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GB／T 40283.3-2021 自动化系统与集成 制造应用解决方案的能力单元互操作 第3部分：能力单元互操作性的验证和确认.pdf简介：

GB/T 40283.3-2021标准是关于"自动化系统与集成制造应用解决方案的能力单元互操作"的第三部分，它主要关注于制造领域的自动化系统中，不同能力单元之间的互操作性验证和确认。能力单元通常是指自动化系统中执行特定功能或任务的部分，比如生产设备、软件模块或者信息管理系统等。

该标准的目的是为了确保这些单元能够在复杂的制造环境中无缝协作，提高生产效率，减少错误，提升产品质量和一致性。它提供了一套系统的框架和方法，用于测试和验证这些单元之间的数据交换、功能集成、通信兼容性以及整体性能。

具体而言，标准可能包括以下内容：

1. 互操作性要求：定义了能力单元之间应遵循的接口规范和通信协议，以确保它们能够正确地交互和协作。

2. 验证和确认流程：描述了如何设计和实施测试，以验证能力单元的互操作性是否满足预期的功能和性能。

3. 评估方法：提供了一套评估工具和指标，用于量化和报告能力单元互操作性的效果。

4. 持续改进：鼓励企业在实施过程中持续监控和改进，以适应不断变化的制造环境。

总的来说，GB/T 40283.3-2021是制造业中推动自动化系统标准化和互操作性的重要指南，帮助企业提升智能制造水平。

GB／T 40283.3-2021 自动化系统与集成 制造应用解决方案的能力单元互操作 第3部分：能力单元互操作性的验证和确认.pdf部分内容预览：

建立GB/T40283，需要采取多个步骤。初始步骤显示了使用软件能力配置文件启用了哪些互 服务。后续步骤开发了提供这些互操作性服务的具体方法和机制。GB/T40283的最终输出是 件： 一第1部分：应用需求能力单元互操作准则，规定一个框架，目的是根据一组MSU提供的能 描述自动化解决方案。该框架还将定义一组能力元素和组成规则，以根据企业应用程序的 动化系统能力要求表示互操作性准则。 第2部分：能力模板和软件单元分类，规定模板定义，目的是描述自动化解决方案的软件单 的能力，该能力可以映射到目标制造应用的功能要求。还根据能力的属性指定了映射规则， 于组成软件单元编目项的内容， 第3部分：能力单元互操作性的验证和确认，规定验证关于应用需求和系统解决方案的能 单元的互操作性的框架。 第4部分：制造应用程序需求的能力单元评估，规定用于从软件单元编目中获取满足制造应 要求的候选能力单元的搜索方法，并且将描述作为搜索结果的报告结构，目的是表明软件单 编目中的候选项与制造应用要求的对应程度。 GB/T40283满足了制造软件的用户和供应商对工业自动化领域中软件互操作性的要求。 用户互操作性要求包括： 通过组合不同来源的一组软件组件的能力集成自动化应用系统； 在软件单元中替换另一个软件组件，以提供自动化应用系统所需的能力同等能力； 将软件单元的能力从一个资源系统平台集成到另一平台； 验证和确认软件单元满足自动化应用系统要求的能力。 供应商要求包： 一表示由软件单元中使用的软件组件提供的能力集： 验证软件组件能力是否是所需软件单元能力的一部分； 根据软件在自动化应用系统中的互操作性能力对软件单元进行分类，以支持广泛的分布。 GB/T40283还解决了软件互操作性服务，其中包括： 访问软件能力的描述以实现互操作性评估； 使用搜索引擎自动搜索和定位候选软件单元和组件； 表示运行在特定系统平台上的自动化应用程序的软件组件之间的依赖关系。 首先根据潜在功能定义软件能力。然后将其表示为有关软件、能力和能力的事实。开 T19902系列标准的目的是提供一种标准化的方法，以根据制造软件单元（MSU)能力概况描述 件的能力。在GB/T19902中，软件组件包含在MSU中。GB/T19902还提供了一种通过能力 件将MSU的能力作为信息交换的方式。软件能力分析是提供上述软件互操作性服务的基础。 B/T19902并将其用作GB/T40283的基础

自动化系统与集成制造应用解决方案的 能力单元互操作第3部分：能力单元 互操作性的验证和确认

GB／T50508-2019标准下载本文件规定了对具有一系列满足目标制造应用解决方案的功能性需求的能力的制造能力。 CUs)互操作性进行验证和确认的框架。 本文件适用于验证和确认的框架对第1部分中互操作性准则的使用和执行步骤进行描述

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

下列缩略语适用于本文件。 MARD：制造应用需求文件（ManufacturingApplicationRequirementsDocument） MCU：制造能力单元（ManufacturingCapabilityUnit） MPCU：制造过程能力单元（ManufacturingProcessCapabilityUnit） MRCU：制造资源能力单元（ManufacturingresourceCapabilityUnit） MSU：制造软件单元（ManufacturingSoftwareUnit) OPM：对象过程模型（ObjectProcessModel) UML：统一建模语言（UnifiedModelingLanguage)

开发一个制造应用的目的是执行该应用后的产品可实现预定的规格要求。该规格要求由产品客 用户的期望决定，包括在不超出制造成本限制和造成延误的前提下，目标产品能确保所需的特性。 制造应用的开发通常从详述MARD中后续的需求规格开始。该文件包括相关应用应满足的结

性、功能性和定性的规格。关于MARD，应用设计通过恰当的形式对不同的设计产品进行阐述，主要 包括： 一应用总体结构； 一其能力单元； 一相关性； 一配置和部署。 采用的设计形式通常是图形化的和文本的，用于描述制造过程和相关设计产品的细节。 本文件用于根据工业自动化领域中MCU的互操作性处理制造应用的用户和供应商的需求。用户 需求包括： 一通过组合能力单元构建一个制造应用； 一选择合适的能力单元，并按需进行合理替换； 一根据所需的能力专规对能力单元进行验证。 供应商需求应明确规定它们相应的互操作性能力。 制造应用过程应由设计和计划活动与不同类型（人力、机械、电气、硬件、网络、和/或计算机处理)的 操作组成。对于每个过程，制造应用设计说明了该制造应用内置的功能角色，单独的控制流，潜在的特 定活动和功能。对于制造过程的实现，设计应明确所需的制造资源和制造执行所必需的特定能力。这 些制造资源的类型不同（如机械、电气、硬件、网络、软件等）（见ISO/TR18161），应使用专用的专规模 板描述相应的能力单元，参见附录A。能力单元专规包括使用不同的域对制造资源单元能力的结构性、 功能性、定性特征进行描述 为了完成特定的制造目标，制造过程的设计应说明所需的互操作性，即规定过程进行互操作的时 间、地点和方式。应说明与信息通讯、数据共享、数据交换、服务调用等相互影响的制造过程之间所需互 操作性的类型。随后，能力单元专规规定了它所提供的互操作性设备和机制。并且，制造应用执行与各 种实施过程或编码过程有关，这些过程激活后表现出过程设计模型的性质。它们通过应用设计阶段决 定的互操作性机制和设备相互作用。制造资源与制造过程相关，例如装置、硬件单元、软件单元等，通过

5.2MSU互操作性验证和确认

提供MSU能力建规的能力。 最后一方面在ISO16100系列标准中已经得到了全面阐述。然而，MSUs的互操作性验证和确认 需要考虑上述各个方面。 MSUs互操作性的验证和确认过程是检查有效的互操作性与所需的互操作性之间匹配程度所不可 缺少的。在制造领域应用（图1)中MSU的一般上下文中，应用产品应由三个主要开发阶段产生，对应 三个描述层级：需求定义层级、设计层级和实现层级。表1中定义了产品的四个主要集合A，B，C，D，用 于互操作性的验证和确认。

图1MCUs一般上下文的主要描述实体

表1产品的四个主要集合

品组成，这些设计是当前应用的目标执行所必须的。 D集合符合设计的互操作性质量和相应工作实施的质量

“期望”指的是被设计层采用并且应在实施层实现。因此，期望互操作性应描述被采用并执行来操 作MSUs的不同类型的互操作性机制。 “有效”指的是按照互操作性设计执行，所需类型的互操作性机制是如何实现并满足设计阶段的 要求。 互操作性验证过程的目标是两种产品集合A和B之间的一致性评估的第一种类型。该一致性通 过检查设计产品和相应实现产品的匹配程度达成。单个MSUs的设计应考虑它们各自能力专规的 规范。 一致性评估的第二种类型应基于检查产品集合C中互操作性质量设计与产品集合D中有效互操 作性质量的匹配程度。互操作性确认过程的目标是一致性水平评估

前三个互操作性水平应结合ISO/IEC25010中定义的质量模型用于互操作性确认， ISO/IEC25010应提供用于互操作性确认的软件质量的详细描述。它适用于定义MSUs互操 勺所需质量以及评估已实施互操作性质量的实例化

6互操作性验证和确认的且标

函数调用； 信息通讯； 全局资源共享； 文件共享； 信息共享； 一通用数据库的接人和升级。 被调用的互操作性设计是一个特定的部分，它由整个制造应用设计（包括MSUs设计）中不同的元 组成。随后，每个所需的互操作性机制应有各自的文本或图形化设计描述和相应的语义。当前应用 选择的设计语言宜让特定的文本或图形元素能清晰的表现MCUs之间所需的互操作性。为了实现所 需的设计机制，它应有开发环境提供的一个及以上的实现方法。在可能实现中的选择应按照当前应用 的所需质量准则完成，例如可靠性、性能、效率、安全性、或其他质量准则（图2）。 互操作性验证根据质量定义和通过质量模型实例化的MSUs互操作性质量评估执行

图2MSUs间用于验证互操作性的产品元素

产品集合A描述了MSUs的预期能力和互操作性，产品集合B描述了有效的互操作性。互操作性 验证基于检查两个集合的产品之间的匹配程度 同样，产品集合C描述了MSUs互操作性的预期质量CJJ 27-2012 环境卫生设施设置标准，产品集合D描述了已实施MSUs的有效质 量。互操作性确认检查了集合C描述的预期质量特性、子特性和属性与产品D描述的有效互操作性质 量准则之间的一致性。最后一个产品集合根据第4章和第5章两个部分建立在收集数据和度量值的基 础上，ISO/IEC25020：2007的附录A对此进行了更为详细的描述

6.2互操作性验证目标

验证过程旨在检查以下方面： 期望的互操作性能力专规与使用MSUs的有效能力专规之间的匹配程度（图3）： 设计的MSUs的互操作性要求规范和已实施的（或已获得的）MSUs提供的有效互操作性之 间的匹配程度； 由运行MSUs的软件环境提供的互操作性机制和设备

扩展匹配器应提供用于比较所需能力专规（包括MSUs的互操作性）和使用MSUs的有效能力专 见的机制。扩展匹配器还宜提供关于属性的功能集来完成互操作性验证的机制。参照所需质量特征的 产品和其有效实现的产品来实现互操作性验证DB3204／T 1002-2019标准下载，

6.3互操作性确认且标

互操作性质量准则满足的程度； 参考目标质量准则，拥有较低匹配度的互操作性机制，其评级也较低； 每个互操作性机制在功能、可靠性、响应时间、安全性、性能或可移植性方面的风险程度