标准内容
ICS 25.040. 40
中华人民共和国国家准
GB/T19114.43-2010/IS0 15531-43.2006工业自动化系统与集成
工业制造管理
数据第43部分:制造流程管理数据:流程监控与制造数据交换的数据模型Industrial automation systems and integration--Industrial manufacturingmanagement data--Part 43 : Manufacturing flow manageinent data Datamodel for flow monitoring and manufacturing data exchange(ISO 15531-43:2006,IDT)
2011-01-14发布
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
2011-05-01实施
GB/T19114.43—2010/IS015531-43:2006前言
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义缩略语
3.1术语和定义
3.2蹦略语
4GB/T 19114 目的和范围
5制造流程管理数据
制造流程管理
基本概念和假设
制造流程管理数据模式定义
制造流程管理数据类型定义
制造流程管理数据子类型约束定义·5.6制造流程管理数据实体定义
附录A(规范性附录)SC4标准中ASN.1的标识符附录B(资料性附录)
附录C (资料性附录)
参考文献
EXPRESS列表
EXPRESS-G图
GB/T19114.43—2010/ISO 15531-43.2006GB/T19114《工业自动化系统与集成工业制造管理数据\分为下列部分:第1部分:工业制造管理数据:综述:-第21部分:规范外部交换产品数据的表达第31部分到第33部分:制造资源应用管理数据的表达;第41部分到第44部分:制造流程管理数据的表达。GB/T19114工业自动化系统与集成工业制造管理数据》现已发布和部将发布的包括以下部分:·-第1部分:工业制造管理数据:综述—第31部分:资源信息模型
一第32部分:资源应用管理数据的概念模型第42部分:时间模型
一第43部分:造流程管理数据:流程监控与数据交换的数据模型-第44部分:车间级数据采集的制造管理信息建模本部分是GB/T19114的第43部分,本部分等同采用ISO15531-43:2006,在技术内容和结构方面与IS015531-43:2006一致。在编写规则上符合GB/T1.1一2000,为便于使用,做了如下编辑性修改:a)删去了ISO前言:
6)将“本国际标准”和ISO15531改为“GB/T19114\;c)将规范性引用文件中已转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准编号,并在其后的原括号内给出了该国家标准当前的适用版本编号及其对应的际标准版本编号。未转化的仍引用国际标准。
本部分的附录 A 为规范性附录,附录 B和附录 C 为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国白动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本部分主要起草单位:中国标准化研究院、重庆市标准化研究院。本部分主要起草人:刘守华,王志强.洪智、余松华,唐良畜、李文武、杨青海。I
GB/T19114.43—2010/1S015531-43:2006引言
工业产品的制造过程所产生的信息对于该产品的生命周期是非常重要的,尤其在一个可持续发展的环境中。制造可被定义为由原材料或半成品向成品的转化。制造管理在整个生产周期中,从下料到成品的交付都起替指导和调节物流的作用,包括对资源普理的影响。一个制造管理系统管理着整个制造链的物流和信息流,从供应商、制造商、集成商到分销商,有时还包括客户:
为了便于电子信息交换,合作者之间可以以数据的形式确定并构成。那么在交换时信息处理必须通过使用产品和制造数据建模标准,以一种能被大多数合作者共享的方式来标识、建模和表达。供应厂家的生产计划功能和主厂家的主要生产计划人员有很大的关系,他向供应厂家提供信息以便供应商计划他们的生产。主厂家的运作计划系统不断地向供应商发出定单以确保构件、部件和其他生产和装配过程所需的资源。
GB/T19114是一项工业制造管理数据的计算机可解释的表达和交换的标准。其目的是提供一个中性机制,这个机制能通过在相同的工业公司和它的外部环境之间的生产过程米描述工业制造管理数据,它独立于任何特殊的系统。这种描述的实质使它不仅适用于中性的文件交换,也可以作为一个实现和共享制避管理数据库和归档的基础。该标准由多部分组成,每部分单独出版,该标准分为:外部交换产品数据、制造资源应用管理数据时间模型管理和制造流程管理数据。GB/T19114的本部分通过制造流程和过程的数据模型的建立摘述了与制造流程和过程管理相关的数据表达,并且着重强调了本部分与ISOTC184/SC 4所制定的其他标准:如ISO10303(GB/T16656),ISO13584(GB/T17645),ISO15926(GB/T18975)之问的关系,除此之外,本部分的制定应用了GB/T16656.11第二版中的EXPRESS语言,它是GB/T16656.41几种结构的扩展应用,并且还引用了GB/T17645字典。
1范围
GB/T 19114.43—2010/IS0 15531-43,2006工业自动化系统与集成工业制造管理数据第43部分:制造流程管理数据:流程监控与制造数据交换的数据模型GB/T19114的本部分为流程管理提供了一种数据模型和一个相关的构造块集,与GB/T19114的第42部分的时间模型不同。物流和信息流的计划、调度、控制和监控的标准的数据模型和表达都是通过数据模型和构造块集米描述的因此本部分遇过建立一种概态流程模型来提供一科在制造过程中的关子流程控制和管理的数据表达。
本部分适用于:
与制造流程管理和控制相关的数据的表达。注;该信总通常在主厂家内部提供在不同的车间或生产单元间进行交换本部分不适用于:
一有关外部交换信息建模:
一有关制造过程中资源应用的信息建模:有关时间表达的信息建模。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T19114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(不包括谢读的内容)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/T16262.1信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第1部分:基本记法规范(GB/T16262.1-2006.ISO/IEC 8824-1+2002,IDT)CB/T16656.11工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第11部分:描述方法:EXFRES$S语言参考手册(GB/T16656.11--2010,ISQ10303-11:2004,IDT)GB/T16656.41T业自动化系统与集成产品数据表达与交换第41部分:产品描述与支持原理(GB/T 16656.41—2010,ISO 10303-41:2005,IDT)GB/T16656.49工业自动化系统与集成产品数据表达与交换第49部分:工艺过荐结构和特(GB/T16656.49—2003,IS010303-49:1998IDT)GB/T17645.1工业自动化系统与巢成零件库第1部分:综述与基本原理(GB/T17645.1—2008,ISO 13584-1:2001,IDT),
GB/T17645.24工业自动化系统与集成零件库第24部分:逻辑资源:供应商库的逻辑模型(GB/T17645.24—2003.ISO13584-24:2002,IDT)GB/T17615.42工业自动化系统与集皮零件库第42部分,描述方法学:构违零件族的方法学(GB/T17645.42—2001,IS0 13584-42,1998,IDT)GB/T19114.1工业自动化系统与集成工业制造管理数据第1部分:综述(GB/T19114.1-2003,IS0 FDIS15531-1:2000,IDT)1
GB/T19114.43-—2010/S0 15531-43:2006GB/T 19114.31一2008工业自动化系统与集成工业制造管理数据第31部分:工业制造管理数据(ISODIS15531-31+2002,IDT)GB/T19114.32工业自动化系统与集成T.业制造管理数据:资源应用管理:第32部分,资源应用管理数据的概念模型(GB/T19114.32—2008,1S015531-32:2005.IDT)GB/T19114.42工业自动化系统与集成工业制造管理数据:资源应用管理第42部分时间模型(GB/T19114.42—2008,1SO15531-42:2005,1DT)GB/T20720.1—2006企业控制系统集成第1部分:模型和术语(ISO62264-1:2003IDT)IS010303-1:工业自动化系统与集成产品获据差送与交换第1部分:综述和基本原理3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于 GB/T 19114 的本部分,3. 1. 1
capability
能够执行特定活动的特性。
注:性能由组播迷制选龚源或系统的功能方面的特征所定。[GB/T19114.1]
能力capacity
一个系统、子系统或资源从数量的观点上实现所预期功能的能力。例:一个系统或资源在一定期限内生产预期数量的产品的能力。注,对于一个给定的系统或资源,对可应用能力和所要求能力加以这分可能是有用的。[改自 GB/T 19114. 1]
运送过程caryingprocess
传输过程transportationprocess支持其他过程间流程的过程。
法,其他过程可以是其造过程和/或者其他运送过程。运送过程是一个特殊化的过程,同时也可以被认为是一个特殊化的制造过程。 然而,在流程管理环境中,应清楚区别直接支持制道的过程和更多物流及面问设备的过程
数据data
-种形式化的信息表达,它适合于人或计算机进行通信、解释或处理。[ISO 10303-1]
数据交换dataexchange
数据的存储、访问,传输和归挡。[ISO10303-1-
装量deyice
在何确定的不属于软件、数据集或人力资源类的物理设备,系统或子系统。注:然而装置可以包含较件。
[GB/T 19114. 1-
离散制造discretemanufacturing离散性产品的生产。
例:汽车,器具或计算机,
FGB/T 19114.1
分离过程divisionprocess
把一个流程分成多个流程的运送过程。3.1.9
实体eatity
由共同特性定义的信息类。
[GB/T16656.11]
企业实体enterprise tntity
一个企业论述范围内任何具体或捆象的东西。CB/T19114.43--20 T/IS0 15531-43:2006注:这里提到的概念属于广义实体概念,如同在GB/T18757LLI里所定义的。为避免和GB/T16556.11所定文的实体术语相不盾,那些标准里定义的概念在这里有所限制,那么除了在论垃内的定义,GB/T19114的术语实体与GB/T16656.11提供的定义一致。_改自 GB/T 19114. 1]
环境 environmient
论域的一部分,但并不属于系统自身。求例:系统的输人和输出,如原材料、最终产品等,属于系统的坏境,但不用于系统或时间。[GB/'T 19114. 42]
流程flow
物质或信息对象集合在空间和时间上的运动。[GB/T19114.1]
流程控制fluw cuntrol
一个特定的生产控制系统,它主要以生产率和供应工作为基础满足计划进度,监控步产,注,根据其特定目的,它也包搭检查和操纵流程。该术语也间应用在功能或服务上,定义来自APTCS字典,:GB/T 19114, 1J
流程模型flow model
与制造相关的流程的一种表达或描述,它只描述与其目的相关的方面。[GB/T 19114.1]
信应information
事实、概念或指令。
[ISO 10303-1]
合流过程janction process
使儿个流程组合变成一个或多个其他的流程的运送过程。3
CB/T19114.43—2010/IS015531-43.20063. 1.17
mannfacturing
将原材料或半成品转换成成品的功能或行为。注:定义采自APICS字典
[GB/T 19114. 1]
mannfacturing management
制造管理
在整个生产周期中指导和调节物流的功能和行为-从下料到产品的交付,包括对资源管理的影响。
[GB/T19114,1]
制造过程
mannfactnring process
一套结构化的活动或操作,它完成了将原材料或半成品向半成品或成品的转化。注:制造过程可以按过程、产品、单元成固定位置等方式组织,根据战略性应用和物资的分配,制走过程可被用于支持接库存生产,按订单生产,按订单装配。[改自 GB/T 19114,1
模型model
一种实体或系统的表达或描述,只对认为和其目的相关的方面进行插述。注:这里所用的实体不是GB 16656.11提供的,而是由 GB/T 20720.1—2006给山的。[CB/T19114.1]
工库operation
包含一个或多个作业单元的工作或任务,该工作或任务通常必须在一个位置完成。注:定义采自APICS字典.
计划planning
过程顺序、资源需求和需要达到特定操作的流程管理受控的分析和设计。[ISO 10303-1]
proeess
及各种企业实体的活动的结构化组合,这些活动是为给定目的设计和组织的。注:这重所供的定义和GB/T16656,49的定文非接近熟而GB/T19114需要活动的结构化组合的观念,对于时问和步既没有任何预先确定。另外,从程管理的观点来看,为同步目的需要一些空过程,尽管实际上它们不起任何作用。
[改自 GB/T 19114. 1]
产品product
由天然或人工过程形成的事物。[改自 1SO 10303-17
产品数据product data
适合于人或计算机进行通信、解释或处理的,以形式化方法表达的有关产品的信息。[ISQ 10303-1]
resource
CB/T19114.43—2010/IS0 15531-43.2006企业用于生产产品或提供服务的任何设备,工具和手段。注1:本定义改写自GB/T19114.1一2003.所以该标准中定义的资源(除了晾材料、产品和组件量从一个系统理论的观点来考虑)是作为系统坏境的部分而非属于系统本身,而且该定义包括GB/T16656.49定义,但它也包括在应用于同样包括原材料和消耗品的本部分.CB/T20719.1t以及GB/T20719.13的定文中。往2:这里所定义的颈源包据人力资源,作为一种具有给定能力和性能的特定的手段。这些工其通过指派代务而裁认为及制造过程。除了它们在制造过程中完成给定的任务(即愿材料或零部件的转换,物流服务保正)的能力外,不包括人力资源的个体或通用人类行为模整。作为包括人力手段的其他安源,仅从它们的功能,能力、状态(即空闲、忙),它不包括任何方面的个体或共同的杜社会行为模型或表达。[改写 GB/T 19114. 1-: 2003 的 3. 6, 43]3.1.27
调度scheduling
制造活动计划事件的行为、功能或结果。[GB/T 19114, 1]
时间单位unit of time
时域时间测度必须引用的单位,它隐式或显式地表示为国际单位制中定义的秒的荐十倍。注1:换句话说时间单位是引用时间时所选的时间定盘值,它也可按时间的其他定量值表示。秒就是国际单位制定义的时间单位,
注2:倍数可能大于1,或小于1。[GB/T 19114, 42]
tuniverse af discourse
属于一个真实世界领域的具体或抽象的事物的集合,根据其在模块化的系统和相应环境上的重要性进行选择。
社,定义采自IS0/CEN19439L*
[GB/T19114.1]
3.2缩略语
下列缩略语适用于本部分
MANDATE:制造管理数据交换(MANufacturing managementDATaExchange)STEP:产品模型数据交换标推(STandardforLheExchange ofProduct modeldata)4GB/T19114目的和范圈
GB/T19114也叫MAVDATE,它规定了整个工业过程中制造管理信息表达的特征。它提供必要的机制和定义,使得制造管理数据在工厂内部或与其他工厂或企业之间共享和交换。变换贷穿于不同的计算机系统以及和整个工业过程相关的环境中。本标准关注离散制适造业,但不仅限于此。而且,本标准也适用于任何其他的与本标滞基本原则不矛盾的非离散制造工业过程,以下两容属于GB/119114的范围:生产和资源信息的表达,包括:性能、能力,监掉、维护的约束和控制:注;按其对流程控制的影响,维护束以及维护管理相关的数据也是本标准考患的内容。一生产和资源信息的共享和交换,包括存储、传送,访问和存档。以下内容不属于GB/T 19114的范围:一企业建模#
注:企业总体建模的工其,结构和方法学不属于GB/T19114的范围,一产品数据(产品信息的表达和交换)GB/T19114.43—2010/ISO15531-43:2006组件数据(零件库:计算机可解释的零部件库信息的表达和交换)刀具(刀具数据的电子表达和交换);技术维护信息(如设备的修理,操作和维护手珊这样的技术信息)。5 制造流程管理数据
5. 1制造流程管理
GB/T19114的本部分对制造流程管理和车间或工厂中流程控制的数据模型进行了说明。制造流程模型被提供在同时和/或相继发生的不同过程坏境之中,它提供一个或多个产品和/或组件,同时也包含图1所示的众多资源。
在这个环境中,一个组件可以是几个过程的输入,一个过程可以同时或连续地提供不同的组件和/或产品,不同的过程可以连续地使用同样的资源。示例1:图1 所示:同样的组件(或原材料)C2是过程 A和F的输人,同理,组件(或原材料)C3 是过程 F和 L的输人示例 2; 医 1 所示:过程 A 为过程 B 和 D 提供了组许;过程 F 为过程 C,K 和 G 提供组件;过程 L 为过程 H 和 M 期供组件等,这些过程可以同时发生或连续发生的。示例3:图1所示:过程E从过程D和C中得到组件.并提供产品(或组件)p2和p3,过程D提供产品(或组件)pl和过程 E 的组件,过程 N 以过差 H 和 M 中取得组件来提供产品(或组件)p7 和 p8。 所有的这些操作可以同时地或相继地发生,
示例 4,过程 B 和 C 相继使用同样的资源,过程 G 和 H 相继使用其他同样的资源。本部分为数据建模提供了方法,该数据需要管理多个复杂的流程,当此流程在工中同时或相继发生在不同制造过程中时需要引起重现。这部分包括产品,组件或原材料流程以及服务流程(如信息流程)。原材鞋
和/或组计
过程A
过程F
过程!
过程c
表示过程运行识别资源集
过襄M
过程卫
过程G
过程 H
过程K
让租N
表示在框内被识别的两个过程使用相同的资源巢(非同时发生的过程)表示流程集合(材料和信息)
图 1一个工厂中的多个制造过程产品
和/或组件
GB/T19114.43—2010/ISO 15531-43:2006本部分中的论域是指在工厂中的整个制造过程,所考虑的流程管理数据也包括用以管理来自工厂环境的流程的数据(作为一个系统)以及进入该环境的流程的数据,示例:普理公司的其他工产或供应商的组件流程所需要的数据。根据这些需求,本部分在5.2中定义了manufacturing_low_management_data_schema的基本概念和原理。5,3详细说明了该模式,该模式为在计划、调度、监测和控制环境中提供了制造流程过程的结档。本部分中的以下条款中,EXPRESS绪构与GB/T16656.11的模式一致,考虑了制造过程中的计划、调度、监控以及控制的相关约束的表达。注:虽然本部分是为离散性制造流程管理数据设计的,但是所有的模式也可用在连续过程中。5.2基本概念和假设
需要两类独立的概念或企业实体来构造过程A利过程B之间的材料或信息对象流模型。示例I:执行过程A的铣床和执行过程B的钻床之间的材料和信息流,第一类概念描迷了执行过程人和过程B问的相关对象的运送的物理过程的建模。该物理过程也称为运送过程或运输过程,它区别于单纯的制造或机过,该物理过程像其他过程一样是一个系统。它有输人(来自过程 A)和输出(到过程 B),如 GB/『 19114. 31 2008 附录 I) 和 GB/T 20720. 12006附录F中所述,它包括一个物理系统(本身的资源)和一个控制系统(管理系统)。图2通过箭头为过程A和过程B间的关系提供了一个基本表达,箭头表示两个过程间的整个流程,图3通过对运送过程的描述详细说明了整个流程。
第一类概念则更加抽象。它详细描述了介于过程A和过程B间的对象转换特征。该描述是通过流程内容识别,流程逻辑起点和流程逻辑终点目标展开的,同时也依据了每单位时间内转换的对象数量,所有这些息都是流程管理数据,它们的建模是本部分的目的。控制系统
物理系统
06000504
过程Abzxz.net
摘图说明,
物理系歧
控制系统
8289978223
过是B
原材料、产品、组件流程
信息(制造数据)流
图2工厂里两种制造过程之间的关系活2茶
过程A
制遗过程
物理系统
运输过程
控制系统
图 3支撑过程 A和过程B间流程的过程过程B
制增过程
GB/T19114.43—2010/ISO 15531-43:2006随着制造流程所需的两类企业实体之间的分离,管理它们所需的数据被建模,这种建模独立于任何支持这些制造流程的过程和/或资源。所有制造流程的物理特征,包括折扑待征都是通过过程、资源和其他支持传送过程的第一类企业实体的建模来被分别描述的。示例2:传送资源可以包据传送带(包括他们的拓扑描述),自动载运,双车司机(包括从过程A位置到过程B位置的方式),网络电缆等。
通过对各种运送过程的集合的建模,制造流程的所有拓扑特征被建模。图4提供了流程分离和相应的运送过程的表达。用相同的方式表述合二为一的流程结合,该流程结合由一个结合过程而非分离过程支持。相应的图表与图4相称。传送过程
制造和工
捕圈说明:
传送过程
A,B,C表示制造加工过程;
分离过程
传送过程
T1、T2. T3、T4 表示支择过程 A 和过程 B间的传逻过程;一 表示信息流程:
一 表示材料流程。
图4流程分体示图
制或加了
剩造加工
示例 3:图 4 F所示,过程 A 可凿是一个铁铣削过程,过程 B 可能是一个质量控制过程,过释 C 可能是一个钻孔过程。间样,过程 T1 可能是使用传送带的运输过程,过程 T2 可能是将一些组件分发传送的过程,过程 T3 可能是由从事组件质盘控制的工人操作的过程。未被搓取的组件将继续在输送带上传送来支持过程T4。制造管理数据建模的基本原卿提供了一个非带通用的数据模型,特殊模型的待殊化是通过描述过程、资源和在以下各项中详细叙述的基于B/T17645.1技术目录使用得到的。注:使用该技术的每个企业都可以继立月录来适当的描述它们必须建模的不同过程,资源和流程(包括避造和运输设备的规划),
5.3制造流程管理数据模式定义
下列ExPRESs声明开始了manulacturing_llaw_management_dataschema,并标识了必要的外部引用。
EXPRESS描述:
SCHEMA mamufacturing_flow_management_dataschena;REFERENCE FROM suPport_resource_schena(identifier,
Label,
Text);
--GE/T 16656.41
注 1,上面所引用的模式可在 GB/T 16656.41 的下述部分中找到Support_resource_achema:第 20 章8
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