本文是学习GB-T 35122-2017 制造过程物联的数字化模型信息表达规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了制造过程物联系统的信息模型、制造过程物联系统信息模型的面向对象描述和制造
过程物联信息的XML 表示方式。
本标准适用于制造过程物联系统的设计、开发及相关数据库的设计。
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
制造过程物联数字化模型 digital model of internet
of things in manufacturing processes
基于制造物联网的各类制造对象及制造过程的数字化描述。
2.2
对象模型 object model
以面向对象的思想为基础,通过对问题进行抽象,构造出一组相关的模型,这些模型描述了现实世
界中"类与对象"以及它们之间的关系,表示了目标系统的静态数据结构,从而能够全面地捕捉问题空间
的信息。
2.3
车间数据对象模型 object model for workshop
data
按照面向对象的建模方法,分别对车间的物理域、状态域、能力域进行基于对象封装的
EXPRESS
语言描述和表达,建立的规范统一的对象模型。
2.4
任务数据对象模型 object model for task data
为系统提供任务建模的结构,将制造过程物联车间的任务过程结构化定义,实现对每个加工工位任
务数据的统一描述。
2.5
工艺数据对象模型 object model for process data
通过对加工工艺文件进行结构化定义,统一描述每道加工工序数据。
2.6
质量数据对象模型 object model for quality data
将车间的质检标准进行层次化结构描述,并定义产品质量的标准值。
2.7
在制品数据对象模型 object model for WIP data
产品结构方面的基本数据,包括零件图号、零件材料以及零件规格等属性参数。
下列缩略语适用于本文件。
WIP: 车间生产管理(Work In Process)
XML: 可扩展标记语言(Extensible Markup Language)
GB/T 35122—2017
制造过程物联的数据管理系统的体系结构主要包括用户界面层、系统支撑层、集成接口层、数据管
理系统核心功能层、制造过程物联制造数据模型层以及制造过程物联现场制造数据采集层,见图1。
style="width:11.26667in;height:12.6in" />
图 1 制造过程物联数据管理系统结构图
制造过程物联车间数据对象模型可以分为任务数据模型、工艺数据模型、质量数据模型、资源数据
模型(设备数据模型、人员数据模型、工装数据模型)以及在制品数据模型,见图2。车间数据对象模型
的数据信息表达参见附录 A。
GB/T 35122—2017
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style="width:12.24931in;height:11.19653in" />
GB/T 35122—2017
工艺数据对象模型是对加工工艺文件进行结构化定义,包括切削工艺、铸造工艺、磨削工艺、焊接工
艺、热处理工艺和其他工艺;工序数据中包括加工工时、技术要求和当前状态,见图4。
style="width:7.34722in;height:4.40069in" />
图 4 制造过程物联的工艺数据对象模型
质量数据对象模型将车间的质检标准进行层次化结构描述,并定义产品质量的标准值。定义产品
在车间的成品质检标准、部件质检标准、零件质检标准。对于工序质检,通过定义质检状态,关联每道工
序的质检员、质检仪器、质检时间、质检结果。同时定义工序的质检标准、质检规则和不合格处理规则,
统一返工、报废等不合格检验处理的数据结构,见图5。
style="width:8.97361in;height:8.16667in" />
图 5 制造过程物联的质量数据对象模型
GB/T 35122—2017
在制品数据对象模型是车间产品数据模型中具有其产品结构方面的基本数据,包括零件图号、零件
材料以及零件规格等属性参数,模型中对在制品相关的统计数据、历史数据以及状态数据进行结构化描
述,包含在制品制造周期中的任务状态、工艺状态、工序状态、质检状态以及质检结果的定义,见图6。
style="width:11.34028in;height:4.37361in" />
图 6 制造过程物联的在制品数据对象模型
资源数据对象模型包括制造过程物联车间内的设备、工装、人员,设备数据模型包括基本属性、运行
状态、使用历史和维修记录,静态描述包括设备的主要技术参数、规格、最大加工尺寸、加工精度、制造能
力、使用历史记录等;动态描述包括设备负荷率、运转状态、设备故障时间、故障原因。工装类的数据模
型对设备的基本属性信息、历史信息、维护信息、技术参数以及库存信息统一描述。人员类的数据模型
对其基本属性、当前状态、历史记录以及职能技能方面的描述,见图7。
GB/T 35122—2017
style="width:10.73403in;height:8.82014in" />
图 7 制造过程物联的资源数据对象模型
在制造过程物联的车间数据管理系统中,不同的系统使用角色需要处理不同的数据信息,为了满足
各种角色对数据访问的需求,基于以上描述的制造过程物联的车间数据对象模型、任务数据对象模型、
工艺数据对象模型、质量数据对象模型、在制品数据对象模型以及资源数据对象模型,完成对制造过程
物联车间数据管理的多视图转换表达,见图8。
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style="width:6.36665in;height:6.90668in" />质量 工艺
在务 资源
制造过程物联
数据模型
实时数据视图
过程数据视图
统计数据视图
历史数据视图
图 8 制造过程物联的多视图数据模型
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(资料性附录)
基于 XML 的制造过程物联系统数据模型的信息表达
XML
语言是实现制造数据网络化表达以及异构数据库交互集成的最佳选择,可以在制造过程物
联的车间数据管理系统中更好地描述和使用车间现场的制造数据信息。
下面给出了车间数据对象模型的XML 表达。
\<? xml version="1.0"encoding="utf-8"?>
\<xs:schema id="XML Schema datamodel" elementFormDefault="qualified"
xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">\<!-XML
命名域空间引用->
\<xs:complexType name="plant resource">\<!-资源定义复杂数据类型-->
\<xs:sequence>
\<xs:element name=" of machine"
type="machine"/>\<!-机床定义复杂数据类型->
\<xs:element name=" of frock" type="frock"/>
\<xs:element name=" of worker" type="worker"/>
\</xs:sequence>
〈xs:attribute name="id"
type="identifier"/>\<!-资源编号定义简单数据类型-->
\<xs:attribute name="name" type="label"/>
\<xs:attribute name="description" type="text select"/>
\</xs:complexType>
\<xs:simpleType name="identifier">\<!--定义型简单数据类型->
\<xs:restriction base="xs:integer">\<!-数据类型为整数型->
\<xs:length value="5"/>\<!-长度为5->
\
\<xs:simpleType name="text select">\<!-文本选择简单数据类型-->
\<xs:restriction base="xs:string">
\<xs:enumeration value="7"/>\<!--枚举数为7-->
\
\<xs:simpleType name="label">\<!-标签简单数据类型->
\<xs:restriction base="xs:string">
\<xs:length value="5"/>
\
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