军用产品研制知识组件开发与应用指引

4军用产品研制知识组件开发与应用指引本标准规定了军工行业产品研制知识组件的开发与应用的通用架构、开发本标准适用于指导军工产品在论证分析、预研、产品设计开发、生产制造2规范性引用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡何修改单(不包含勘误的内容)或修订版本都不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文GJB3273A-2017武器装备研制项目技术审查3术语和定义根据业务目标和范围，基于将复杂业务过程进行分解输出，活动，方法知识和工具等资源要素，规则、规范与对不同来源、不同层次、不同结构和形态的知识进行有序整理，形成结构化注:知识模型不是知识，是知识的抽象。一个知识模型可以面向军工产品研制特定场景，将军工产品研制领域的机理、技术、知识、构成知识组件的不可再分的、最小粒度的要素。将第三方软件集成适配器、DLL动态库、一段决策人用户管理人知识集成决策人用户管理人知识集成建模生命周期过程业务单元梳理知识组件应用迭代知识获取与识别知识组件封装知识组件发布知识/模型保护与工程安全性工业软件适配器元组件库知识组件开发与运行环境使能环境知识组件生命周期管理4符号、代号和缩略语5通用框架知识组件开发与应用一般包括知识组件的目标用户、业务适用范围、生命周期过程，知识组件技术管理方面业务适用范围预先研究论证阶段技术管理方面业务适用范围预先研究论证阶段方案阶段研制阶段企业经营管理方面定型阶段55自研程序、CAD、CAE、CAM、CAPP、PM、需求管理、PDM、ERP、MES……图1知识组件通用框架6a)知识组件的目标用户。知识组件的目标用户包括产品生命周期和产品设计人员、产品仿真分析人员、生产制造人员、测试验证人员、领域预先研究，论证阶段，方案阶段，研制阶段，定型阶段以及技术管理和企c)知识组件生命周期过程。一般包含业务单元梳理、知识d)知识组件使能环境。知识组件使能环境是支撑知识组件动工业软件的适配器,提供知识与数据保护,提供知识组件生命周期6开发与应用过程），识构件的封装。进而，可基于基本构件和元构件，封装出复合知识构件知识驱动的产品开发业务目标。知识构件在应用过程中，需借知识构件生命周期的各项活动，应以商务模块为核7领域数据模型数据模型领域数据模型领域数据模型领域数据模型领域数据模型数据模型领域数据模型领域数据模型领域数据模型领域数据模型基础数据模型每类数据模型包含:数据的类型数据模型的唯一标识内在数据结构关系数据模型扩展机制领域数据模型图3业务活动模型设计、仿真、生产、试验等环节的数据模型。基于基础数据模型，根8知识采集与识别工作聚焦于特定工业场景，针对业务单元a)知识资源按文献类型划分主要包括（但不限于）：册等；设计图纸分为二维和三维，包括零件图、b)知识资源按军工产品开发流程划分主）：1)在预研阶段，搜集技术进步、趋势分析、外军装备应c)识别的知识需经过实践验证，证明其正确性和可行性；d)识别的知识需能够以显性化和结构化的方式表达；象关系、外部资源（包括知识）调用、数据结果呈现、控9对象、数据模型、数据对象、数据视图、任务历程、人1)活动模型用于控制具体活动对象的行为，2)活动对象用于调用关联的工具系统，记录任务执行历程并3)数据模型用于控制数据对象的构成机制、数据4)数据对象应用是活动对象执行的结果，用于记录任务流程与数据的关联关系8)任务历程用于记录活动执行后的执行历史，包括任知识组件封装是对模型化后的业务知识集成模型进行逻辑辑定义、数据管理定义、交互界面定义、知识组件测试等。复合组件封装组件建模是利用知识组件开发使能环境提供的元组件模型库或式进行知识组件封装，通过组件模型来构建实现业务知识集成模型要实现的件，如图5所示。组件建模主要包括知识组件属性知识组件属性定义是指描述知识组件的基本特性知识组b)组建模型构建组件模型构建通过调用知识组件组件库及其相关功能，组件模型构建需要使用人机交互控件、消息注册中心器以及工具注册中心等。产品研制知识组件需要调用大量的工业软件，通常1)人机交互控件包含数据控件、消息控件。用者，通过数据控件，使用者可以修改和查看知识组件中的数据。消2)消息注册中心可以建立和管理与知识组件相关的各种消息3)知识信息索引记录知识组件各种活动与知识信息库中的使用4)计时器根据知识组件设定的时间点向消息注册中心c)接口定义知识组件接口定义主要包括对数据接口、控制接口、人机名称数据接口定义数据的基本分类；数据输入和输出的基本特性；数据处理的约束条件，例如数据的取值范围等。控制接口逻辑控制规则，例如逻辑判断条件等；时序控制要求，例如控制接口的调用顺序等。人机交互接口可视化的人机交互界面，例如桌面应用程序界面、网页应用程序界面等；界面元素，例如控件、表单、布局等；界面操作逻辑。消息接口消息类型，例如时间触发消息、数据触发消息等；消息的触发时机，例如特定时间段触发等；消息的内容和格式要求，例如文本信息、二进制信息等。第三方工具接口接口的类型，例如WebService接口等；接口的数据协议，例如SOAP协议等；接口的方法描述，例如WSDL描述等。构建执行关系的方法，即通过在知识单元之间设立控制节点来实现其执行知识组件C（元组件）知识组件B（元组件）知识组件C（元组件）知识组件B（元组件）知识组件A（元组件）知识组件A（元组件）图6知识组件的执行关系依据业务逻辑，确立了四种知识单元（或基本单元）间的执行联这四种执行联系可相互组合，形成更复杂的知识单元（或基本单元知识单元需采用统一的数据接口格式，数据关系的建立体知识组件B（元组件）知识组件A（元组件）↓知识组件B（元组件）知识组件A（元组件）知识组件C（元组件）图6知识组件的执行关系2)动态映射通过自适应匹配和动态协同交互实现，适用于不同交互界面定义主要通过界面组件的灵活配置实现人机交互单选/复选/列表等进行选择、通过图片/树视图等进行内容展示、通过c)三维模型显示控件:提供三维模型轻量化浏览。通过组件修改设建模，并将更新后三维模型动态显示到交互界面上。对于装配体的模载荷约束等输入参数，驱动仿真软件进行仿真分析，并将仿真结果云图e)仪表盘控件:通过仪表盘指示设备的某个f)控制控件:实现对界面上的操作逻辑、选代执行逻辑、指令下发逻辑的控通过将多个知识组件整合封装，可以创建出新的复合组件，以实现更种封装既可能涉及多个单元组件的调用，也可能包括单元组a)知识组件封装的验证包括功能性测试和业务场景的实际应用测试；生成测试报告。测试案例需详细说明知识组件的运行环境需求，包括执行测试并形成测试报告。测试案例中应描述知识组件的运行环境需求，注：知识组件的封装验证是一个持续的过程，不应仅在封装完成后开始测试，而应在开知识组件状态反映了组件在业务流程中的状态信息和状态发布、维护、升级、替代与被替代、废弃等；使用状态包括c)应定义知识组件状态转换的条件和触发机制。d)知识组件的状态信息可被外部系统用于监控。目的:对知识组件整体描述和运行资源目的:对知识组件整体描述和运行资源打包遵循一定的发布市核流程发布知识组件程序库模型文件文档描述数据关系描述逻辑关系描述接口关系发布后进入知识组件库定义描述文件待发布知识组件整体打包图8知识组件发布过程知识组件的描述文件内容应包含属性信息、依赖关系、数概述内容详情基本信息：包括知识组件的命名、版本号、适用的执行环境等核心功能信息。组件依赖：涉及知识组件内部各子组件的相互依赖性，涵盖了子组件的版本详情等数据。数据模型数据结构：详细记录知识组件内部构建的数据模型相关资讯。数据关系接口关联：阐述知识组件内部各数据接口间的互动联系。逻辑关系逻辑联系：展示知识组件内部各项活动之间的业务逻辑关联。服务接口公开接口：列出知识组件对外提供的服务接口，涵盖了数据接口、操控接口、用户交互接口、消息传递接口以及与其他第三方工具的接口。）；b)根据不同类型的信息描述，文件可以拆分为多个独立文c)文件内容所使用的字符编码应满足不同平台间的兼容性需求。6.6.3整理与分类资源文件知识组件的运作依赖于特定的外部资源，因此在知识组件一般按照文件的功能用途进行文件夹分类。知识组件运行所需的资源文件名称资源文件文件要求将描述文件、资源文件与知识组件合并打包，构建出一个封装后的知识组件文件格式需为国际通用的压缩格式（例如：GZIP），确保不同操作平台的工发布知识组件是指将封装完毕、具备执行能力的组件，经过审核后a)在应用知识组件时，应保护其中的知识、模型及相关知识产权。c)在升级过程中，需明确以下几点：5)知识组件的应用场景涉及使用组件构建和完善企业技术架构7知识组件管理规范a)标识管理：具备数字签名的知识组件，通过签名确保其唯一性；c)状态管理：监控知识组件的生命周期状态和运行状态；d)分类管理：建立并管理知识组件的分类体系；e)组件检索：实现知识组件的智能搜索功能；g)授权与安全管理：针对不同用户，实施差异化的授权和安全策略控制。应用层应用层应用2应用3应用4应用2应用3应用4应用N领域1领域2领域3领域领域1领域2领域3领域4领域N工业APP管理工程中间件平台运行层集成运行环境工作台流程中心数据中心知识中心工业APP封装统一业务模型适配层资源层封装层统一业务模型适配层资源层统一数据模型统一活动模型工业软件集成适配硬件和网络图A.1知识组件开发系统技术架构为了适应知识组件的创建与运用，必需构建一个标准的开发平术，将工业技术知识与软件技术相结合，打造出一个支持知识组件开发与本规范所述的工程中间件基础由适配层、封装层和执行层三个层级构成，集成适配，并对数据、任务和业务逻辑进行封装与管理，向上层（通用层的业务支持。知识组件开发框架主要涵盖集成与适配子系统、知识组件封子系统、任务处理中心子系统、数据管理中心子系统、知识管理中心子系产品研发流程提供异构系统整合、知识封装与共享、全方位任务管理、全1数学函数封装以数学公式为表现形式的方法2文件解析从文件中提取或写入参数信息从文本文件中提取或写入参数信息电子表格从电子表格中提取或写入参数信息Word文档从word文档中提取或写入参数信息34CAD模型加载CAD参数读写提取或修改CAD模型中的参数替换CAD模型中的参数5网格划分材料配置配置所要分析模型的材料属性载荷配置配置所要分析模型的载荷属性边界条件设置配置所要分析模型的边界条件求解器调用配置用于分析的求解器对求解结