(高清版)GBT 40283.3-2021 自動化系統(tǒng)與集成 制造應用解決方案的能力單元互操作 第3部分：能力單元互操作性的驗證和確認

自動化系統(tǒng)與集成制造應用解決方案的能力單元互操作第3部分：能力單元互操作性的驗證和確認Part3:Verificationandval國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ 1 1 1 3 35.1互操作性背景 35.2MSU互操作性驗證和確認 45.3互操作性水平 66互操作性驗證和確認的目標 66.1經過考慮的互操作性機制 6 8 9 97.1驗證所需的產品 97.2匹配過程的驗證 8互操作性確認過程 8.1用于確認的產品 8.2匹配過程確認 附錄A(資料性)包含互操作性外延模板的能力專規(guī)的概念結構 附錄B(資料性)用于MSUs互操作性確認的ISO/IEC25000質量模型改編實例 附錄C(資料性)互操作性驗證和確認相關的OPM架構 21ⅢGB/T40283.3—2021/I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T40283《自動化系統(tǒng)與集成制造應用解決方案的能力單元互操作》的第3部分。GB/T40283已經發(fā)布了以下部分：——第3部分：能力單元互操作性的驗證和確認。本文件使用翻譯法等同采用ISO16300-3:2017《自動化系統(tǒng)與集成制造應用解決方案的能力單元互操作第3部分：能力單元互操作性的驗證和確認》。與本文件中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下：——GB/T19902.1—2005工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第1部分：框———GB/T19902.2—2005工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第2部分：建規(guī)方法論(ISO16100-2:2003,I——GB/T19902.3—2006工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第3部分：接 —GB/T19902.6—2012工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第6部分：基于多能力類結構進行專規(guī)匹配的接口服務和協(xié)議(ISO16100-6:2011,IDT)———GB/T25000.10—2016系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質量要求和評價(SQuaRE)第10部分：系統(tǒng)與軟件質量模型(ISO/IEC25010:2011,IDT)請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國自動化系統(tǒng)與集成標準化技術委員會(SAC/TC159)歸口。本文件起草單位：浙江大學、北京機械工業(yè)自動化研究所有限公司、浙江中智大學寧波理工學院、深圳職業(yè)技術學院、桐昆集團股份有限公司、江蘇長江智能制造研究院有限責任公司。 通過組合不同來源的一組軟件組件的能力集成自動化應用系統(tǒng)：首先根據(jù)潛在功能定義軟件能力。然后將其表示為有關軟件、能力和能力的事實。開發(fā)1本文件規(guī)定了對具有一系列滿足目標制造應用解決方案的功能性需ISO16100-1工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第1部分：框架(IndustrialautomationsystemsandintegISO16100-2工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第2部分：建規(guī)方法論(In-erability—Part2:ProlingforinteroperabilitISO16100-6工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第6部分：基于多能力類結構進行專規(guī)匹配的接口服務和協(xié)議(Industrialautomationsystemsandintegration—ManufacturingISO/IEC25000系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質量要求和評價(SQuaRE)SQuaRE導則[Systemsandsoftwareengineering—Sys2GB/T40283.3—2021/ISO1一種規(guī)定了為了滿足預期制造目標而應進行設計和實施的過程文檔3MARD:制造應用需求文件(ManufacturingApplicationRequireMCU:制造能力單元(ManufacturingCapabilityMPCU:制造過程能力單元(ManufacturingProMRCU:制造資源能力單元(ManufacturingresourceCapabiliMSU:制造軟件單元(ManufacturingSoftwareUnit)OPM:對象過程模型(ObjectProcessMoUML:統(tǒng)一建模語言(UnifiedModelin制造應用的開發(fā)通常從詳述MARD中后續(xù)的需求規(guī)格開始。該文件包括相關應用應滿足的結構4GB/T40283.3—2021/ISO1性、功能性和定性的規(guī)格。關于MARD,應用設計通過恰當?shù)男问綄Σ煌脑O計產品進行闡述，主要本文件用于根據(jù)工業(yè)自動化領域中MCU的互操作性處理制造應用的用戶和供應商的需求。用戶MCUs的互操作性應通過包含一系列MRCU專規(guī)的單個MCU能力專規(guī)進行驗證。確認和驗證的過程應描述為用于相關產品的一系列遵循的步驟，用于驗證 5GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017最后一方面在ISO16100系列標準中已經得到了全面闡述。然而，MSUs的互操作性驗證和確認MSUs互操作性的驗證和確認過程是檢查有效的互操作性與所需的互操作性之間匹配程度所制造應用制造信息制造資源制造過程能力單元所需的MSU啟動制造活動外部表示能力單元模板能力單元專規(guī)表示能力單元專規(guī)A由MSUs預期活動的設計方案組成，與互操作性機制相關，互操作性機制應滿足MSUs之間可能存在的數(shù)據(jù)共享、信息交換、服務調用和交換B由實現(xiàn)MSUs有效能力和允許相關MSUs完成相應活動的可行互操作性機制的編碼部分組成C由規(guī)定了期望互操作性質量準則的質量模型元素組成，實施互操作性機制和服務應滿足該質量準則。這些準則和相應的特性，子特性和屬性應根據(jù)ISO/IEC25000中的操作性的有效質量特性、子特性和屬性進行規(guī)定(參見附錄B)D由提供實例化質量模型中有效質量特性的數(shù)值或等級值的質量報告組成A和B集合由期望互操作性機制的設計產品組成，這些設計是當前應用的目標執(zhí)行所必須的。C和D集合符合設計的互操作性質量和相應工作實施的質量。6GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017作MSUs的不同類型的互操作性機制?！坝行А敝傅氖前凑栈ゲ僮餍栽O計執(zhí)行，所需類型的互操作性機制是如何實現(xiàn)并滿足設計階段的互操作性驗證過程的目標是兩種產品集合A和B之間的一致性評估的第一種類型。該一致性通過檢查設計產品和相應實現(xiàn)產品的匹配程度達成。單個MSUs的設計應考慮它們各自能力專規(guī)的一致性評估的第二種類型應基于檢查產品集合C中互操作性質量設計與產品集合D中有效互操互操作性質量應取決于MSUs之間的互操作性水平。表2列出了主要的互操作性水平。1互操作性的技術水平應關注MSUs之間的數(shù)據(jù)交換。在該水平下，應2考慮通用數(shù)據(jù)結構的語法互操作性水平應用于交換MSUs之間的信息。出于3用于信息交換的通用參考模型中，相互交換的信息應與相互交換的4與可互操作的制造應用、制造過程或MSUs相對應的協(xié)同互操作性應5概念互操作性即基于工程方法的概念模型能使它們能被相關應用或過程的開發(fā)者解讀和評ISO/IEC25010應提供用于互操作性確認的軟件質量的詳細描述。它適用于定義MSUs互操作互操作性驗證和確認是在制造應用MSUs發(fā)展的背景下考慮的，在此背景下需求用的開發(fā)團隊定義的。根據(jù)MARD中對制造應用的規(guī)范要求詳細給出了目標MSUs的相應設計。因集合A的產品包括由MSU專規(guī)提供的功能和服務的規(guī)范。MSUs的分類在ISO16100-2中有詳7GB/T40283.3—2021/ISO16被調用的互操作性設計是一個特定的部分，它由整個制造應用設計(包括MSUs設計選擇的設計語言宜讓特定的文本或圖形元素能清晰的表現(xiàn)MCUs之間所需的互操作性。為了實現(xiàn)所需的設計機制，它應有開發(fā)環(huán)境提供的一個及以上的互操作性驗證根據(jù)質量定義和通過質量模型實例化的MSUs互操作性質量評估執(zhí)行。需求階段需求階段資源需求定性需求制造資源所需信息設計階段集成制造系統(tǒng)應用制造系統(tǒng)實施階段制造應用需求8同樣，產品集合C描述了MSUs互操作性的預期質量，產品集合D描述了已實施MSUs的有效質量準則之間的一致性。最后一個產品集合根據(jù)第4章和第5章兩個部分建立在收集數(shù)據(jù)和度量值的基——期望的互操作性能力專規(guī)與使用MSUs的有效能力專規(guī)之間的匹配程度(圖3);——設計的MSUs的互操作性要求規(guī)范和已實施的(或已獲得的)MSUs提供的有效互操作性之1擴展匹配器應提供用于比較所需能力專規(guī)(包括MSUs的互操作性)和使用MSUs的有效能力專9 GB/T40283.3—2021/ISO1互操作性需求規(guī)范包括整個互操作性設備集合，該集合由當前制造應用的開發(fā)團隊給出，是由匹配過程用于檢查制造環(huán)境的可用設施和MSU專規(guī)是否匹配互操作性需求規(guī)范。匹配過程用于a)單個MSU的互操作需求(UIR);b)制造軟件環(huán)境提供的互操作設施集合(IFS);一個匹配程度的評估可以參考UIR集以及IFS和SIS兩個集合GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017 ●簡單數(shù)據(jù)訪問；●復雜數(shù)據(jù)訪問；●程序訪問；●服務訪問；●文件訪問●數(shù)據(jù)庫訪問。一個參考，這個參考由MSUs間的互操作去滿足。對于目標的互操作質量模型，推薦使用ISO/IEC可用ISO/IEC25010作為參考。確互操作的質量準則，并通過檢驗有效工作互操作匹配程度實現(xiàn)。為了使用ISO/IEC25000的方法論，GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017互操作性質量準則(資料性)包含互操作性外延模板的能力專規(guī)的概念結構中6.3和GB/T中6.3和GB/T19902.5—2011的6.3.1中所述，能力專規(guī)模板包含的通用部分與GB/T19902.2—200519902.3—2006中7.2.2所述一致，其中又有一些特定的部分與GB/T19902.2—200519902.3—2006中7.2.2所述一致。這些特定的部分至少應包含ISO16100-2規(guī)定的元素，以及以下元素(表A.1):b)MDD描述格式(例如：MDDc)MDD描述(例如：對MDD對象列表);對象的時序訪問)。表A.1能力專規(guī)模板的概念性結構CapabilityClassNameandRefMeasuredPerformanceoftheUnitNumberOfTransactionsPerUnitTiNumberOfShipmentsNumberOfProfileAttributesNumberOfMethodsNumberOfResourcesNumberOfConstraints表A.1能力專規(guī)模板的概念性結構(續(xù))NumberOfExtensionsNumberOfLowerLevelsNumberOfSubtemplatesAtNextLowerLevSetOfMDDObjectsListOfMDDObjectsEventOrderedMDDOListOfCapabilityClassAListOfCapabilityClassMethodsListOfCapabilityClassResourcesListOfCapabilityClassConstraintsListOfCapabilityClassExtensionsListOfCapabilityClassLowerLevelsListOfCapabilityClassSubte上述能力專規(guī)模板包含一個額外的“互操作性MDD對象”域，在該域中模板使用者規(guī)定相關能力單元應使用的互操作機制。GB/T40283.3—2021/ISO1(資料性)用于MSUs互操作性確認的ISO/IEC25000質量模型改編實例互操作性確認過程需要檢查MSUs間互操作性的特定定性需求與相應實現(xiàn)的匹配程度。本附錄用于提供指導并闡述ISO/IEC25000系列質量規(guī)范。該質量規(guī)范用于處理與質量需求規(guī)圖B.1ISO/IEC25000SQuaRESQuaRE標準區(qū)分了質量的三種主要類型(圖B.2),這些類型反映了開發(fā)者和使用者關于質量的部質量)提出的SQuaRE,對系統(tǒng)或軟件的期望特定質量和實要求要求規(guī)定規(guī)定GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017表B.1MSU間與互操作性質量適配的SQuaRE架構中的特性與子特性(續(xù))時間行為資源利用——由互操作性特性或子特性有關指標應用獲得的數(shù)值。這些數(shù)值構成了MSUs間已實施互操互操作性確認應根據(jù)SQuaRE框架進行(圖B.3和圖B.4)。確認表明實現(xiàn)GB/T40283.3—2021/ISO1(資料性)客戶機制戶或使用者的期望決定(圖C.1)。a)應用總體結構；互操性驗證和確認用于檢查MSUs之間設計的與相應已實施的互操作性機制是否保持一致。GB/T40283.3—2021/ISO1驗證和確認通過結合已開發(fā)的應用的產品與過程交互性，檢查MSU之間設計的和已實施的互操[1]GB/T19902.1—2005工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第1部分：[2]GB/T19902.2—2005工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟件互操作性能力建規(guī)第2部分：[3]GB/T19902.3—2006工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造軟