GB T 19902.1-2005 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.pdf

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1、ICS 25. 040. 40 L 67 B 中华人民共和国国家标准GB/T 19902.1-2005/180 16100-1: 2002 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Industrial automation systems and integration-Manufacturing software capability profiling for interoperability-Part 1: Framework CISO 16100-1: 2002 , IDT 2005-09-12发布2006-04-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检直总局串t中国

2、国家标准化管理委员会4x.叩GB/T 19902.1-2005/180 161-1 :2002 目次前言.m 寻|言叫-川.NL 范围.川.2 规在1性引用文件.3 术语和定义.4 缩写.川.3 5 制造业应用.3 6 制造软件豆操作性框架. 6 7 一致性.8 附录A(资料性附录)制造应用参考模型川. 9 附录B(资料性附录)制造活动参考模型祥例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 附录c(资料性附录)使用情况.，。自.川37附录o(资料性附录)其他术语和定义. . . 40 I GB/T 19902.1-2005/150 161-1，2002 前

3、言GB/T 19902(工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规由以下部分组成:一一第1部分=框架，一一第2部分$建规方法论g一一第3部分2接口协议及模板;-一第4部分z一致性测试方法、标准及报告。本部分为GB/T19902的第1部分。本部分等同采用ISO16100-1，2002工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力专规第1部分:框架)，其技术内容和结构与ISO16100-1，2002致。本部分的附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出口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s北京机械工业自动化研究所。本部分参加起草单位z东南

4、大学。本部分主要起草人:黎晓东、玉茜。皿GB/T 19902.1-20日5/1S016100-1 :2002 引言编制GB/T19902050 1610口，IDT)的动机来自于国际标准化组织工业自动化系统与集成技术委员会/体系结构、通信和集成框架分技术委员会(50/TC184/5C5)提出的工业和经济环境e尤其是在工业界中已经广泛认可丁应用软件和软件应用的专门技术是企业资产的一部分。工业界的反馈信息表明了需要改进并继续发展当前设汁以及制造业标准使得软件具有互操作性。GB/T 19902详细说明了一个制造信息模型，它描述了软件接口的需求。有了接口要求的清晰说明，标准接口就能更容易、快速地用接口定

5、义语言(IDL)或适当的编程语言(如Java和C语言进行开发。这些标准接口有塑实现制造软件工具中(程序块或系统)的互操作性。GB/T 19902中用统一建模语言(UML)对这些接口进行建模.同时，使用像可扩展标记语育(XMLl这样的语言，制造信息模型也可以用来开发通用可共事的数据库模式。制造工业的各个行业如汽车、航空、机床制造、计算机外围设备制造和铸模及冲模制造，这些大量运用计算机辅助设计(CA川、计算机辅助制造(CAM)、数控(NC)、计算机辅助工程(CAE)、产品数据管理(PDM)和制造执行系统(MES)的行业将直接受益于本标准.本标准中的软件接口要求将会促进以下发展za) 可互操作的设计

6、和制造软件工具，这些工具可缩短产品的开发时间;bl 易与现有技术集成的新型软件工具，这些工具使市场的选择多样化pc) 新的应用软件，这种软件吁降低取代原有系统所花的资金(即重用原有系统从而降低费用); d) 通用的程序接口和数据库模式，因为不必开发专门的点对点软件集成接口从而节约了资金。最终的结果将是减少了生产和制造信息管理费用并降低了产品成本，i在标准通过提供以下几个方面使制造软件能够集成2a) 标准接口规范，使得不同厂商开发的工业自动化系统软件单元间能够进行信息交换;b) 软件能力专规，就是用一个标准的方法使用户能够选择满足他们功能需求的软件单元，c) 保证软件集成完整性的一致性测试。GB

7、/T 19902由4个部分组成。第1部分描述r制造软件产品互操作性的框架，这些软件产品用于制造领域并集成于制造应用中。第2部分说明了建立制造软件能力的专规的方法学，其中既包括了建规方法学又包括了在开发制适应用阶段如何使用这些专规。第3部分阐述了用于各种制造应用的接口协议和模极。第4部分叙述了对13部分进行一致性评价的概念和规则。 GB/T 19902.1-2005/150 16100-1 ,2002 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1 范围GB/T 19902的本部分详述了一个应用于制造领域软件产品互操作性的框架.该框架促进软件产品与制造应用的集成(参见附录A中有关制

8、造应用的讨论)。这个框架着重介绍信息交换模型、软件对象模型、接口、服务、能力专规和一致性测试方法。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T19902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。GB/T 18757-2002 工业自动化系统企业参考体系结构与方法论的需要(idtISO 15704 , 2000) ISO 15745-1 , 2003 工业自动化系统和集成开放系统应用集成框架第1部分z一

9、般的/通用参考描述ISO/IEC 19501-1 信息技术统一建模语言UMU第1部分z规范ISO/IEC 62264-1 , 2003 企业控制系统集成第1部分a模型和术语IEEE 1320.1-1998 美国电气及电子工程师学会(IEEE)功能建模语言的标准IDEFO的语法和语义3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 下列术语和定义适用于GB/T19902的本部分。先进的计划advanced planning 用处理物料和能力的约束模型所做的月或年时间段的生产计划。庄.在某些情况下，计划矗统包括主生产计划、物料需求计划或能力计划.计算机辅助设计/产晶鼓搪臂理(CAD/PDM) com

10、puter aided deslgn/product data management 用于产品设计和建模、工程设计、产品数据管理和过程数据管理的计算机系统。能力capability 软件能力提供者所能提供的功能和服务以及一组对性能评价的标准。注:该定义与ISO15日1-1，2004和ISO/DlS19439中的定且不同。在15015531-1，2004和ISO/DlS19439中，能力被定义为能够执行给定活动的品质，参见IEC62264-1。能力建规capability profiling 在软件互操作性框架中选择一组由指定接口定义的已提供的服务。GB/T 19902. 1-2005/180

11、16100-1 ,2002 3.5 计算机辅助工艺过程设计/计算机辅助制造(CAPPICAM) compuler aided proc四splanning/ com pu阳raided manufacturing 用于工艺过程设iI和数控机床程序设计的讨算机系统。3. 6 控制器conlroller 数字系统用于按制机床的混合硬件/软件系统。示例:分布式控制矗统ClJCS)、可编程逻辑控制器WCS)、数控装置(:-;C)以及监控和数据来集矗统(SCADA)。3. 7 3.8 3.9 数据采集dala colleclion 定时地采集工件、时间、个人、批量及其他用于生产管理的评价实体的信息。设计

12、(所用)的知识design knowledge 设计者用于解决设计问题的一串准则和逻辑，包括设计和执行技术。注不同的设计知识用于不同的设计活动，例如，分解知识、分配知识、合并知识和优化知识.设计模式design pattern 中等规模模式，小于体系结构模式的规模，但比专用的编程语言的习惯用语要高一个层次1)注:设计模式的应用不影响软件革统的基础结构，但是对于分系统的体系结构有很大的影响。3.10 制造软件manufacturing software 一种自动化系统中的软件资源，对制造应用(例如CAD/PDM)的价值在于使得控制流和信息流能够在制造过程自动化系统组件之间流动，或者在这些组件和其

13、他企业资掘间流动，或者在企业间的供应链或需求链上流动。3. 11 3. 12 制造软件组件manufaclur切gsoftware component 一类制造软件资源，用于支持某种制造任务的执行。制造软件单元manuf.皿turingsoftware unit 类软件资源.由个或多个制造软件组件组成，在制造活动中执行个特定的功能或任务，同时支持与其他单元的公共信息交换的机制。注，一个软件单元能用UML建模成软件对象。3. 13 制造系统manufacturing system 由个特寇的信息模型所指寇的系统，官支持制造过程的执行和控制，制造厂的制造过程中包括信息流、物流和能源流。3. 14

14、制造软件能力manufacturing software capability 4组制造软件的功能和服务，它对应着一组给定的制造条件下评价性能的标准。注:见附录C中包括制造软件能力的用例和相关的情景。1)参见面向艘式的软件体革结构JohnWilly&-Sons. 6.2000 2 GB/T 19902.1-2005/180 16100-1 :2002 3. 15 3. 16 制造软件能力专规manufacturing software capability profile 制造软件能力的简明的表述，以适应制造应用的需求。软件体系结构software architecture 嵌入组件的软件系统

15、的基本组织，组件之间的关系、与环境的关系，以及指导设计的原则和改进的原则。IEEE 1471-2000J 3. 17 软件环境software environment 计算机系统中的其他制造资源，它们会影响制造软件单元的运行情况。注:软件环撞能够钮吉其他罩统，它们既可以直接通过界面立可以通过间接途径与相关的系统相互作用。环境决定了边界，该边界定立了罩统的作用f围。3. 18 供应键计划supply chain planning 用信息技术使用模型在不同的层次和不同详细程度上做计划和解决物流问题，用于生产线、生产车间或者是一个具有多种需求的资源、供应商、生产车间和配送方法的完全的链。注供应链计划

16、可以用来同步生产，基于旦时发送最小库存、最大利润等目标辈平衡约束聋件.4 缩写AGV 自动导向小车APT 自动编程工具BOM 物料清单CAD 计算机辅助设计CAM 计算机辅助制造CAPP计算机辅助工艺过程设计ERP 企业资源计划MES 制造执行系统NC 数控装置PDM 产品数据管理SCM 供应链管理SCADA 监控和数据采集SQC 统汁质量控制XML 可扩展标记语言UML 统一建模语育5 制造业应用5.1 毒品考应用框架制造软件互操作性能力框架是建立在一个更通用的制造业应用的互操作性框架之t的。这样的应用互操作性能力框架在IS015745-1:2003中进行了更详细的说明，它提供了把自动控制系

17、统体系结构与制造业应用体系结构相集成的基础。集成的制造业应用模型是一组制造资源和一组信息单元的结合体，信息单元中的数据结构、语义和行为在制造资源中可以共事和互交换，如图I所示。制造资源包括，用以支持相应过程及应用中所必须3 GB/T 19902.1-2005/180 1611，2002 的信息交换的通信网络、设备、软件、装备、物料和人员。在这个应用集成模型中，这个模型的各种元素有共享接口，以协同、合作的方式交换物料、能源和信息。假如模型中的各元素所执行的功能可以互操作，制造过程就能相互协同。当软件单元执行这些功能时，软件单元必须与其他元素进行互操作，软件单元之间也必须进行互操作。制矗业应用制造

18、过程制造情且自喃化制造设备制造人虽1.* 装备且基础撞撞1.* 制造辑件单元1.* 原料和制造零件咽.注E短形方框表示对象(事物)的类。连接方框的钱表示对象(事物)间的联罩。一个关联有两个作用(每个方向有个)，一个作用可以由一个标签主任命名。从A到B的作用在且终止，反之亦然。不作另外说明，作用是一对的。个作用可以是多重的，例如，标了1.悟的作用是用来在对多或多对多关革中表示许多，关联线生的菱形表示部分的关罩。而涂黑的菱形表示组成(成分)聚舍的关罪，例如，制造业应用拥有(由川组成)制造过程、制造信息和制造资源。这条说明来自ISO/IEC19501-1 , 固1制造应用申部分模型的类固5.2 制造

19、领域制造领域(包含离散、批量和连续控制的制造)包括多种类型的工业。比如，汽车制造业是离散控制工业，制药业是批量控制工业，石油工业则是连续控制工业。对于制造软件来说，工厂管理系统和车间控制系统间的接口是用同样方法描述的，与控制系统是离散的、批量的还是连续的无关。类似地，控制系统中的控制流也是用同样的方法描述的，与系统是离散的、批量的还是连续的无关。虽然制造领域存在于许多工业，这些工业中企业间的关系正随着信息技术(!T)基础结构的最新发展快速改变着，如在供应链管理系统中。因此，这个标准设定了个目标制造领域，包括制造操作和控制活动、离散控制活动、批量控制活动、连续控制活动和制造过程设计活动，如图2所

20、示。4 GB/T 19902.1-2005/180 16100-1 :2002 图2GB/T 19902(idt ISO 16100)的目标领域5.3 制造过程一个制造过程建模为一组遵循特定序列的活动.每项活动关联一组功能，这些功能是按时间顺序或由一系列事件触发而执行的。与制造过程相关联的功能应视为一组制造资源上的执行。要考虑选择和配置制造资源来支持与过程相关的指定的制造活动序列所需的物料流、信息流和能源流。当一个制造过程必须与另一个过程合作或协作时，这些相互作用过程的相关功能应当能互相合作或协作。在这种情况下为了互操作，要求这些合作或协作的功能满足一组公共的标准和条件。执行这些功能的软件单元

21、应当符合相关的互操作性的条件和标准。5.4 制造资源制造应用所需的制造资源应当依照制造过程中管理和支持的流的类型进行组织，流的类型有物料流、控制流、信息流或能源流。这组流的集成表示了一个集成的制造应用或制造系统体系结构。集成制造资源形成一个制造系统结构，这个体系结构应当支持制适应用需求。这些制造资源，包括制造软件单元，提供与制造过程相关的功能。在适当的操作环境中，各类软件单元所具备的组合能力将根据生产计划和资源分配来控制和监视制造过程。操作环境应当白相关的软件单元所需的制造资源来进行区别。这些制造资源包括处理、存储、用户界面、通信、外围设备以及执行软件单元所需的其他系统软件。5.5 制遭倍息一

22、组信息结构提供知识的基础结构来管理制造应用中的各类流。这些信息组包括属于产品的、过程的、设备的数据.制造软件单元应当是处理、传送、维护这些信息结构的主要途径。5 GB/T 19902.1-2005/1S0 16100-1 ,2002 6 制造软件E操作性框架6. 1 制造软件单元互操作性在制造应用中，制造软件单元应当能够执行制造系统结构定义的一组指定的功能。在执行这些功能时，制造软件单元与其他制造软件单元进行合作(协同)并参与事务处理。每个软件单元执行的功能应当是制造应用体系结构描述了的。这些软件单元间交换的信息应当使这些制造功能能够协作地执行。一组制造活动的软件互操作性要描述为与制造活动相关

23、的软件单元的互操作性。软件互操作性框架是由描述支持制造应用需求的软件单元的能力的一组元素和规则组成的。支持这些需求的能力应当涵盖该软件单元执行的能力以及与运行在同一制造系统或应用中的另一制造系统中的软件单元交换数据的能力。软件互操作性框架应当基于以下几个方面ga) 制造软件单元间共享的语法和语义:11) 制造软件单元间的功能关系，c) 制造软件单元提供的服务、接口和协议$d) 能够提供制造软件单元能力专规.框架元素由任务、活动和加工品组成，当处理制造过程、制造信息和制造资源时，它们与软件实体相关。框架规则应当包括构造能力类(见GB/T19902. 2)、专规类(见GB/T19902. 2)和组

24、件类(见ISO 16100-:;)所需的关系、模板及一致性说明。在ISO16100-3中，软件单元的组织、关系和任务以及制造软件组件表示为框架元素和规则。图3表明了软件互操作性框架的各方面和该框架的导出框架(通用的应用互操作性框架)之间的关系。擅用的应用互操作性的框噩亘古罪作性的方法和规则)软件直操作性的框搞噩模工具导出 软件悼罩结构和世计模式面且和哥桂的语吉_. 制造软件单元接口、腿骨、梅ill.通用的应用且幅作性的模型 接口直立的方法学E形式化语言 /只用于噩规 辑件能力量规 制造插曲英、电在件单7G能力、4配件能力专娟、幢件组件 软件础能 制造应用互幢作性标准 束自其他制造暨嚣的曲直耻件

25、单元的非功雕特性模桓图3软件互操作性各方面的关系6.2 制造软件单元间的功能关系在图2所示的制造领域中，可以在一个或多个通过将定的接口/协议协同工作的软件单元来共同完6 GB/T 19902.1-2005/150 16100-1 ,2002 成该领域中所需的单的制造功能。在特定的计算机系统的软件环境中，这被认为是制造资源的一个组件，由一个执行指定作用的指定的软件设计模板来实现，反过来，一个软件单元可以执行一个或多个制造功能。一个或多个制造功能能够通过互操作来执行、控制、监视或管理一个具体的制造活动。而一组活动又可以以一个指定的序列来完成个制造过程，图4描述了软件单元的类及其环境以及相互间的关系

26、。在这个框架中，功能执行的顺序和时间的安排应当由组成具体过程的活动的顺序和时间的安排来决定。为执行功能而配置的制造软件单元应当按照与它们相关的功能所要求的顺序和时间的安排来执行。制造过程的主操作可以看成是功能的互操作，也可以看成是制造资源(包括制造软件单元)的互操作。附录B中有设计、制造计划和执行活动中的信息流的样例。制造领蝙乙:制造应用制造信息包肯包啻l!I:件环境制造牧件单元接口/协说旦旦中4固4-个制造应用中的软件单元及其环境和关系的类圄才金1.10运行软件体亘一个软件单元应当建模成一组软件组件，这些软件组件已连接起来、执行一个明确的制造功能。每个软件单元应当表达成一个UML对象回制造软

27、件单元要提供一个服务接口用于配置、执行和维护。执行制造功能的软件单元的能力应当包括在其服务接口上所能提供的服务的描述。制造软件单元的能力要在能力专规中用XML语言做明确的说明。制造活动的顺序和时间安排为相关的组制造软件单元的主操作决定了的特定的标准。GB/T 19902.2定义了能力专规中所包括的或所参考的信息结构。6.3 服务、接口和协议制造软件单元应当建模成为系列制造软件组件，这些组件相互连接起来执行确定的制造功能。在相同操作环境下，如果前者请求的服务能由后者提供，制造软件单元之间应当实现互操作，以支G/T 19902.1-2005/180 16100-1 :2002 持制造活动。服务、接

28、口和协议在ISO16100-3中给以定义，6.4 制造软件单元能力建规用能力专规来简要说明制造软件单元能力。能力专规包括制造活动类、所执行的软件功能、制造应用的标准、资源条件或配置软件使能器、测量单元、制造软件单元名称、所要交换数据、服务接口和相关的操作条件。示例a制造活动类z生产控制软件功能z调度、操作、监视、报告、报警制造应用要求E完整性、及时性、精确度资源条件或配置:操作革统外围设备、网络、驱动器、监视器测量单元平均故障间隔时间、平均维护时间、维护人员数量(每种技术类型制造软件单元名称:RSJ企业批处理这个专规提供了最小量的信息并基于XML格式进行了组织，在附录C中列举了使用情况。制造软

29、件能力专规的结构、语法和分类在ISO16100-3中给予定义。7 一盖世性能力专规的一致性评估的概念和规则在ISO16100-4中定义。8 GB/T 19902.1-2005/ISO 16100-1 ,2002 A. 1. 1 制造企业模型A.1.1 . 1 活动领域附录A(资料性附录)制遭应用参考模型制造企业内的过程可以表达为一组活动见图A.门。企业模型的领域数量和名称可能各不相同。在本标准中，参考GB/T18757-2002中附录B.3的企业参考体系结构定义了领域的类。这些活动领棋可以饺分层的形式进行组织，其中的生产控制活动领域及其子领域可以放在第3层或更低的层次，其他企业活动可以放在第4

30、层或更高的层次.这种分层的安排可以进行更详细的企业过程需求处理见图A.2企业领域的分层布置h假如目标领域不是生产控制而是其他某项活动就可以得到不同的分组，制造软件能力的功能分类可以按下列属性进行定义:a) 通用的活动类型;b) 本条中所描述的基本领域类型及生产控制领域的子领域;c) 相关制造过程所支持的流类型。企业/陇割边界固A.l制造应用部分模型的活动围虽然不同的企业对这些活动领域中的功能描述使用不同的名称，这些领域可以有变化的功能边界，这些功能由各自的输入、输出和过程操作来进行区分。可以列举出于领域中的功能，参考这些功能来区分制造软件能力描述。9 GB/T 19902.1-2005/180

31、 16100-1 :2002 嚣4居盟3居单元注:该图来自ISOjIEC62264.1 : 2003 , 业务计划和咽植恒生产调度、键作管理等生产分配、详细生产单元图A.2企业领域的分层固A. 1. 1.2 业务计划和物流层业务计划和物流层中的活动领域可以分组如下:a) 采购、获取和产品成本核算gl均生产调度、产品库存控制和质量保证;c) 物料和能源流控制及管理;d) 市场和销售、订单控制、产品运输管理;缉e) 整体服务，如财务、人力资源、研究开发、信息技术支持、法定权利、标准化及贸易。A. 1. 1. 3 客户关系霄理客户关系管理活动领域包含的功能2如，市场、销售、合作、综合支持、订单处理以

32、及其他协作功能。集成的电子商务活动子领域包括的功能有z电子数据交换、网上订货、B2B和B2C电子交易。A. 1. 2 整体的服务财务活动子领域包括的活动有总帐、银行记帐、应收帐、应付帐、现金管理、资产折旧及其他财务事务支持。报价及估算子领域包括的功能有产品加工的标准路径、劳动力评估及车间成本控制。人力资源管理活动领域包括的功能有工资单、人力资顿支持、时间和出勤情况、组织图表维护、申请处理及雇员培训和留用。A. 1.3 物料和能源管理在物料及能源计划与控制l活动于领域中包含的功能有物料清单、生产订单处理、主计划、物料需求计划。先进物料管理子领域包括的功能有返回物料认可、先进配送、连续的批量管理、

33、发运、销售的RF数据收集、报价请求。能力需求计划于领域包括的功能有制造成本核算及标准产品成本。销售活动子领域包括的功能有库存管理、订单输入、采购订货和接收、交通和运输、包装以及销售标i，A. 1. 4 工程支持下程支持活动领域包含的功能有产品设计、过程设计程、安装及支持，如，工程变化管理、设备环境管理及监视。10 GB!T 19902.1-2005/IS0 16100-1 :2002 A. 1. 5 制造执行和控制层在制造操作和控制层生产控制领域可以进一步分解为一组的活动子领域。这些子领域可以根据制造环境的不同任务进行组织，这些任务奋按库存生产、按订单生产、按订单装配及混合操作模式。这些特定的

34、活动子领域有执行控制、执行计划、资产管理、维护管理和过程支持工程，如困A.3所示。注，JSO/JEC 52254-，2003。图A.3生产控制领域的组成A. 1. 6 生产控制领域参考模型本条定义了制造企业功能活动的参考模型。其他的制造企业参考模型可以有不同的功能分解，本标准定义的参考功能可以映射到其他功能分解中去。生产控制领域中有下列制造活动2a) 产品设计gb) 工艺过程gc) 企业资源计划pd) 获取资源g时制造执行订单pf) 设备及过程的控制gu 执行生产步骤。这些活动，除了之外，都在附录B中用活动图进行了描述。这些图表明了活动中所执行的功能及执行的顺序。附录B提供丁从a)到的活动的详

35、细说明。活动。和g)的详细说明可以用与绘制活动图(见B.1)相同的方式进行。活动g)需要对从a)到f)活动的反馈。11 GB/T 19902.1-2005/ISO 161-1，2002 附景B资料性附录制造活动番考模型样例也1活动图的惯例本附录中的图部分遵照IEEE1320.1-1998中规定的IDEFO建模方法。IEEE1320.1标准描述了支持lDEFO方法的建模语言，这种方法是用来产生系统或子领域的图形表达形式。IDEFO模型的物理结构表达了功能(即活动人功能关系以及关系所需的物理和数据对象。IDEFO模型是由层次系列的图形以及相对应的说明内容组成的，它们逐层细化介绍了系统中各项功能及其

36、接口。IDEFO语言的基本构件是方块和带箭头的线段，方块代表一个活动，官可以分解成一组子活动。典型的活动接受输入，然后经过某些机制和控制将输入转化成输出。活动是由主动词或动词短语命名的，并在方块的右下角放一个以A开头的代码。方块左边的箭头表示输入数据，即要求活动转化或悄耗的对象。方块t面的箭头表示控制数据，即活动开始前必须满足的条件，只有满足了这些条件才能产生正确的输出。方块下面的箭头表示机制的数据，即完成活动所需的方法。方块右边的箭头表示输出数据，即由活动产生的数据。B.2 开发产晶活动12 .IZ变化请求规范工艺计划革寡计划策略制造订单资樨请求制边知识住产状z缸工艺峡. 圈且1产品开发工具

37、使用温明(1) MF_ 数据来集方怯机床GB/T 19902.1-2005/1S0 16100-1 :2002 设计产晶(A1): 产品设计工程包括功能需求、概念设计、具体化设计、详细设计、设计分析以及物料清单说明。编制工艺过程(A2): 产生制造工艺序列和备选序列。制造工艺工程包括序列选择、工序规划、零件路径以及设备/仪器控制程序的产生。这项活动给下一步的资源计划和制造执行提供设计和工艺信息。计划企业资源(A3): 对全部零件进行分析并做出制造/购买决定。制定业务计划和调度计划，以获取必备资源和/或生产出市场所需产品。企业资源包括物料、成品、设备以及劳动技能。企业资源计划功能包括财务管理和订

38、单管理、生产和物料计划、主生产调度、能力需求计划和工嘉定义。它还包括业务过程计划和资源需求的详细说明。获取资源(A4): 基于资源需求计划，从供应商那里购买资源以实现生产调度。这项活动是由供!w.链管理支持的，供应链管理包括配送、后勤、运输管理以及先进的计划。执行制造订单(A5l:基于生产计划和主调度汁划，在生产设备上执行制造订单，生产出成品。这项活动包括生产活动的启动、管理和报告。控制设备及工艺(A6): 使用预编程指令，实时地控制并监视设备运动和加工过程。这项活动通常但括发布的数字控制、可编程逻辑控制和士厂车间数据采集。实际生产步骤z实际生产步骤是针对设备或工人进行生产活动的详细指令，如在

39、机床上装载工具、开始研磨周期、钻孔、检查某项特征的实际尺寸等等。ERP/MRP : 企业资源计划(ERP)和制造资源计划(MRP)是一个系统，它提供财务管理、订单管理、生产和物料计划及其相关的功能。这个先进系统着重于全局计划、业务过程以及跨整个企业的运行(企业内部系统h近来越来越重视供应链计划和整个供应链管理方面，并扩充到包括企业之间的整个供应链。设备操作指令规定用来控制l机床活动的操作步骤和方法，这些活动如加工、焊接、装配、物料移动等等。果购资源列囊:从供应商那里购买来的资源列表。对于每项资椒，列表中包含了资源的代码、描述、采购日期、数量、成本以及公司规定的其他相关信息。制造执行系统(MES

40、): 生产活动管理系统，该系统能启动、指导、响应并向生产管理人员报告在线、实时生产活动的情况。这个系统辅助执行制造订单的活动。制造知识.制造工程师为解决制造工程问题而具备的信息(规则、逻辑、样例).包括生产技术和执行技术。不同的制造活动使用许多不同类型的制造知识，如分解知识、分配知识、合并知识以及应用于工艺过程计划、资源计划、生产计划和调度的优化知识。制造订单:发送到工厂并用来启动任务的制造以完成客户订单的指令。开始日期是在制造订单中规定的，它GB/T 19902.1-2005/ISO 16100-1 ,2002 是由生产计划和主生产调度产生的。市场/窑户需求:客户需求的列表，它是基于市场研究

41、、对竞争的详细评估并回顾了所有的资料后得到的。它包括产品性能、外观、运送时间、目标价格、体积、安全以及环境的描述。计划策略:计划业务、工程和生产活动的规则、规定和战略。工艺变化请求:当发现工艺过程中存在某些问题时，来自L厂车间生产请求改变工艺序列的反馈。这些改变可以是参数改变、工具改变、设置改变等等。工艺计划草案自设计加工零件的工艺及其顺序。这些规寇要经过确认和批准。仅有一个主工艺过程顺序，但可以有几个备选的工艺序列。工艺状态.对所监视的工艺情况的报告。这个报告包括报警、土艺改变或转换、工件生产量等等。产晶规格说明:规定了产品的信息，如产品结构、材料、尺寸、公差、表面光洁度等等。产品物料渭单z

42、一个索引，该索引说明了产品、部件和零件的结构及详细信息引，被称为设计配置或工程BOMEBOM飞它包括物料字符编码、零件编码、装配中所需的数量、部件的名称或描述、制造部件的材料以及部件的来源。生产状态2关于全部被调度的工序和生产单元的状态报告。它也包括资源、工艺过程设置、工作调度及物料路径的信息。采购订单2采购订单是向供应商购买指定资源(如物料、零件、部件、工具和机床)的指令。资源请求z支持生产工作的资源列表。规范说明自对于标准的工程、制造以及业务实践的描述，这些描述可以指导和控制产品的开发过程，标准零件库包含丁标准零件的信息库或数据库E标准零件是零件类的个成员，它具有通用的功能并按常规制造，不

43、需考虑它在特定产品中的使用。例如，螺钉、螺栓、佛钉、瓶盖、按钮、中行条、齿轮、弹簧以及垫圈。供应链管理(SCM): SCM是辅助用户管理资源供应的机制，包括预测、配送和后勤、运输管理、电子商务和先进计划。工具、设备维护订单2在执行任何生产活动前指定需要维护的工具、机床或设备的指令。工具设计2对于工具(如刀具、夹具和探测器的形态、功能和材料的规定。工具设计有两项主要内容认1)正具装配的设计，它规定了用标准部件来装配士具或夹具;(2)专用工具设计，这样的工具必须定制.工具使用说明自指导用户在生产中适当使用工具的说明。14 GB/T 19902.1-25/ISO 16100-1 :2002 B.3

44、设计产晶活动烟草CADJPDM 图B.2产晶设计开展概念设计(A11): 产生产品概念的决策过程。产品概念包括产品需求、功能、行为、形态、可能的材料、结构及约束。开展详细设计(A12): 产生详细的产品几何结构、拓扑结构、尺寸、公差、表面光洁度、表面硬度以及物料规定的决策过程。概念i!t计产品概念包括产品功能、行为、形态、材料类型、结构、约束以及工程需求。15 GB/T 19902.1-2005/ISO 16100-1 :2002 B.4 开展概念设计活动周拖#准零件库分解功能、的直且行为分解的功能、j!(J直且行JA113 固B.3开展概念设计定义产晶功能和约束(A111l:根据工程需求定义

45、产品功能和约束的活动。产生产晶行为(Al12):根据产品的功能和约束产生产品行为的活动。分解功能、约束及行为CA113):世计卸识这项活动是将功能分解为子功能、约束分解为子约束、行为分解为子行为，这样，产品的每个零件、子装配件、装配件都有其各自的功能、约束和行为。规定产品结构CAl14):这项活动是根据分解了的功能、约束和行为规定产品形态和结构。产品结构包括它的部件以及部件间的关系。产品功能:产品功能是设备预期的用途和国的。功能表示了输入和输出的转换关系，通常是指能量、材料和信息流的输入和输出。产品约束2产品、子系统和部件设计的约束受公司策略制约，如设计风格、构成、所用技术、人体工学和产品族的

46、相似性。这些体现为布局的约束和部件的约束。6 GB/T 19902.1-2005/150 161-1，22 行为模型s行为模型是人造物品如何按照物理原理作用的数学模型。它是由输入和输出变量及其相互关系来描述的。产品行为是人造物品在特定环境中的物理活动。分解的功能、约束和行为:根据物理原理将产品功能、约束和行为分解为子功能、子约束和子行为。B.5 开展详细设计活动CADfPDM 世计知识设计系统/构件CA121l，评价方针评价条件模在(1) (1) 世计评价(1) 评价细识(1) 优化匍识圄B.4开展详细设计企整际准(1) 产品姐在详细说明了每个构件(或设备)的几何结构和材料(包括所在公差信息)

47、，以便于产品制造。在某些情况下，其中包括成组技术的识别用来近行设计分类的部件特征这样就可以在基于以往设计的公司知识中识别出相似的设计。这是个反复的过程，它根据分析和评估的结果进行修改，根据设计草图和接口改变进行修改，根据制造工程活动的请求进行修正。分析系统/构件CA122) 进行构件和予系统的特性和行为的l程分析。确定并量化所设计系统对外部和内部信号(如压力)的响应。可以使用数学和可视仿真。评价系统/构件设计CA123) , 确定设计是否和如何满足功能和性能规定及其他质量约束，包括成本。可以通过开发快速原型进17 GB/T 19902.1-2005/150 161-1，2002 行机械和美学评价，接下来，就要评价它的可生产性。优化设计(A124)，建立系统的严格数学模型，并用各种数学和工理技术优化互相关联的设计参数。最后确定系统/构件设计(A125)，产生并批准产品的-个版本的发布，包括详细的设计图和构件的详细说明，如功能、几何结构、材料、光洁度、工艺过程说明、装配和装配说明。