GB/T 20720.4-2021 企业控制系统集成 第4部分:制造运行管理集成的对象模型属性 - 完整中文版(75页)
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1、ICS 25.040.40 ccs J 07 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 20720.42021/IEC 62264-4:2015 企业控制系统集成第4部分:制造运行管理集成的对象模型属性Enterprise-control system integration Part 4:Object model attributes for manufacturing operations management integration 2021-05-21发布(IEC 62264-4:2015,IDT)国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会2021-12-01实施发 布GB/T 20720.
2、4一2021/IEC 62264-4,2015 目次.、削舌.I 弓I言.II 1 范闱.1 2 规范性弓I用文件.1 3 术语、定义、缩略语和约定.1 4 制造运行信息交换.4 5 对象模型表示.5 6 资源关系网络模型.8 7 工作定义模型.13 8 工作调度和任务列表模型.23 9 工作绩效模型.31 10 工作能力模型.35 11 工作母版能力模型.38 12 工作KPI模型.40 13 工作警报模型.40 14 工作日历模型.43 15 工作文档.46 16 工作记录模型.46 17 对象列表和关系.52 18 适应性.55 附录AC资料性)关于对象应用的问题及回答.56 附录BC资
3、料性)有关标准.59 附录C C资料性)BPMN中的工作流规范表述.61 附录DC资料性)流程图标注的工作流规范表述65附录EC资料性)工作日历示例.67 参考文献.70 GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4:2015 前言本文件按照GB/T 1.1 2 02 0 标准化工作导则第1 部分:标准化文件 的结构和起草规则的规定起草。本文件是GB/T 2 07 2 0企业控制系统集成的第4部分。GB/T 2 07 2 0已经发布了以下部分:第1 部分:模型和术语;第2部分:企业控制系统集成的对象和属性;第 3部分:制造运行管理活动模型;第4部分:制造运行管理集成的对象模型属性
4、;第 5 部分:业务与制造间事务。本文件等同采用IEC 6 2264-4:2 01 5企业控制系统集成第4部分:制造运行管理集成的对象模型属性。本文件做了下列最小限度的编辑性改动:将图 1 由彩图形式改为黑白灰形式,并将4.1 中对应的图例描述进行了相应的更改。请注意本文件 的某些内容可能涉及专利。本文件 的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件 由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(S AC/TC 1 59)归口。本文件起草单位:北京机械工业自动化研究所 有限公司、清华大学、浙江大学、巨化集团 有限公司。本文件主要起草人:王海丹、姜江、黎晓东、黄双喜、苏宏业、
5、马骏、童继红。I GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4,2015 弓1言对企业安全生产、精益生产和生产质最日益提高的要求使得智能工厂成为现代制造业企业应对激烈市场竞争的必然选择。智能工厂的核心支撑技术是企业系统和控制系统的集成,这需要制造执行系统(MES)及其相关系统具备定义清晰且复杂程度与生产活动相匹配的结构。GB/T 2 07 2 0 统一了MES系统集成的术语、信息对象模型及其数据结构、活动对象模型。西门子和GE所开发的MES系统,从架构设计到应用模块均参照该系列标准,从根本上满足了企业管理控制系统集成的需要。GB/T 2 07 2 0 由五部分构成。第1 部分:模
6、型和术语。阐明企业业务系统及制造控制系统的相关功能和能够进行正常信息交换 的领域。第2部分:企业控制系统集成的对象和属性。这些对象和属性的定义用于控制系统与企业系统的集成,改进所 有参与方之间的沟通。第 3部分:制造运行管理活动模型。活动模型的建立降低与使用企业系统和制造运行系统相关的风险、成本和错误,以使它们进行互操作以及更易集成。还可用于降低新产品上线时的工作掀。第 4部分:制造运行管理集成的对象模型属性。对运行管理活动的对象建立的标准术语和统一的概念和模型可使制造运行管理系统能够互操作及易集成。第5 部分:业务与制造间事务。集中说明了企业控制系统集成中的接口问题,确定事务交换工作需求的水
7、平。第2部分第5 部分对第1 部分中所描述的对象模型的不同层次及其之间的定义、模型和数据流进行了阐述,说明了第1 部分所描述的信息交换是如何以一种鲁棒的、安全的、有成本效益的方式被交换 的,保证了整个系统的完整性。II GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4:2015 企业控制系统集成1 范围第4部分:制造运行管理集成的对象模型属性本文件定义了第3层制造运行管理活动(在IEC 62264-3中定义)之间所交换的对象模型和屈性。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用千本文件;不注日期的引
8、用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 20720.1 2019 企业控制系统集成第1部分:模型和术语CIEC 62264-1:2013,IDT)GB/T 20720.22020 企业控制系统集成第 2 部分:企业控制系统集成的对象和属性CIEC 62264-2:2013,IDT)IEC 61512-1 批控制第1部分:模型和术语(Batch controlPart长Models and terminology)注:GB/T 19892.12005 批控制第1部分:模型和术语OEC 61512-1:1997,IDT)IEC 61512-4,2009 批控制第4部分:批量生
9、产记录(Batch controlPart 4:Batch production records)IEC 62264-3 企业控制系统集成第3部分:制造运行管理活动模型(Enterprise-control system integrationPart 3:Activity models of manufacturing operations management)注:GB/T 20720.32010 企业控制系统集成第3部分:制造运行管理的活动模型C!EC 62264-3:2007,IDT)IEC 62682 加工行业用警报系统管理(Management of alarm systems f
10、or the process industries)ISO/IEC 19501 信息技术开放分布式处理统一建模语言(UML)Information technology Open distributed processingUnified modeling language(UML)ISO/IEC 19505-1 信息技术对象管理组统一建模语言COMG UML)第1部分:基础结构Information technologyObject Management Group Unified Modeling Language(OMG UML)Part 1:Infrastructure ISO/IEC
11、 19505-2 信息技术对象管理组统一建模语言COMG UMU 第2部分:上部结构Information technology 0切ect Management Group Unified Modeling Language(OMG UML)Part 2:Superstructure ISO 8601数据元素和交换格式信息交换数据和时间表示(Data elements and interchange formats Information interchange Representation of dates and times)3 术语、定义、缩略语和约定3.1 术语和定义IEC 6226
12、4-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4,2015 3.1.1 批噩生产记录batch production record;BPR 根据批掀生产记录规范确定的业务需求所保留的执行和业务信息的子集。来源:IEC 61512-4,2009,定义3.23.1.2 作业列表job list 特定时间范围的一个或多个工作中心和或资源的作业订单的集合。3.1.3 作业订单job order 被派遣执行的调度工作的单位。3.1.4 作业响应job response 有关作业订单执行结果的信息。3.1.5 作业响应列表job response li
13、st 特定时间范围的一个或多个工作中心和或资源的作业响应的集合。3.1.6 资源关系网络resource relationship network 两个或多个资源之间关系的一个或多个表达。3.1.7 工作警报work alert 不需要确认的第 3层事件的通知。3.1.8 3.1.9 工作日历work calendar 工作日历条目的集合。工作日历条目work calendar entry 有关特定时间段的信息。3.1.10 工作能力work capability 关千选定的过去和未来时间的工作资源信息的集合。3.1.11 工作定义work definition 与作业订单相关的资源和工作流规
14、范信息的集合。3.1.12 工作指令work directive 来自工作母版并用于执行具体作业订单的工作定义类型。3.1.13 工作KPIwork KPI 与第 3层活动相关的关键绩效指标。3.1.14 工作母版work master 工作定义的类型,为作业订单而执行的工作的模板。2 GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4:2015 3.1.15 工作绩效work performance 工作响应的集合。3.1.16 工作母版能力work master capability 特定工作母版的选定的未来和过去时间的相关资源的信息集合。3.1.17 工作记录work recor
15、d 根据业务需求而保留的执行和业务信息的子集。3.1.18 工作要求work request 作业订单的集合。3.1.19 工作响应work response 作业响应的集合。3.1.20 工作调度work schedule 作为一组工作要求集合的制造运行管理(MOM)活动的详细调度。3.1.21 工作流规范workflow specification 将工作表示为用千协调程序执行的活动模式的信息。示例:由与质量、能量或信息流对应的定义角色的资源组织提供的可重复的程序序列。3.2 缩略语下列缩略语适用千本文件。BPMN:业务流程建模标注(business process model and n
16、otation)BPR,批掀生产记录(batch production record)ERP:企业资源计划(enterprise resource planning)ID:识别码(identifier)KPI,关键绩效指标(key performance indicator)MES:制造执行系统(manufacturing execution system)MOM:制造运行管理(manufacturing operations management)SOP,标准运行程序(standard operating procedures)UML:统一建模语言(unified modeling lang
17、uage)UT贮协调国际标准时间(coordinated universal time)3.3 约定除了ISO/IEC导则第2部分中定义的用途之外,黑体用千强调本文件的特定术语含义。它们用于以下情况:交换数据中使用的对象名称。3 GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4,2015 4 4.1 制造运行信息交换活动信息交换网络使用一组模型来表示IEC 6 226 4-3中定义的活动之间交换 的信息,如图 1 所示,一个椭圆表示一个信息模型。本文件定义了在一个运行类别内或跨运行类别的第 3层活动(图 中用阴影圆角矩形表示)间进行交换 的信息模型。IEC 6 226 4-2 定义了
18、能够在第 4层活动和第 3层活动间交换 的对象,用矩形表示。图 1 中的其他信息(表示为散列的元素)在其他标准中 已定义,如IEC 61 5 1 2 和IEC 6 254 1。I 过程段11 产品定义I I 生产能力I I 生产调度I I 生产绩效1 I 实物资产11 运行定义I I 运行1能力I I 运行1调度I I 运行1绩效1 I 设备1 1 物料1 I 人员1(工作能力)工作母版能力资源关系网络(:批般生产记录等)图例I在!EC62264-2中定义1(在本文件中定义)(在其他标准的定义)依赖千.依赖性是一个弱关联,表示一个建模元素依赖于其他建模元素。其 中,箭 尾 的 项目 依赖于箭头
19、的项 目聚合表示某类的一个元素是 由 其他类的元素组成。示例 1:B 组成.令组成6 GB/T 20 7 20.4一2021/IEC 62264-4:2015 表1使用的 UML 标注(续)符号定义合成是聚合的加强形式,它要求一个部分阶段最多只 能 同 时包含在一个合成 中,并且该合成对象对其各部分的配置具有唯一责任。示例 2:合成.曰合成二 5.4 属性表中 使用的约定5.4.1 属性表元素表格用千 描述对象模型中每一个对象的属性。每个属性表包括 的对象属性列表如下:对象识别、数据类型和属性示例及其值。表中的所 有属性应被视为可选属性,除非在 属性描述中特别标记为必须的属 性。5.4.2 对
20、象识别信息模型中的许多 对象要求 具有唯一的识别码 CID)。这些ID在 交换 信息的范闱内 应是唯一的。这可 能需要进行以 下转换:从源系统内部ID到 接口内容ID;从接口 内容ID到 目标 系统内部ID。示例:一个单元在接 口 内容中可被标记为X6777,在业务 系 统 中可标记为资源RlOOOll,而在控制系统 中 又可标记为“东侧反应器”。为交换信息,应在一个执行过 程中贯彻唯一的一组识别码。对象ID只用千一组相关 的交换信息之间的对象识别。该对象ID属性不 是全局 对象ID或数据库索引属性。通常,若 对象为聚合内的元素,且没有在 模型其他地 方被提及,则不必有唯一的ID。5.4.3
21、属性的数据类型表示的属 性为抽 象表示,不 具有任何指定 的特定 数据类型。示例 1:属性可以在一个执行过程中表述为字符 串,而在其他执行过程中表示为一个数值。示例 2:日 期时间值可以在一个执行过程中表示为 ISO 8601 标准形式,而在其他执行过程中表示为儒略历。示例 3:一种关系可以在数据库表中表示为两个字段(类型和键),或在 XML 中表示为一个特定标记。5.4.4 值类别值 的属性用千特性参 数和 数据,以 交换实际值。GB/T 20 7 20.4一2021/IEC 62264-4,2015 值属性还用千交换 属性和参数中允许或预期 的值。完整定义按照GB/T2 07 2 0.2
22、2 02 0 的 4.8。5.4.5 示例的表示示例属性值包含在每个属性中。IE C 6 226 4-3中定义的每个主 要运行类型中都有 示例 表 示。示例各 行列如何使用见表 2。表2 示例表屈性名描述生产示例维护示例质扯示例库存示例第一个属性名第一个属性的描述生产示例维护示例质拭示例库存示例第二个属性名第二个属性的描述生产示例维护示例质掀示例库存示例第 三个属性名第三个属性的描述生产示例维护示例质址示例库存示例当一个示例 值为一组值,或一组值中的一个,该组值要在一组大括号,即 )中给出。注:这些示例纯屈虚构。它们在模型中会有进一步 的属性描述。同 时,本文件并未试图使这些范例具有完整性或者
23、代表某个制造企业的实际情况。5.4.6 对资源的引 用IE C 6 226 4-2 的对象模型图中并没有充分阐明 用 千资源引 用记录对资源的引 用 的模型,这些通过属性带有 其他可选 规范的模型在其他包 中。数据关系的完整 描述按照GB/T 2 07 2 0.22 02 0 的 4.5.5。6 资源关 系网络模型6.1 资源关 系网络资源关系网络应用于描述两个或多个资源之间的关系,从而表 示详细 调度活动、分派 活动、执行活动 或其他 第 3层活动可能要求 的信息。各资源关 系网络是资源网络连接 的集合,如图 2所示。各资源关 系 连接应表 述为到 资源引 用 和从资 源引 用 之间的有 向
24、 连 接。注,关系在图论中表现为直接多重 图。各关系表示为一个“边,资源引用表示为顶点。注 2:资源关系元素 的特性用来表述网络中 的约束,如流、方 向、集合或指令约束。示例 1:设备之间 的“路径“资源网络连接可能包括包含设备之间 的物料运输时间以及设备之间 的物料运输率在 内 的特性。示例 2:设备和物料定义之间的允许使用“资源网 络连接可能定义 了 允许特定物料使用 的特定设备。资源网络连接特性可能为使用许可过期或撤销 的 日 期。示例 3:“物料替换物“资源 网络连接可能定义了一个基础物料和可能替换物料的列表。各资源网络连接都 由一个资源网络连接类型 定义。该资源网络连接类型可 能包含
25、资源网络连接类型特性,这些特性定义了允许 的资源网络连接特性。注 3:资源 关 系 网络模型与 MIMOSA CCOM 网 络模型 的概念相似。见参考文献。8 GB/T 20720.4一2021/IEC 62264-4:2015 资源关系网络资源网络连接资源网络连接类型导出0.到资源引用从资源引用资源网络连接特征导出资源网络连接类型特性到资源引用特性从资源引用特性I l 与其中元素一致I I I与其中元素一致资源模型注释任何人员、设备、物料、实物资产、工作流程段或流程段模型图 2资 源 关 系 网 络模型6.2 资 源 关 系 网络属性资源关 系 网 络为一个或多个资源 网 络连接的组合。表



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