新解读《GB_T 40209-2021制造装备集成信息模型通用建模规则》必威体育精装版解读.pptxVIP

《GB/T40209-2021制造装备集成信息模型通用建模规

则》必威体育精装版解读

一、探秘制造装备集成信息模型核心

（一）制造装备与信息模型的深度映射

制造装备，像数控机床、机器人等，结构复杂，由众多部件、物理属性和操作构成。而GB/T40209-2021标准中，定义了属性元素、属性、属性集、组件等信息模型元素来对其抽象描述。例如，一台数控机床的主轴，从信息模型角度，可将其转速、功率等物理属性抽象为属性元素，进而组合成属性，再纳入属性集进行分类管理，清晰呈现制造装备与信息模型元素的映射关系。

（二）信息模型基本概念的有机融合;

1.属性元素基石作用：属性元素是基础单元，如属性

标识（AttributeID），数控机床主轴转速属性，其

AttributeID是唯一确定的，确保在整个信息模型中该属性可被精准识别。

2.属性对物理属性的抽象：由属性元素组成的属性，完整描述制造装备物理属性。像机床床身的材质属性，包含材质名称、产地等属性元素，全面呈现物理特性。

3.属性集的分类组织：静态属性集涵盖出厂后基本不变信息，如设备制造商、序列号；过程属性集关联设备运行状态，如机床实时加工进度、能耗；配置属性集包含设备参数配置，如AGV运行路径设置。

4.方法与方法集的操作表达：方法抽象对装备或部件操作，如机床换刀操作，有输入指令和输出反馈；方法;

集则是多个方法集合，机床的多种加工操作方法组成方

法集。

5.组件与设备模型的构建：组件模型是对装备部件抽象，机床的刀库组件，有自身静态、过程、配置属性集及操作方法集；设备模型是对整个装备的抽象，一台完整机床对应唯一设备模型实例。

6.引用描述关系：引用用于描述装备各部分关系，设备与组件、组件与子组件间的包含关系通过引用体现。

二、解锁关键建模规则

（一）基本建模规则探秘

1.M与O的抉择：基本建模规则用字母M（强制、

必选）和O（可选）表示信息模型元素被包含情况。设备必须包含属性集（M），因为设备基本信息需通过属;

性集呈现；而组件不一定包含属性集（O），一些简单

组件可能无复杂属性分??需求。

2.案例解读：在自动化生产线设备建模中，生产线设备整体作为设备模型，其包含的电机、传感器等组件，电机因运行参数多，需属性集（M）管理；而简单位置传感器，无复杂属性，可不设属性集（O）。

（二）属性个数原则剖析

1.可选属性的次数界定：可选属性依出现次数分0…1（最多出现一次，也可无）和0…N（出现次数不限，也可无）。如机床偶尔使用的特殊加工模式，作为属性，

出现次数不定，属0…N；机床紧急制动按钮状态属性，正常情况可不出现，若出现也仅一次，属0…1。;

2.必选属性的次数要求：必选属性分1（只能出现一

次）和1…N（至少出现一次，次数不限）。机床型号属性，每台机床唯一，属1；机床加工历史记录，随加工不断增加，属1…N。

（三）嵌套规则解析

1.属性集的嵌套奥秘：属性集可嵌套子属性集，且能多层嵌套。在汽车制造设备中，设备整体属性集里，动力系统属性集可再设发动机属性集，发动机属性集还能包含燃油系统子属性集，层层细化设备属性分类。

2.组件的嵌套逻辑：组件可包含子组件，且无限制。自动化装配生产线，生产线是设备模型，其包含的装配单元组件，装配单元又含机械手臂、定位夹具等子组件，;

机械手臂还可细分关节、驱动电机等子组件，构建复杂

层级结构。

三、解析引用的关键作用

（一）有组件引用的结构搭建

1.构建树状层次结构：有组件引用（HasComponent）用于构建组件和设备模型，表明设备与组件、组件与子组件关系，形成树状结构。如数控机床，机床设备模型通过HasComponent引用床身、主轴、刀库等组件，刀库组件又通过HasComponent引用刀架、换刀机构等子组件，清晰呈现结构。

2.避免引用环问题：标准确保引用不形成引用环，若A引用B，B引用C，C又引用A，会致模型混乱。通过合理设计引用关系，保障模型结构清晰。;

（二）其他引用类型的功能阐释

1.有复杂数据类型引用：有复杂数据类型引用

（HasComplexDataType）指明属性指向复杂数据类型。如机床刀具寿命管理中，刀具寿命预测算法结果作为属性，其数据类型复杂，通过该引用关联具体算法数据结构。

2.有属性引用：有属性引用（HasAttribute）表明引用其他属性。在自动化生产线中，不同设备能耗统计，部分设备能耗属性可引用通用能耗计算属性，统一计算标准。