軍用產(chǎn)品研制知識組件開發(fā)與應(yīng)用指引

4軍用產(chǎn)品研制知識組件開發(fā)與應(yīng)用指引本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軍工行業(yè)產(chǎn)品研制知識組件的開發(fā)與應(yīng)用的通用架構(gòu)、開發(fā)本標(biāo)準(zhǔn)適用于指導(dǎo)軍工產(chǎn)品在論證分析、預(yù)研、產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造2規(guī)范性引用文件下列文件中的有關(guān)條款通過引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡何修改單(不包含勘誤的內(nèi)容)或修訂版本都不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，但提倡使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方探討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武器裝備研制項目技術(shù)審查3術(shù)語和定義根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)和范圍，基于將復(fù)雜業(yè)務(wù)過程進(jìn)行分解輸出，活動，方法知識和工具等資源要素，規(guī)則、規(guī)范與對不同來源、不同層次、不同結(jié)構(gòu)和形態(tài)的知識進(jìn)行有序整理，形成結(jié)構(gòu)化注:知識模型不是知識，是知識的抽象。一個知識模型可以面向軍工產(chǎn)品研制特定場景，將軍工產(chǎn)品研制領(lǐng)域的機(jī)理、技術(shù)、知識、構(gòu)成知識組件的不可再分的、最小粒度的要素。將第三方軟件集成適配器、DLL動態(tài)庫、一段決策人用戶管理人知識集成決策人用戶管理人知識集成建模生命周期過程業(yè)務(wù)單元梳理知識組件應(yīng)用迭代知識獲取與識別知識組件封裝知識組件發(fā)布知識/模型保護(hù)與工程安全性工業(yè)軟件適配器元組件庫知識組件開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境使能環(huán)境知識組件生命周期管理4符號、代號和縮略語5通用框架知識組件開發(fā)與應(yīng)用一般包括知識組件的目標(biāo)用戶、業(yè)務(wù)適用范圍、生命周期過程，知識組件技術(shù)管理方面業(yè)務(wù)適用范圍預(yù)先研究論證階段技術(shù)管理方面業(yè)務(wù)適用范圍預(yù)先研究論證階段方案階段研制階段企業(yè)經(jīng)營管理方面定型階段55自研程序、CAD、CAE、CAM、CAPP、PM、需求管理、PDM、ERP、MES……圖1知識組件通用框架6a)知識組件的目標(biāo)用戶。知識組件的目標(biāo)用戶包括產(chǎn)品生命周期和產(chǎn)品設(shè)計人員、產(chǎn)品仿真分析人員、生產(chǎn)制造人員、測試驗證人員、領(lǐng)域預(yù)先研究，論證階段，方案階段，研制階段，定型階段以及技術(shù)管理和企c)知識組件生命周期過程。一般包含業(yè)務(wù)單元梳理、知識d)知識組件使能環(huán)境。知識組件使能環(huán)境是支撐知識組件動工業(yè)軟件的適配器,提供知識與數(shù)據(jù)保護(hù),提供知識組件生命周期6開發(fā)與應(yīng)用過程），識構(gòu)件的封裝。進(jìn)而，可基于基本構(gòu)件和元構(gòu)件，封裝出復(fù)合知識構(gòu)件知識驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)業(yè)務(wù)目標(biāo)。知識構(gòu)件在應(yīng)用過程中，需借知識構(gòu)件生命周期的各項活動，應(yīng)以商務(wù)模塊為核7領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型每類數(shù)據(jù)模型包含:數(shù)據(jù)的類型數(shù)據(jù)模型的唯一標(biāo)識內(nèi)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型擴(kuò)展機(jī)制領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型圖3業(yè)務(wù)活動模型設(shè)計、仿真、生產(chǎn)、試驗等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)模型。基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，根8知識采集與識別工作聚焦于特定工業(yè)場景，針對業(yè)務(wù)單元a)知識資源按文獻(xiàn)類型劃分主要包括（但不限于）：冊等；設(shè)計圖紙分為二維和三維，包括零件圖、b)知識資源按軍工產(chǎn)品開發(fā)流程劃分主）：1)在預(yù)研階段，搜集技術(shù)進(jìn)步、趨勢分析、外軍裝備應(yīng)c)識別的知識需經(jīng)過實踐驗證，證明其正確性和可行性；d)識別的知識需能夠以顯性化和結(jié)構(gòu)化的方式表達(dá)；象關(guān)系、外部資源（包括知識）調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)果呈現(xiàn)、控9對象、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)視圖、任務(wù)歷程、人1)活動模型用于控制具體活動對象的行為，2)活動對象用于調(diào)用關(guān)聯(lián)的工具系統(tǒng)，記錄任務(wù)執(zhí)行歷程并3)數(shù)據(jù)模型用于控制數(shù)據(jù)對象的構(gòu)成機(jī)制、數(shù)據(jù)4)數(shù)據(jù)對象應(yīng)用是活動對象執(zhí)行的結(jié)果，用于記錄任務(wù)流程與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系8)任務(wù)歷程用于記錄活動執(zhí)行后的執(zhí)行歷史，包括任知識組件封裝是對模型化后的業(yè)務(wù)知識集成模型進(jìn)行邏輯輯定義、數(shù)據(jù)管理定義、交互界面定義、知識組件測試等。復(fù)合組件封裝組件建模是利用知識組件開發(fā)使能環(huán)境提供的元組件模型庫或式進(jìn)行知識組件封裝，通過組件模型來構(gòu)建實現(xiàn)業(yè)務(wù)知識集成模型要實現(xiàn)的件，如圖5所示。組件建模主要包括知識組件屬性知識組件屬性定義是指描述知識組件的基本特性知識組b)組建模型構(gòu)建組件模型構(gòu)建通過調(diào)用知識組件組件庫及其相關(guān)功能，組件模型構(gòu)建需要使用人機(jī)交互控件、消息注冊中心器以及工具注冊中心等。產(chǎn)品研制知識組件需要調(diào)用大量的工業(yè)軟件，通常1)人機(jī)交互控件包含數(shù)據(jù)控件、消息控件。用者，通過數(shù)據(jù)控件，使用者可以修改和查看知識組件中的數(shù)據(jù)。消2)消息注冊中心可以建立和管理與知識組件相關(guān)的各種消息3)知識信息索引記錄知識組件各種活動與知識信息庫中的使用4)計時器根據(jù)知識組件設(shè)定的時間點向消息注冊中心c)接口定義知識組件接口定義主要包括對數(shù)據(jù)接口、控制接口、人機(jī)名稱數(shù)據(jù)接口定義數(shù)據(jù)的基本分類；數(shù)據(jù)輸入和輸出的基本特性；數(shù)據(jù)處理的約束條件，例如數(shù)據(jù)的取值范圍等。控制接口邏輯控制規(guī)則，例如邏輯判斷條件等；時序控制要求，例如控制接口的調(diào)用順序等。人機(jī)交互接口可視化的人機(jī)交互界面，例如桌面應(yīng)用程序界面、網(wǎng)頁應(yīng)用程序界面等；界面元素，例如控件、表單、布局等；界面操作邏輯。消息接口消息類型，例如時間觸發(fā)消息、數(shù)據(jù)觸發(fā)消息等；消息的觸發(fā)時機(jī)，例如特定時間段觸發(fā)等；消息的內(nèi)容和格式要求，例如文本信息、二進(jìn)制信息等。第三方工具接口接口的類型，例如WebService接口等；接口的數(shù)據(jù)協(xié)議，例如SOAP協(xié)議等；接口的方法描述，例如WSDL描述等。構(gòu)建執(zhí)行關(guān)系的方法，即通過在知識單元之間設(shè)立控制節(jié)點來實現(xiàn)其執(zhí)行知識組件C（元組件）知識組件B（元組件）知識組件C（元組件）知識組件B（元組件）知識組件A（元組件）知識組件A（元組件）圖6知識組件的執(zhí)行關(guān)系依據(jù)業(yè)務(wù)邏輯，確立了四種知識單元（或基本單元）間的執(zhí)行聯(lián)這四種執(zhí)行聯(lián)系可相互組合，形成更復(fù)雜的知識單元（或基本單元知識單元需采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口格式，數(shù)據(jù)關(guān)系的建立體知識組件B（元組件）知識組件A（元組件）↓知識組件B（元組件）知識組件A（元組件）知識組件C（元組件）圖6知識組件的執(zhí)行關(guān)系2)動態(tài)映射通過自適應(yīng)匹配和動態(tài)協(xié)同交互實現(xiàn)，適用于不同交互界面定義主要通過界面組件的靈活配置實現(xiàn)人機(jī)交互單選/復(fù)選/列表等進(jìn)行選擇、通過圖片/樹視圖等進(jìn)行內(nèi)容展示、通過c)三維模型顯示控件:提供三維模型輕量化瀏覽。通過組件修改設(shè)建模，并將更新后三維模型動態(tài)顯示到交互界面上。對于裝配體的模載荷約束等輸入?yún)?shù)，驅(qū)動仿真軟件進(jìn)行仿真分析，并將仿真結(jié)果云圖e)儀表盤控件:通過儀表盤指示設(shè)備的某個f)控制控件:實現(xiàn)對界面上的操作邏輯、選代執(zhí)行邏輯、指令下發(fā)邏輯的控通過將多個知識組件整合封裝，可以創(chuàng)建出新的復(fù)合組件，以實現(xiàn)更種封裝既可能涉及多個單元組件的調(diào)用，也可能包括單元組a)知識組件封裝的驗證包括功能性測試和業(yè)務(wù)場景的實際應(yīng)用測試；生成測試報告。測試案例需詳細(xì)說明知識組件的運(yùn)行環(huán)境需求，包括執(zhí)行測試并形成測試報告。測試案例中應(yīng)描述知識組件的運(yùn)行環(huán)境需求，注：知識組件的封裝驗證是一個持續(xù)的過程，不應(yīng)僅在封裝完成后開始測試，而應(yīng)在開知識組件狀態(tài)反映了組件在業(yè)務(wù)流程中的狀態(tài)信息和狀態(tài)發(fā)布、維護(hù)、升級、替代與被替代、廢棄等；使用狀態(tài)包括c)應(yīng)定義知識組件狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件和觸發(fā)機(jī)制。d)知識組件的狀態(tài)信息可被外部系統(tǒng)用于監(jiān)控。目的:對知識組件整體描述和運(yùn)行資源目的:對知識組件整體描述和運(yùn)行資源打包遵循一定的發(fā)布市核流程發(fā)布知識組件程序庫模型文件文檔描述數(shù)據(jù)關(guān)系描述邏輯關(guān)系描述接口關(guān)系發(fā)布后進(jìn)入知識組件庫定義描述文件待發(fā)布知識組件整體打包圖8知識組件發(fā)布過程知識組件的描述文件內(nèi)容應(yīng)包含屬性信息、依賴關(guān)系、數(shù)概述內(nèi)容詳情基本信息：包括知識組件的命名、版本號、適用的執(zhí)行環(huán)境等核心功能信息。組件依賴：涉及知識組件內(nèi)部各子組件的相互依賴性，涵蓋了子組件的版本詳情等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：詳細(xì)記錄知識組件內(nèi)部構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型相關(guān)資訊。數(shù)據(jù)關(guān)系接口關(guān)聯(lián)：闡述知識組件內(nèi)部各數(shù)據(jù)接口間的互動聯(lián)系。邏輯關(guān)系邏輯聯(lián)系：展示知識組件內(nèi)部各項活動之間的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)聯(lián)。服務(wù)接口公開接口：列出知識組件對外提供的服務(wù)接口，涵蓋了數(shù)據(jù)接口、操控接口、用戶交互接口、消息傳遞接口以及與其他第三方工具的接口。）；b)根據(jù)不同類型的信息描述，文件可以拆分為多個獨(dú)立文c)文件內(nèi)容所使用的字符編碼應(yīng)滿足不同平臺間的兼容性需求。6.6.3整理與分類資源文件知識組件的運(yùn)作依賴于特定的外部資源，因此在知識組件一般按照文件的功能用途進(jìn)行文件夾分類。知識組件運(yùn)行所需的資源文件名稱資源文件文件要求將描述文件、資源文件與知識組件合并打包，構(gòu)建出一個封裝后的知識組件文件格式需為國際通用的壓縮格式（例如：GZIP），確保不同操作平臺的工發(fā)布知識組件是指將封裝完畢、具備執(zhí)行能力的組件，經(jīng)過審核后a)在應(yīng)用知識組件時，應(yīng)保護(hù)其中的知識、模型及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)。c)在升級過程中，需明確以下幾點：5)知識組件的應(yīng)用場景涉及使用組件構(gòu)建和完善企業(yè)技術(shù)架構(gòu)7知識組件管理規(guī)范a)標(biāo)識管理：具備數(shù)字簽名的知識組件，通過簽名確保其唯一性；c)狀態(tài)管理：監(jiān)控知識組件的生命周期狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)；d)分類管理：建立并管理知識組件的分類體系；e)組件檢索：實現(xiàn)知識組件的智能搜索功能；g)授權(quán)與安全管理：針對不同用戶，實施差異化的授權(quán)和安全策略控制。應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用2應(yīng)用3應(yīng)用4應(yīng)用2應(yīng)用3應(yīng)用4應(yīng)用N領(lǐng)域1領(lǐng)域2領(lǐng)域3領(lǐng)域領(lǐng)域1領(lǐng)域2領(lǐng)域3領(lǐng)域4領(lǐng)域N工業(yè)APP管理工程中間件平臺運(yùn)行層集成運(yùn)行環(huán)境工作臺流程中心數(shù)據(jù)中心知識中心工業(yè)APP封裝統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型適配層資源層封裝層統(tǒng)一業(yè)務(wù)模型適配層資源層統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一活動模型工業(yè)軟件集成適配硬件和網(wǎng)絡(luò)圖A.1知識組件開發(fā)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)為了適應(yīng)知識組件的創(chuàng)建與運(yùn)用，必需構(gòu)建一個標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)平術(shù)，將工業(yè)技術(shù)知識與軟件技術(shù)相結(jié)合，打造出一個支持知識組件開發(fā)與本規(guī)范所述的工程中間件基礎(chǔ)由適配層、封裝層和執(zhí)行層三個層級構(gòu)成，集成適配，并對數(shù)據(jù)、任務(wù)和業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行封裝與管理，向上層（通用層的業(yè)務(wù)支持。知識組件開發(fā)框架主要涵蓋集成與適配子系統(tǒng)、知識組件封子系統(tǒng)、任務(wù)處理中心子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理中心子系統(tǒng)、知識管理中心子系產(chǎn)品研發(fā)流程提供異構(gòu)系統(tǒng)整合、知識封裝與共享、全方位任務(wù)管理、全1數(shù)學(xué)函數(shù)封裝以數(shù)學(xué)公式為表現(xiàn)形式的方法2文件解析從文件中提取或?qū)懭雲(yún)?shù)信息從文本文件中提取或?qū)懭雲(yún)?shù)信息電子表格從電子表格中提取或?qū)懭雲(yún)?shù)信息Word文檔從word文檔中提取或?qū)懭雲(yún)?shù)信息34CAD模型加載CAD參數(shù)讀寫提取或修改CAD模型中的參數(shù)替換CAD模型中的參數(shù)5網(wǎng)格劃分材料配置配置所要分析模型的材料屬性載荷配置配置所要分析模型的載荷屬性邊界條件設(shè)置配置所要分析模型的邊界條件求解器調(diào)用配置用于分析的求解器對求解結(jié)