)品開發(fā)的使能器。它也是在分布式企業(yè)管理模式的基礎(chǔ)上，與其它應(yīng)用系統(tǒng)建立直接聯(lián)系的重要工具。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理依據(jù)全局產(chǎn)品信息強調(diào)共享的觀點，擴大了產(chǎn)品開發(fā)建模的含義。它為不同地點、不同部門的人員提供了一個協(xié)同工作環(huán)境，使其可以在同一數(shù)字化的產(chǎn)品模型上一起工作。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理如同面向?qū)ο蟮仍~一樣，被當作時髦的語言，有被濫用的趨勢。產(chǎn)品的定義（模型），產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型、與計算機信息系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)設(shè)施（環(huán)境）所組成的共同模型將在以后章節(jié)中加以討論。
今后如無特別說明所討論的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理適用的對象都是限定在離散化機械制造領(lǐng)域范圍內(nèi)。 作為20世紀末出現(xiàn)的技術(shù)，PDM繼承并發(fā)展了CIM等技術(shù)的核心思想，在系統(tǒng)工程思想的指導(dǎo)下，用整體優(yōu)化的觀念對產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計過程進行描述，規(guī)范產(chǎn)品生命周期管理，保持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性和可跟蹤性。PDM的核心思想是設(shè)計數(shù)據(jù)的有序、設(shè)計過程的優(yōu)化和資源的共享。 經(jīng)過近年來的發(fā)展，PDM技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進步，在機械、電子、航空、航天等領(lǐng)域獲得了較為廣泛的應(yīng)用。PDM技術(shù)正逐漸成為支持企業(yè)過程重組（BPR）、實施并行工程(CE)、CIMS工程和ISO9000質(zhì)量認證等系統(tǒng)工程的使能技術(shù)。
6.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理在CAD、CAM和CAE應(yīng)用上的重要性
在CAD和CAM軟件從2D不斷升級到3D，以及CAE軟件逐步集成到CAD軟件環(huán)境的趨勢導(dǎo)引下，負責設(shè)計、制造和分析的工程師與生產(chǎn)部門，已經(jīng)逐步地由各司其職到轉(zhuǎn)向集成發(fā)展。因此，工程部門的信息集成已經(jīng)成為目前國際上同步工程發(fā)展的最熱門課題。由于最新信息管理技術(shù)的發(fā)展，使得過去常常動輒上百萬元的信息管理軟件已經(jīng)降到了較低的水平。反觀國內(nèi)在工程部門的信息管理軟件，仍停留在圖檔管理的最基礎(chǔ)的階段，這將嚴重地阻礙工程部門的長遠發(fā)展和效率的提高。
隨著計算機技術(shù)在企業(yè)應(yīng)用中不斷深入發(fā)展，CAD、CAPP、CAM、CAE、MRPII及ERP在企業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用。但就總體上來說，由于這些技術(shù)的應(yīng)用多為分散孤立的單項應(yīng)用，在數(shù)據(jù)的交換和管理上存在很多問題，發(fā)揮不出計算機技術(shù)應(yīng)用的綜合效力。因此，企業(yè)所取得的效益還不夠明顯。
眾所周知，企業(yè)的競爭靠產(chǎn)品的競爭，在產(chǎn)品的整個生命周期中，包括產(chǎn)品的設(shè)計、制造、銷售、維護、報廢和回收等過程，對這些過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、信息的處理和控制是極為重要的，它直接關(guān)系到企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、制造和競爭能力。因此，對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的處理和控制引起了人們的極大關(guān)注，并一直在進行研究和開發(fā)。
7.STEP標準
在產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換方面已出現(xiàn)了如IGES、VDAIS、VDAFS、SET等多種標準或規(guī)范。但是，它們只是適合于在計算機集成生產(chǎn)中的各子系統(tǒng)領(lǐng)域傳送信息以形成技術(shù)繪圖或簡單的幾何模型。更為詳細的信息如公差標注、材料特性、零件明細表或工作計劃等信息它們就不能完整地傳送。因此，已有的標準和規(guī)范存在以下的問題：中間格式只限于幾何數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)；這些標準或規(guī)范只反映了70年代末80年代初的技術(shù)狀態(tài)；軟件的開發(fā)只是軟件開發(fā)商而沒有讓用戶參與，軟件實用性差；用戶不可能在市場上得到完整的解決方案；結(jié)果導(dǎo)致高重復(fù)工作和高投資的維護。
針對以上這些問題，必須要制訂獨立的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換和管理的標準。在90年代初，國際標準化組織（ISO）公布了STEP標準。
STEP是一套一系列的國際標準，其目的是在產(chǎn)品生存期內(nèi)能夠為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表示與通信提供一種中性數(shù)字格式。這種數(shù)字格式應(yīng)能完整地表達產(chǎn)品信息，并獨立于可能要處理這種數(shù)字格式的應(yīng)用軟件。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表達和描述采用EXPRESS形式語言，它可以對產(chǎn)品模型進行一致的、無岐義的描述，并允許用產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達的數(shù)據(jù)與約束進行更加完整的描述。EXPRESS是一種面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)的特殊語言，在信息模型的組成上給出STEP產(chǎn)品模型以清楚地描述。在STEP中的集成資源和應(yīng)用協(xié)議均采用這種語言。
集成資源是STEP的核心。它提供一套資源單元（即資源的構(gòu)成）作為定義產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達的基礎(chǔ)。集成資源獨立于應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用文本，但經(jīng)過解決后可以支持應(yīng)用水平的信息需求。
集成資源包括應(yīng)用資源和通用資源。應(yīng)用資源如繪圖、有限元分析、運動學等等。通用資源如產(chǎn)品描述和支撐的基本原理、幾何及拓樸表達、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置、可視化表示、材料、形變公差等。EXPRESS語言對集成資源進行完整地描述。
應(yīng)用協(xié)議包括應(yīng)用領(lǐng)域的資源、文本和功能需求定義。STEP能完全實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用是不現(xiàn)實的。一方面不是所有的特殊應(yīng)用都在集成資源中定義了相關(guān)的資源單元；另一方面完全實現(xiàn)STEP適于所有領(lǐng)域的投入開發(fā)費用是無限的。因此，應(yīng)用協(xié)議由ISO標準化了。目前有27個應(yīng)用協(xié)議在標準中制定，有幾個已達到國際標準。應(yīng)用協(xié)議如：AP201為顯示繪圖應(yīng)用協(xié)議；AP202為相關(guān)繪圖應(yīng)用協(xié)議；以及AP210為印刷電路裝配產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)應(yīng)用協(xié)議；AP213為機加工零件的數(shù)控工藝規(guī)劃應(yīng)用協(xié)議；AP214為汽車設(shè)計應(yīng)用協(xié)議等等。STEP提供不同的實現(xiàn)方法。由EXPRESS描述的模型轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ǖ膶崿F(xiàn)形式，各種實現(xiàn)方法都可以使用。目前STEP提供以下幾種實現(xiàn)方法：物理文件交換、應(yīng)用編程接口、數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。
雖然資源模型定義得非常完善，但經(jīng)過應(yīng)用協(xié)議在具體的應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)交換是否還符合原來的意圖，這就需經(jīng)過一致性測試。STEP標準制訂了一致性測試方法與框架，包括一般概念、對測試實驗室及客戶的要求、抽象測試的結(jié)構(gòu)和使用、對各部分的抽象測試方法和抽象測試等標準。
STEP這個國際標準一提出，就受到企業(yè)的廣泛關(guān)注，雖然它的一些標準還在制訂中，一些已制訂的標準已在CAD/CAM、企業(yè)數(shù)據(jù)模型的建立、數(shù)據(jù)交換中得到了應(yīng)用。事實證明STEP標準在產(chǎn)品的整個生命期內(nèi)為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表示與通信提供了一種中性格式，這種格式能完整準確地表達產(chǎn)品信息，并獨立于要處理這種格式信息的軟件。STEP為產(chǎn)品模型的規(guī)范化和高質(zhì)量數(shù)據(jù)交換處理的實現(xiàn)提供了一種先進的方法。STEP提供了先進的數(shù)據(jù)交換的方法，但在數(shù)據(jù)交換中會出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)重復(fù)的問題，這就提出了數(shù)據(jù)管理的問題，PDM技術(shù)有效地解決了這一問題。