IECISO62264国际标准

标准评析

IEC/ISO 62264国际标准探析

■ 肖力墉

（中航工业综合技术研究所）

摘 要：本文全面介绍了IEC/ISO 62264系列国际标准的整体情况；详细阐述了该标准的核心技术内容；在此基础上分析与探讨了该标准的主要贡献和价值；最后给出了针对该标准的展望与建议。

关键词：IEC/ISO62264 标准 信息化

Research and Analysis on International Standard IEC/ISO 62264

XIAO Li-yong

(Avic Aero-polytechnology Establishment)

Abstract: This paper gives a broad overview of the prominent international standard IEC/ISO 62264 and illuminates the main technical content of this standard. Furthermore, the contribution and value of the IEC/ISO 62264 are analyzed. Finally, the development prospect and corresponding suggestions about this standard are also discussed.

Keywords: IEC/ISO62264, standard, informationization

1 标准整体情况

I EC/I S O 62264国际标准的前身是美国仪器、系统和自动化协会（Instrumentation, Systems, and Automation Society，ISA）从2000年开始陆续发布的ISA-SP95标准。该标准共分为6个部分，第一、二、三、五部分目前已经正式发布，第四部分正在制定过程中，第六部分尚处于构思阶段。其中第一、二、三部分已通过国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）和国际电工委员会（International Electro technical Commission，IEC）

的技术审查和表决，正式发布为IEC/ISO 62264系列国际标准；而后又被我国等同采标为我国的国家标准，即GB/T 20720.1、GB/T 20720.2和GB/T 20720.3。现在标准的第五部分也通过了ISO和IEC的技术内容审查和初步投票表决，待完成ISO和IEC的标准审查与发布流程，方能正式发布为国际标准。IEC/SC65E （国际电工委员会第65技术委员会）和ISO/TC184/ SC5（国际标准化组织第184技术委员会第5分会）共同组建了JWG5（第5联合工作组），负责组织制造管理领域及信息化领域的众多专家，共同商讨IEC/ISO 62264标准的技术路线、主要技术内容和技术方法，

以及该标准的制定与修订等方面的问题。

2 标准技术内容概述

2.1 标准的第一部分

2.1.1层次模型

IEC/ISO 62264标准以美国普度大学企业参考体系结构（PERA）为基础，提出了制造企业功能层次模型，将制造企业的功能划分为5个层次；而后又经进一步论证与细化，在标准的第三部分中给出了各层次的功能清单，最终得到了完整的功能层次模型（如图1所示）。

IEC/ISO 62264标准将功能层次模型第4层与第3层之间的边界定义为企业业务系统与制造系统之间的边界，由此将标准所关注的问题转化为两个方面：一是对企业功能层次模型第3层与第4层之间的一般性接口进行定义与描述；二是对企业功能层次模型第3层内部的结构、主要活动及各活动间的接口进行规范化描述。这样就清晰界定了该标准所讨论问题的范围和边界。

2.1.2功能数据流模型

IEC/ISO 62264标准参考美国普度大学CIM模型，给出了如图2所示的企业功能数据流模型，详细定义了与企业生产制造密切相关的12种基本功能（以椭圆表示），以及各个功能之间传递的重要信息流（以带箭头的实线段表示）。图2中的粗虚线代表了企业业务系统与制造系统之间的边界，等价于功能层次模型第4层与第3层之间的接口；穿越上述边界的实线段代表了企业业务系统与制造系统之间共享的信息，即两者之间相交互的信息。该标准又对这些信息流进行了归纳与整合，将与生产直接相关的所有信息流归为4类，即：产品定义信息、生产能力信息、生产调度信息和生产绩效信息。从而在逻辑上定义了企业第3层活动与第4层活动之间的一般性接口。

2.1.3 对象模型

为了实现对企业各类制造资源和企业第3层活动与第4层活动之间一般性接口的对象化描述，IEC/ ISO 62264标准采用UML语言定义了4大类9种对象模型。其中人员模型、设备模型和物料模型是3类基础资源对象模型，可作为构建其他对象模型的基础。通过使用并汇集这3类基础资源对象模型，结合特定的参数描述和从属性描述，生成了过程段模型。过程段是从逻辑上定义的一个概念，是指制造过程中完成一个生产步骤所需的所有资源种类和数量的汇集，可视为企业制造过程的基本粒度；过程段模型即可作为企业生产信息对象化描述的基本单位。通过使用并汇集过程段模型和3类基础资源对象模型，结合特定的规则要求、特性要求和从属性要求，进一步定义了与上节所述4类生产信息对应的4种信

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图2 功能数据流模型

息对象模型，即：产品定义模型、生产能力模型、生产调度模型和生产绩效模型。

2.2 标准的第二部分

IEC/ISO 62264标准第二部分主要是针对第一部分中定义的对象模型，定义了相对应的对象模型的属性，具体包括对象识别、数据类型和具体范例等方面的规定，通过属性表的方式来表征，从而得以实现对对象模型的进一步规范化描述，使得企业便于对制造过程信息进行统一建模与有效集成。2.3 标准的第三部分

IEC/ISO 62264标准第三部分首先面向企业功能层次第3层内部，提出并确立了制造运行管理（Manufacturing Operations Management，MOM）的概念。然后又在功能数据流模型的基础上，根据各个业务功能性质的不同，将制造运行管理内部细分为四类不同性质的主要区域：生产运行管理、维护运行管理、质量运行管理和库存运行管理，从而给出了制造运行管理的整体结构。

为了规范企业制造运行管理内部的各种活动及各活动之间的数据接口，标准第三部分定义了用于描述制造运行过程的MOM通用活动模型。该模型采用如图3所示的功能与信息流结构图来对MOM内部的4个运行区域（生产运行、维护运行、质量运行和库存运行）进行统一的定义与描述。其中椭圆表示MOM内部的主要活动，带箭头的实线段代表了这些活动之间的接口关系。该模型为企业的制造信息系统提供了一个规范的一致性框架；同时提供了一种一般性的请求-响应周期，由请求或调度启动，把它们转化为详细调度，依据详细调度分派工作，管理工作的执行，收集数据，并把收集的数据转化为响应，从而反映企业制造运行区域内部的基本运作过程。在此基础上，标准进一步将MOM通用活动模型实例化，用于描述MOM内部的4个运行区域，生成了更为详细的生产运行管理活动模型、维护运行管理活动模型、质量运行管理活动模型和库存运行管理活动模型。此外，根据实际应用的特定需要，还可将MOM通用活动模型用于描述其他制造运行区域，保证了该模型的可扩展性。

2.4 标准的第四部分

IEC/ISO 62264标准第四部分目前尚在起草过程中。由于这部分内容需要针对企业制造运行管理内部动态的活动进行详细的规范化定义与描述，所以这部分工作难度最大。因此，迟迟未能达成一致性意见，以致落后于第五部分，至今尚未完成编制。但可以预见的是，该部分技术内容主要定位在支撑标准第三部分定义的MOM活动模型，为活动模型中的各个活动定义相应的对象模型及其属性，从而进一步规范制造运行管理内部的数据交换接口。

2.5 标准的第五部分

IEC/ISO 62264标准第五部分定义了各对象模型之间进行信息交换的信息通用结构。每个信息都包含两个主要区域：一个是应用识别区域，另一个是数据区域。应用识别区域用于识别信息的基本情况，包括信息的来源、返回地址、创建日期、其他发送者信息等。数据区域则又包含了动词域和名词域两个部分，其中动词域包含动词和相关元素，用以表征接受信息后需要执行的行动或者对有关请求的响应；名词域包含名词和相关元素，用以表征对象模型所定义的一个或多个对象。此外，标准第五部分还定义了三种不同的信息交换模型（即PUBLISH模型、PUSH模型和PULL模型），与三类不同的信息交换行为（即数据同步、数据处理和请求-应答）相匹配，用以规范对象模型之间的信息交换机制。

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图3 MOM通用活动模型