自动化系统与集成 面向制造的数字孪生框架 第3部分：制造元素的数字表示 征求意见稿

GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-1自动化系统与集成面向制造的数字孪生框架第3部分：制造元素的数字表示——给出了信息属性示例；GB/TXXXX.1-XXXX自动化系统与集成面向制造的数字孪生系统框架第1部分：概述和一般原则ISO8000-115数据质量第115部分主数据：质量标识符的交换：句法、语义和解析要求（Dataquality一Part115:Masterdata:Exchangeofquality4可观测制造元素（OME）的数字表示GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-2OME的数字表示可同时包括静态与动态信息。制造过程中不变的信息归类为静态信息。例如，某块材料的序列号即属于静态信息。但材料形状如果在制根据ISO23247-1规定的原则，本文件提供了ISO23247-2规定参考架构范围内的OME基本信息属性数字孪生框架数字孪生框架人类设备/人机界面MES人类设备/人机界面MES、ERP和其他应用程序对等数字孪生跨系统实体数字孪生实体运营管理子实体应用程序和服务子实体资源访问和互换子实体人员设备材料设施环境产品支持人员设备材料设施环境产品支持文件过程数据采集子实体设备通信实体数据采集子实体设备控制子实体可观测制造元素人员设备材料过程设施环境产品人员设备材料过程设施环境产品支持文件5.1概述制造的数字孪生系统框架应选择最适合建模其OME的附录A列出了可供数字表示选用的部分标准和技定制。该表示法摘自IEC62264-2。可根据用例GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-3——UUID——QIF两个或以上OME之间的连接信息，例如：IEC625.2人员信息GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-4——UUID——UUID：b2287acE-9572-4e58-88e5-——IEC62264-2——分类：355.3设备信息——UUIDe88561dc-2401-4f9a-961c-e9——能耗（单位：kWh）5.4材料信息6——UUID0030f7a2-5266-4937-9820-16840——轻拿轻放/易碎——有毒/无毒——液体/固体/气体——塑料/钢/橡胶/粉末材料时间信息，例如：——接收/内部路由时间表——液体/固体/气体5.5工艺信息7——UUIDfb341a45-942e-4128-9878-89ab——工艺标识符：proc-202012102——生产/维护/质量检测/库存——铣刨/钻孔——制造过程第1步由具备3级技能等级的操作员85.6设施信息——UUID757db0f3-4b6f-440fi-903f-c825.7环境信息0dc7c7cB-cf7c-435b-9f81-c4d7397——时间与传感器ID组合：20200327-传感9——温度：25℃——湿度：60%5.8产品信息7062255e-93d9-4055-85e9-c1产品当前状况，例如：——2019年5月14日，上午10点：2号产品已搬5.9支持文件信息——UUIDc0ff08a6-7de4-4427-9440-bbf——文件编号：dtm-11223-doc010-200位置：/do——5号钻孔操作的3号文件在2019年5月31日GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-A.1概述多个现有标准和规范可用于表示OME。每个标准具有自己的特点和优势。数字孪生开ISO10303系列被称为产品模型数据交换标准（STEP定义了产品信息的计算机可解释表示以及14649系列数据模型规定的数字控制器信息要求，用工艺规划、机械设计、运动学、几何定义和公差以及复合ISO13399系列描述了切削工具和工具架工业产品数据的计算机可解释表示和交换（见ISO/TSMTConnect提供制造设备的语义词汇，以提供结构化、语境化的数据，不带专有格式。【6】利用MTConnect定义的统一数据，开发人员和集成人员可关注有用的生产性制造应用程序，而不是翻译。MTConnect数据能够提高操作效率、改善生产优化、提高生产率。IEC62541代表着开放平台通信统一架构（OPC-UA）的国际标准，用于制造向通信，为系统互联的世界带来互操作性。【8】设计为可扩展性，支持大范围的应用程序域，包括现场层（例如，测量或识别设备、PLC）到企ISO10303-235规定了用于表示产品设计、产品确认和其他目的的工程设计属性源。ISO10303-235的范围包括产品、工艺和工艺应GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-ISO15926-1规定了与工艺装置的工程设计、施工和运行相关的信息的表示。该在装置生命周期各阶段的信息要求，以及参与装置生命周期A.4其他组织制定的标准IEC62264系列还提供一致的信息模型和目标模型以集成控制系统与改善全部相关制造元素间通信的企业系统。B2MML是IEC62264系列企业控制系统集成的XML实现。【15】B2MML由一套用万维网联盟的XML模式语言（XSD）书写的XML模式组成，该语言实现IEC62264系列数资产管理壳（AAS）是I4.0组件的组成部分，引入了IECPAS63088。提供了XML、JSON、RDF、资源描述框架（RDF）是描述和合并网络信息资源的框架，包括具有不功能模型接口（FMI）是行业标准，定义了用于交换Modelica模拟的动态模GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-必选信息属性可选信息属性可观测制造系统元素必选信息属性可选信息属性可观测制造系统元素定义特性时间表状态位置关系报告用表2给出的人员OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8<PersonnelInformati<MandatoryInformationAttribut<PersonnelID>b2287ac5-9572-4e58-88e5-2ba446c630d7</PersonnelI</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttributGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-<PersonnelCharacteri<skillLevel>2</skillLe</PersonnelCharacterist<startdate>2020-05-30T09:30:10Z</start<period>PT08H</peri<PersonnelStatus>2019-05-14-onbreak-1500-1530</PersonnelStat<relative>Operator#1:WorkUnit#3and50cmaway<CountryCode>KR</CountryCo<PostalCode>34129</PostalCod<AddressLine>218Bom-dong</AddressLin<workcenter>Laboratory#2</workcen<area>CMOSFacility</ar<site>DaejeonExpresswayPlant<<enterprise>AAAElectGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-<gpl:GPL_CoordinateTuplexml<gpl:tuplesrsName="urn:ogc:def:crs:EPSG:6.6:4326<WorkReporttimestamp="2019-05-1<startdate>2020-05-14T10:00:10Z</start<enddate>2020-05-14T18:10:10Z</enddat<PersonnelRelationshiWorkUnit#3musthaveatleast4person</PersonnelRelationsh</OptionalInformationAttribu</PersonnelInformati用表3给出的设备OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8<EquipmentInformati<MandatoryInformationAttribut<UUID>e88561dc-2401-4f9a-961c-e90e6424b1dd</UUI</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttribut<EquipmentCharacteris<Functionality>milling</FunctionaGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-</EquipmentCharacterist<value>MaintenanceforMachine#1isscheduledonevery<unit>kWh</unit>”<name>relative</nam<value>Machine#2:WorkUn<longitude>35.5357326</longitud<latitude>129.3800283</latitu<altitude>17</altit<MaintenanceReporttimestamp="2019-05-15T18:10:35.153141"><startdate>2020-05-14T09:00:10Z</start<enddate>2020-05-14T18:00:10Z</enddat<EquipmentRelationshi<value>WorkUnit#3musthaveatleast4personsforsaf</EquipmentRelationshGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-</OptionalInformationAttribu</EquipmentInformati用表4给出的材料OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8<MandatoryInformationAttribut<UUID>0030f7a2-5266-4937-9820-168409f5e9a2</UU</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttribut<MaterialCharacterist<Feature>handlewithcare</Featu</MaterialCharacterist<MaterialSchedule>purchase:May14tMaterial#1:Shelf#3inWarehouse<workcenter>Laboratory#2</workcen<area>CMOSFacility</ar<site>DaejeonExpresswayPlant<<enterprise>AAAElectMay14th,2019:8kgofMaterial#2wasusedi<MaterialRelationshMaterial#1isoperatedbyanoperatorwithsk</MaterialRelationsh</OptionalInformationAttribu用表5给出的工艺OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8<MandatoryInformationAttribut<ProcessID>fb341a45-942e-4128-9878-89ab1020bca1</Proces</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttribut<ProcessCharacteristics>milling</ProcessCharacterist<ProcessSchedule>singleoccurrence</ProcessScheduin-process:May14th,201909:00<name>relative</nam<value>Process#1ofMachine#2inRoom#3iscompleted.</va<workunit>Process#1ofMachine#2</workun<workcenter>Room#3</workcent<area>CMOSFacility</ar<site>DaejeonExpresswayPlant</si<enterprise>AAAElectric</enterpr<longitude>35.5357326</longitud<latitude>129.3800283</latitu<altitude>17</altit<MillingOperation><Eventtimestamp="2019-05-14T18:19:35.15314<status>Completed</stManufacturingProcessStep#1isexecutedbyanoperatorwithskilllevel</ProcessRelationsh</OptionalInformationAttribut</ProcessInformatio用表6给出的材料OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8<MandatoryInformationAttribut<FacilityID>757db0f3-4b6f-4408-903f-c82366677ac5</Facility</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttribut<FacilityCharacteri</FacilityCharacterist<FacilitySchedule>periodic:onceaweek</FacilitySchedul<FacilityStatus>normal</FacilitySt<name>relative</nam<value>Window#1incleanro<workcenter>cleanroom#2</workcent<area>CMOSFacility</ar<site>DaejeonExpresswayPlant</s<enterprise>AAAElectric</enterpr<country>ROK</countr<longitude>35.5357326</longitud<latitude>129.3800283</latitu<altitude>17</altit<Eventtimestamp="2019-05-14T10:00:35.153141<status>broken</sta<FacilityRelationshWorkUnit#3musthaveatleast4person</FacilityRelationsh</OptionalInformationAttribu用表7给出的环境OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"<EnvironmentInformatio<MandatoryInformationAttribut<EnvironmentID>0dc7c7c8-cf7c-435b-9f81-c4d7397123db</Environment</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttribut<EnvironmentCharacteris<temperature>25°C</temperaturhumidity>60%</humidity><illuminance>60lux</illuminan</EnvironmentCharacteriGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-<EnvironmentSchedule>N/A</EnvironmentSchedu<EnvironmentStatus>Normal</EnvironmentStatus>Jigboreroom#3inBuilding<CountryCode>KR</CountryCo<PostalCode>34129</PostalCod<AddressLine>218Bom-dong</AddressLin<workcenter>Laboratory#2</workcen<area>CMOSFacility</ar<site>DaejeonExpresswayPlant</s<enterprise>AAAElectric</enterpr<gpl:GPL_CoordinateTuplexml<gpl:tuplesrsName="urn:ogc:def:crs:EPSG:6.6:4326GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-<Eventtimestamp="2019-05-14T10:00:35.153141">jigboreroom#3Changedfrom20°Cto22°Cduringmanufacturing<EnvironmentRelationshCleanroomshouldbekeptat20°Cwhilemanufacturingprocess#1isbeingperf</EnvironmentRelationsh</OptionalInformationAttribu</EnvironmentInformati用表8给出的产品OME描述和示例的示例<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"<MandatoryInformationAttribut<ProductID>7062255e-93d9-4055-85e9-c127b17c9883</ProductI</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttribut<DesignColour>white</DesignCol</ProductCharacteristGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-May14th,202010AM,intermediatebetweenProcess#1andProcess#2</ProductSchedule><ProductStatus>in-process:May14th,201910AM</ProductStat<CountryCode>KR</CountryCo<PostalCode>34129</PostalC<AddressLine>218Bom-dong</AddressLin<workcenter>Laboratory#2</workcen<area>CMOSFacility</ar<site>DaejeonExpresswayPlant</s<enterprise>AAAElectric</enterpr<gpl:GPL_CoordinateTuplexml<gpl:tuplesrsName="urn:ogc:def:crs:EPSG:6.6:4326GB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-<Eventtimestamp="2019-05-14T09:00:35.1531415<ProductNumber>2</ProductNuProduct#1isproducedbyMachine#3.</ProductRelationsh</OptionalInformationAttribu</ProductInformatio<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"<SupportingDocumentInformat<MandatoryInformationAttribut<SupportingDocumentID>c0ff08a6-7de4-4427-9440-bbf27a</SupportingDocumen</MandatoryInformationAttribu<OptionalInformationAttributGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-<SupportingDocumentCharacteri<DocumentFormat>pdf</DocumentFor</SupportingDocumentCharacter<SupportingDocumentSchedule>periodic:onceamonth</SupportingDocumentSchedule><SupportingDocumentStat</SupportingDocumentStat<SupportingDocumentLocat<URL>Document#2isstoredin/document<</SupportingDocumentLoca<SupportingDocumentRep<Eventtimestamp="2019-05-14T09:00:35.153141"><Document><DocumentLocation>/document</DocumentLocati</SupportingDocumentRe<SupportingDocumentRelationsh</SupportingDocumentRelationshGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-</OptionalInformationAttribu</SupportingDocumentInformaGB/TXXXXX.3—XXXX/ISO23247-[1]ISO10303-238,IndustrialautomationsystemrepresentationandexchangePart238:Applicationprotocol:Modelbasedintegratedmanufacturing[2]ISO10303-242,IndustrialautomationsystemrepresentationandexchangePart242:Applicationprotocol:Managedmodel-based3D[3]ISO/TS13399-60,Cuttingtooldatarepresedictionaryforconnectionsystems[4]ISO23952,AutomationsystemsandintegrationQualityinformationframework(QIF)Anintegratedmodelformanufacturingqualityinformation[5]QIF,Availablea[6]MTConnect.Availableat[7]IEC62541-1,OPCUnifiedArchitect[9]ISO10303-235,IndustrialautomationsystemrepresentationandexchangePart235:Applicationprotocol:Engineeringpropertiesand[10]ISO10303-239,IndustrialautomationsystemsandintegrationProductdatarepresentationandexchangePart239:Applicationprotocol:Productlifecyclesupport[11]ISO1592