(高清版)GBT 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

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Part3:Verificationandval国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 1 3 35.1互操作性背景 35.2MSU互操作性验证和确认 45.3互操作性水平 66互操作性验证和确认的目标 66.1经过考虑的互操作性机制 6 8 9 97.1验证所需的产品 97.2匹配过程的验证 8互操作性确认过程 8.1用于确认的产品 8.2匹配过程确认 附录A(资料性)包含互操作性外延模板的能力专规的概念结构 附录B(资料性)用于MSUs互操作性确认的ISO/IEC25000质量模型改编实例 附录C(资料性)互操作性验证和确认相关的OPM架构 21ⅢGB/T40283.3—2021/I本文件按照GB/T1.1—2020《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/T40283《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3部分。GB/T40283已经发布了以下部分：——第3部分：能力单元互操作性的验证和确认。本文件使用翻译法等同采用ISO16300-3:2017《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》。与本文件中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：——GB/T19902.1—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———GB/T19902.2—2005工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第2部分：建规方法论(ISO16100-2:2003,I——GB/T19902.3—2006工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第3部分：接 —GB/T19902.6—2012工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第6部分：基于多能力类结构进行专规匹配的接口服务和协议(ISO16100-6:2011,IDT)———GB/T25000.10—2016系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SQuaRE)第10部分：系统与软件质量模型(ISO/IEC25010:2011,IDT)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(SAC/TC159)归口。本文件起草单位：浙江大学、北京机械工业自动化研究所有限公司、浙江中智大学宁波理工学院、深圳职业技术学院、桐昆集团股份有限公司、江苏长江智能制造研究院有限责任公司。 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：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。开发1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ISO16100-1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(IndustrialautomationsystemsandintegISO16100-2工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第2部分：建规方法论(In-erability—Part2:ProlingforinteroperabilitISO16100-6工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第6部分：基于多能力类结构进行专规匹配的接口服务和协议(Industrialautomationsystemsandintegration—ManufacturingISO/IEC25000系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SQuaRE)SQuaRE导则[Systemsandsoftwareengineering—Sys2GB/T40283.3—2021/ISO1一种规定了为了满足预期制造目标而应进行设计和实施的过程文档3MARD:制造应用需求文件(ManufacturingApplicationRequireMCU:制造能力单元(ManufacturingCapabilityMPCU:制造过程能力单元(ManufacturingProMRCU:制造资源能力单元(ManufacturingresourceCapabiliMSU:制造软件单元(ManufacturingSoftwareUnit)OPM:对象过程模型(ObjectProcessMoUML:统一建模语言(UnifiedModelin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构4GB/T40283.3—2021/ISO1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MCUs的互操作性应通过包含一系列MRCU专规的单个MCU能力专规进行验证。确认和验证的过程应描述为用于相关产品的一系列遵循的步骤，用于验证 5GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017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制造应用制造信息制造资源制造过程能力单元所需的MSU启动制造活动外部表示能力单元模板能力单元专规表示能力单元专规A由MSUs预期活动的设计方案组成，与互操作性机制相关，互操作性机制应满足MSUs之间可能存在的数据共享、信息交换、服务调用和交换B由实现MSUs有效能力和允许相关MSUs完成相应活动的可行互操作性机制的编码部分组成C由规定了期望互操作性质量准则的质量模型元素组成，实施互操作性机制和服务应满足该质量准则。这些准则和相应的特性，子特性和属性应根据ISO/IEC25000中的操作性的有效质量特性、子特性和属性进行规定(参见附录B)D由提供实例化质量模型中有效质量特性的数值或等级值的质量报告组成A和B集合由期望互操作性机制的设计产品组成，这些设计是当前应用的目标执行所必须的。C和D集合符合设计的互操作性质量和相应工作实施的质量。6GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017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中有效互操互操作性质量应取决于MSUs之间的互操作性水平。表2列出了主要的互操作性水平。1互操作性的技术水平应关注MSUs之间的数据交换。在该水平下，应2考虑通用数据结构的语法互操作性水平应用于交换MSUs之间的信息。出于3用于信息交换的通用参考模型中，相互交换的信息应与相互交换的4与可互操作的制造应用、制造过程或MSUs相对应的协同互操作性应5概念互操作性即基于工程方法的概念模型能使它们能被相关应用或过程的开发者解读和评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互操作互操作性验证和确认是在制造应用MSUs发展的背景下考虑的，在此背景下需求用的开发团队定义的。根据MARD中对制造应用的规范要求详细给出了目标MSUs的相应设计。因集合A的产品包括由MSU专规提供的功能和服务的规范。MSUs的分类在ISO16100-2中有详7GB/T40283.3—2021/ISO16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。需求阶段需求阶段资源需求定性需求制造资源所需信息设计阶段集成制造系统应用制造系统实施阶段制造应用需求8同样，产品集合C描述了MSUs互操作性的预期质量，产品集合D描述了已实施MSUs的有效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——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1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9 GB/T40283.3—2021/ISO1互操作性需求规范包括整个互操作性设备集合，该集合由当前制造应用的开发团队给出，是由匹配过程用于检查制造环境的可用设施和MSU专规是否匹配互操作性需求规范。匹配过程用于a)单个MSU的互操作需求(UIR);b)制造软件环境提供的互操作设施集合(IFS);一个匹配程度的评估可以参考UIR集以及IFS和SIS两个集合GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017 ●简单数据访问；●复杂数据访问；●程序访问；●服务访问；●文件访问●数据库访问。一个参考，这个参考由MSUs间的互操作去满足。对于目标的互操作质量模型，推荐使用ISO/IEC可用ISO/IEC25010作为参考。确互操作的质量准则，并通过检验有效工作互操作匹配程度实现。为了使用ISO/IEC25000的方法论，GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017互操作性质量准则(资料性)包含互操作性外延模板的能力专规的概念结构中6.3和GB/T中6.3和GB/T19902.5—2011的6.3.1中所述，能力专规模板包含的通用部分与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与GB/T19902.2—200519902.3—2006中7.2.2所述一致。这些特定的部分至少应包含ISO16100-2规定的元素，以及以下元素(表A.1):b)MDD描述格式(例如：MDDc)MDD描述(例如：对MDD对象列表);对象的时序访问)。表A.1能力专规模板的概念性结构CapabilityClassNameandRefMeasuredPerformanceoftheUnitNumberOfTransactionsPerUnitTiNumberOfShipmentsNumberOfProfileAttributesNumberOfMethodsNumberOfResourcesNumberOfConstraints表A.1能力专规模板的概念性结构(续)NumberOfExtensionsNumberOfLowerLevelsNumberOfSubtemplatesAtNextLowerLevSetOfMDDObjectsListOfMDDObjectsEventOrderedMDDOListOfCapabilityClassAListOfCapabilityClassMethodsListOfCapabilityClassResourcesListOfCapabilityClassConstraintsListOfCapabilityClassExtensionsListOfCapabilityClassLowerLevelsListOfCapabilityClassSubte上述能力专规模板包含一个额外的“互操作性MDD对象”域，在该域中模板使用者规定相关能力单元应使用的互操作机制。GB/T40283.3—2021/ISO1(资料性)用于MSUs互操作性确认的ISO/IEC25000质量模型改编实例互操作性确认过程需要检查MSUs间互操作性的特定定性需求与相应实现的匹配程度。本附录用于提供指导并阐述ISO/IEC25000系列质量规范。该质量规范用于处理与质量需求规图B.1ISO/IEC25000SQuaRESQuaRE标准区分了质量的三种主要类型(图B.2),这些类型反映了开发者和使用者关于质量的部质量)提出的SQuaRE,对系统或软件的期望特定质量和实要求要求规定规定GB/T40283.3—2021/ISO16300-3:2017表B.1MSU间与互操作性质量适配的SQuaRE架构中的特性与子特性(续)时间行为资源利用——由互操作性特性或子特性有关指标应用获得的数值。这些数值构成了MSUs间已实施互操互操作性确认应根据SQuaRE框架进行(图B.3和图B.4)。确认表明实现GB/T40283.3—2021/ISO1(资料性)客户机制户或使用者的期望决定(图C.1)。a)应用总体结构；互操性验证和确认用于检查MSUs之间设计的与相应已实施的互操作性机制是否保持一致。GB/T40283.3—2021/ISO1验证和确认通过结合已开发的应用的产品与过程交互性，检查MSU之间设计的和已实施的互操[1]GB/T19902.1—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：[2]GB/T19902.2—2005工业自动化系统与集成制造软件互操作性能力建规第2部分：[3]GB/T19902.3—2006工业自动化系统与集成制造软