GBT 19902.2-2005 工业自动化系统与集成 制造软件互操作性能力建规 第2部分 建规方法论.pdf
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1、I CS 2 5.0 4 0.4 0L 6 7荡黯中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5 1 I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3工业自动化系统与集成制造软件互操作I性能力建规第 2 部分:建规方法论I n d u s t r i a l a u t o ma t i o n s y s t e m s a n d i n t e g r a t i o n-Ma n u f a c t u r i n g s o f t w a r ec a p a b i l i t y p r o f i l i n g f o r i
2、 n t e r o p e r a b i l i t y-P a r t 2:P r o f i l i n g m e t h o d o l o g y(I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3,I D T)2 0 0 5-0 9-1 2发布2 0 0 6-0 4-0 1实施中 华人 民共 和国 国 家质 量监 督检 验检 疫总 局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发布G B/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3目次一前言弓I 百范 围规范性引用文件 ,。一,.,.1术语和定义.1缩略语 。,一2能力建规的
3、方法.,.,.3能力建规的元素和规则 ,.5,.力乙,刁11勺乙J任11111一致性附录A(资料性附录)参考方法参考文献 ,一 二”“G B/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3前言G B/T 1 9 9 0 2(工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规 由4 部分组成:第 1 部分:框架;第 2部分:建规方法论;第 3部分:接口协议及模板;第 4部分:一致性测试方法、标准及报告。本部分为G B/T 1 9 9 0 2的第 2部分 本部分等同采用I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3 工业自 动化系统与集成 制造软件互操
4、作性能力专规 第2部分:建规方法论,其技术内容和 结构与I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3 一致。国际标 准I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3 的 原文中 以下部分有明显编辑性 错误:a)6.2.3.1.1 节的内容;b)A.2中“R R O C E S S O R,”和“L A N G UA GE:”的说明部分。在编写本部分过程中对上述错误进行了纠正。本部分的附录 A为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业自动化系统标准化技术委员会归口。本部分主要起草单位:北京机械工业自动化研究所。本部分参加起草单位:东南大学。本部分主要起草人:黎晓东、
5、王茜。G B/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0 一:2 0 0 3引言 编制G B/T 1 9 9 0 2(I S O 1 6 1 0 0,I D T)的动机来 自于 I S O/T C 1 S 4/S C 5战略计划中提出的工业和经济环境,具体如下:a)逐步增强的卖方解决方案基础;b)用户在应用标准过程中的困难;C模块化对系统集成工具的需求;d)认识到应用软件以及使用这些软件的专业技术是企业的资产。G B/T 1 9 9 0 2(所有部分)是针 对软件能力专规描述的国际标准转化来的,这种描述是计算机可读的,而且也是人可读的。它的目标是提供描述制造软件
6、能力的方法,这些软件与其整个制造应用生命周期中的任务相关,不依赖于具体系统体系结构和执行平台。G B/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3工业自动化系统与集成制造软件互操作j性能力建规第 2 部分:建规方法论范 围 GB/T 1 9 9 0 2 的本部分规定了构造制造软件能力专规的方法论,可应用于制造领域中使用的软件产品2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T 1 9 9 0 2的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各
7、方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分.G B/T 1 9 9 0 2.1-2 0 0 5 工业自 动 化系 统与集成制造软件互操作性能力建规 第 1 部分:框架(I S O 1 6 1 0 0-1:2 0 0 2,I DT)I S O 1 6 1 0 0-3:2 0 0 5 工业自 动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第3 部分:接口协议及模板 I S O 1 6 1 0 0-4 工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第 4部分:一致性测试方法、标准及报告R E C-x m l-2 0 0 1 0 5 0 2 X ML模式,第 I 部分:结
8、构,万维网联盟(W3 C)建议 2 0 0 1 年 5月2日R E C-x m l-2 0 0 1 0 5 0 2 X MI _ 模式,第 2 部分:数据类型,W3 C建议 2 0 0 1 年 5 月 2日3 术语和定义下列术语和定义适用于 G B/T 1 9 9 0 2的本部分。关联a s s o c i a t i o n两个或两个以上类之间的语义关系,说明了其实例间的关系。I S O/I E C 1 9 5 0 1-1 3,2基础规范b a s e s p e c i f i c a t io n基 础标准或被广泛接受和可用的标准。能力类c a p a b i l i t y c l a
9、 s s 能力专规方法中的元素,描述了制造活动中与软件单元的任务相关的功能和行为。3.4 能力 专规集成 c a p a b i l i t y p r o f i l e i n t e g r a t i o n 两个或两个以上软件单元互操作的过程,过程中使用相当的接 口,这些接口用一致的方式进行配置,这一点在软件能力专规中有说明。3.5 分类c l a s s i f i e r 描述行为和结构特征的机制。GB/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3 注:分类包括接口、类、数据类型和组件 I S O/I E C 1 9 5 0 1-
10、1 3.6 元素e l e me n t 模型的原子要素 I S O/I E C 1 9 5 0 1-1 习3.7 实体 e n t i t y 所关注的具体的或抽象的事物。I S O/I E C 1 0 7 4 6-2 口3.8 接 口i n t e r f a c e 对象的行为抽象,由该对象交互作用的子集以及可能出现的约束组成。I S O/I E C 1 0 7 4 6-2 3.9 对象 o b j e c t 实体的模型。注:对象用其行为和状态来描述其特征。一个对象是区别于另一个对象的,对象是封装的(隐蔽的),即 任何状态 变化可能是一个内部活动的结果或是与其环境交互作用的结果口对象在
11、其交互作用点上与其环境进行交互作 用。取决于观察视点,重点可能在行为上也可能在状态上。当重点在行为上时,对象执行功能和提供服务(某 个对象使某个功能有效,称为提供服务),这种说法是非正式的。建模时,这些功能和服务是按照对象及其接口 的行为进行详细说明。一个对象可以执行一个以上的功能,一个功能可以由几个对象合作执行 I S O/I E C 1 0 7 4 6-2 3.1 0 专规 p r o f i l e 一个或多个基础规范和/或子专规的集合,经常用的是,所选择的类的标识、一致的子集、那些基础规范的选项和参数,或为完成具体的功能、活动或关系所必需的子专规。注:这个定义来0 于I S O/I E
12、 C T R 1 0 0 0 0-13.1 1 任务r o l e 参与到具体环境中的实体所具有的命名的指定的行为。注:任务可以是静态的(如,关联的末端)或动态的(如,协作任务)。I S O/I E C 1 9 5 0 1-1 3.1 2 分类法t a x o n o m y 为了明确的指定专规或专规组的分类方案。F I S O/I E C TR 1 0 0 0 0-1 4 缩略语C ORB AI DLOM GP S LUM L公共对象请求代理体系结构接口定义语言对象管理组过程规范(描述)语言统一建模语 言GB/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 61 0 0-2:2
13、0 0 3X M I可扩展置标(标记)语 言5 能力建规的方法5.,能力建规的概念 G B/T 1 9 9 0 2重点是考虑制造软件互操作。图 1 描述了使用能力专规的概念来集成可互操作的软件制造软件需求医4 11-11软件单元能 力专 规 敬 据 库软 件 需 求分析 (见圈 3)软 件 单 元 能 力专 规分 类法和领城 本体论墓 于 所据软 件单 元 能 力专 规ISO 16100-31$oi)2pl 墓 于能 力 专 规(见 图2)狱 众 熏软件单元选择和认证 或产生(见图 4)GB/T1990.1 i .目一.J.es.,一基 于宝 一号一集成可互操作制 造软件 表示 一信总流 -一
14、,报念元素间 的关 系 图 I 软件互操作能力专规的概念 软件单 元的互操 作可 以按 照与功能、接 口和结 构方 面相关 的能力来进 行描 述。基于GB/T 1 9 9 0 2.1-2 0 0 5中定义的框架和指定领域的应用系统模型,这些方面在第 5章和第 6章中进行了定义,在I S O 1 6 1 0 0-3 的第 3 部分中还要对它们进行详细的描述。制造过程的结构既可以是嵌套的又可以是分层的。在每个层次上,制造软件的需求可以建模成为一组能力类,这些类具有相似的结构制造软件需求是通过几个制造软件单元的集成来满足的 在本方法论中,制造软件需求应当按照软件能力专规来进行表示。建立软件单元专规包
15、括产生软件单元的制造能力的精确说明,这些能力是指软件单元所能执行的功能、提供的接口和支持的协议,这些功能、接口和协议与所需求的目标制造能力一样。能力建规方法论应当按照第 6 章提供的规则和元素进行定义。该方法论应当使用特定领域属性和与每个特定软件单元相关的方法来描述能力专规,并按照单元名称、制造功能和其他需要的属性类进行描述 所需的专规与数据库中已有的专规进行比较。当匹配时,便认为已经建立了专规的软件单元已经为集成做好了准备。当没有匹配时,应当开发具有所需能力的软件单元,并为其建立专规,在能力专规数据库中注册 在通过一致性测试后,软件单元能力专规应当在适当的数据库中注册,用于一致性测试的方法论
16、及其抽象测试套件在 I S O 1 6 1 0 0-4 中定义。GB/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2;2 0 0 3 专规数据库应当具有一套分类法,用于描述能力专规。5.2 能力建规的过程 图 1 所表示的软件互操作性能力专规的概念中与能力建规过程相关的部分在图 2中进行了详细说明。要建立专规的软件单元应当按照 6.2.1中所描述的能力类结构中所支持的路径进行分析,这种能力类结构本身在 I S O 1 6 1 0 03 中进行了定义。所支持的路径应当用于在数据库中查找匹配的模板。当找到了匹配的模板,应当填写模板的字段.用于建立专规。当找不到匹配的
17、模板时 应当用组能力类形成新的模板软 件 单元能力专规 圈 2 能力建规过程5.3 软件 褥求分析过程 图 1 所表示的软件互操作能力专规的概念中与软件需求分析过程相关的部分在图3中进行了详细说明。制造软件单元能力专规应当起源于软件需求分析过程中的制造软件需求。作为第一步,制造软件需求应当分解为几个简 单的 需求,这几个简单的需求是由 从数据库中 选择的能力类实现的。当存在与类相应的模板时,应当用特定的需求填写模板,以产生所斋的能力专规。当没有这样的模板时,应当根据 6.3中描述的模板规则产生新模板。所 需 的制造软件需 求需求的 软 件 单元 的 能 力 专 规将模板加入数据库 图 3 软件
18、需求分析过程5.4 软件单元选择和认证或产生的过程 图I 所表示的能力专规集成中与软件单元选择和认证或产生过程相关的部分在图4中进行了详细说 明。如果有软件所孺 的 软件单元 的 能力专 规基于互摄作 的标准建立能力专规过 程 制 造软 件表示 一过程中的流 -一来 自 另一个过程或流向另 一个过程的流,另一个过程 存在 于图1 的能力建 规的撅念中图 4软件单元选择和认证或产生过程GB/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3 对于每个所需的能力专规,应当搜索可用的软件单元的匹配的能力专规。应当按照 6.6中给出的规则进行匹配。当存在匹配
19、时,应当将软件单元加到候选列表中。当没有匹配时,应当进行下列某一项:a)开发新的软件单元以满足所需专规;b)将所需专规分解成为几个专规的合成;c)针对已有的专规考虑需求 新的软件单元的专规应当按照 5.2中的建规过程在数据库中注册。应当按照互操作标准对选择的软件单元按照制造软件需求进行验证。能力建规的元紊和规 则6.1 分类法 能 力专规分类法的 关键是它能够 识别能力类定义的内 容。所构造的 分类法应当 提供一种方法来交换能力信息.分类法应当描述制造企业生命周期中所承担的部分活动。如果需要向分类法中加人一项新的活动,则应按照6.2中的规则构造与新活动相配合的能力类。6,2 能力类及其内容6.
20、2.1 软件单元能力类内容 制造软件单元能力应当按照能力类进行说明。这些类应当来源于制造活动,这一点在 G B/T1 9 9 0 2.1-2 0 0 5的图 4中作了说明。这些类也应当表示制造功能、资源和制造软件单元按照制造过程需求处理的信息。以下是软件单元能力类应当包括的内容,但也不限于这些:a)制造领域类型;b)制造活动类型(它是由它所参与的过程区分的),所参与的活动中的资源和活动中交换信息的 类 型;c)由操作环境区分的计算系统类型、软件体系和使用的设计模式;d)服务类型、协议和运行的软件单元中使用的数据类型;e)供应商名称、软件版本和变化历史;fl性能基准,B)可靠性指标;h)服务和支
21、持策略;D 定价条款和使用条件。更多的类内容规则 及其详细情况在I S O 1 6 1 0 0-3 中进 行了描述。图5 表明了能力类的概念性结构。G B/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2:2 0 0 3类名 称属性 制造领 域类型 制造活 动类型 资源类 型列表 信息类 型列表 子能力 列表 功能类 型方法 所 支持 的眼务 的列表 (见 I S O 1 6 1 0 0-3)圈5 能力类的概念性结构6.2.2 制造应用领域6.2.2.1 制造应用活动模型 G B/T 1 9 9 0 2.1-2 0 0 5 图4 中的特 定领域的制造应用活动模型
22、及其相关的信息、过程和资源三个模型使用了公共的需求和软件互操作性框架来描述为解决一个制造应用的需求和框架所提供的整套软件单元。由 于提供的软件单元可能只是整个应用的一部分,应当 用注册的分类法和活动模型中的序列和层次编号对整个模型中的目标部分进行标注。样例(见GB/T 1 9 9 0 2.1-2 0 0 5 的图 2)A)制造活动 A A)开发产品 A All设计产品 A AI I)开展概念设计 A A1 1 ll定义产品功能和约束 A A 1 1 2)产生产品行为 AA 1 1 3)分解功能约束和行为 AA 1 1 4)规定产品配置 AA 1 2)开展详细设计 A A1 2 1)设计系统/组
23、件 A A 1 2 2)分析系 统/组件 A A1 2 3)评价系统/组件设计 A A1 2 4)优化设计 AA 1 2 5)确定系统/组件设计 A A1 2 6)产生装配图 AA2)设计 工艺过程 A A2 1)开展概念工艺过程设计 A A2 1 1)选择制造工艺过程 A A 2 1 2)选择制 造资源 A A2 1 2 1)选择机床 AA 2 1 2 2)选择工具/夹具 AA2 1 Z 3)洗择劳动拉能GB/T 1 9 9 0 2.2-2 0 0 5/I S O 1 6 1 0 0-2;2 0 0 3 A A 2 1 3)估算制造成本/时间 A A 2 2)开展详细工艺过程设计 A A 2
24、 2 1)产生工艺过程序列 A A 2 2 2)产生工序 A A 2 2 2 1)确定中间加工特性 AA 2 2 2 2)规定加工件的设置和加工资源 A A 2 2 2 3)计算中间的加工公差 A A 2 2 2 4)开发加工指令 A A 2 2 3)定义制造参数 A A 2 2 4)产生控制程序 A A 2 2 4 1)产生工具路径 A A 2 2 4 2)规定工艺过程控制参数 AA 2 2 4 3)产生机床控制程序 A A 2 2 5)产生车间路径 A A 2 2 5 1)确定车间配置 A A 2 2 5 2)确定运送方式 A A 2 2 5 3)规定时间 A A 3)计划企业资源 A A
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