GBT 47859-2026《智能工厂 生产系统可重构建模规则》

1《智能工厂生产系统可重构建模规则》(GB/T47859-2026)本文件规定了智能工厂生产系统可重构建模规则的系统架构，包括基础层、核心层、逻辑融合层、生产系统知识库层的相关要求。本文件适用于智能工厂生产系统的设计、开发、系统集成与交互等方面。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T33863.4—2017OPC统一架构第4部分：服务3术语、定义和缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。事件event对规划算法执行非常重要的瞬时事件。行为behavior对某一操作或事件的可观察效果(包括该操作或事件的结果)。信息模型informationmodel满足特定要求的事实、概念或指令的有界集合的形式化模型。[来源：GB/T16656.1—2008,3.2.32,有修改]行为模型behaviormodel满足特定要求的行为、动态特性及其逻辑的可扩展集合的形式化模型。模式schema用于定义数据或信息结构的形式化描述。2实例instance由带有所定义类型的属性的独立、有名实体组成的功能单元。元数据metadata定义和描述其他数据的数据。在函数、过程或系统中用于传递数值或信息的变量，用以控制其行为或影响结果。资源描述resourcedescription;RD用于描述行为主体的抽象或物理对象。功能块functionblock;FB一种可配置的软件组件，行为由事件和数据驱动，并通过标准化接口与其他功能块交互。注：用于描述一个行为主体所具有的可执行的行为(Behavior)。语义上代表了一个动词(Verb)、谓语(Predicate)或者逻辑节点(LogicalNode)。[来源：GB/T19769.1—2022,3.46,有修改]工作流workflow具有明确起点和终点以描述任务的活动序列。知识库repository求解问题所需领域知识的集合。注：表现为基本事实、规则和组织成程序的模式，用于有关领域知识的获取、存储以及共享。有限状态机finitestatemachine由有限个状态及这些状态之间的转换(可能具有伴随的动作)构成的计算模型。[来源：GB/T11457—2006,2.628,有修改]3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。AGV:自动引导车(AutomatedGuidedVehicle)AI:人工智能(ArtificialIAMR:自主移动机器人(AutonomousMobileRobot)API:应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)BPMN:业务流程建模标注(BusinessProcessModelingNotation)CNC:计算机数控(ComputerNumericalControl)COM:组件对象模型(ComponentObjectModel)DCS:分布式控制系统(DistributedControlSystem)DSL:领域特定语言(DomainSpecificLanguage)ERP:企业资源计划(EnterpriseResourcePlanning)FBD:功能块图(FunctionBlockDiagram)GUID:全局唯一标识符(GloballyUniqueIdentifier)HMI:人机接口(Human-MachineInterface)HTML:超文本标记语言(HyperTextMarkupLanguage)HTTP:超文本传输协议(HypertextTransferProtocol)ID:标识符(Identifier)IL:指令表(InstructionList)IP:互联网协议(InternetProtocol)IPC:工控机(IndustrialPersonalComputer)IT:信息技术(InformationTechnology)JSON:JS对象表示法(JavaScriptObjectNotation)LLM:大语言模型(LargeLanguageModel)MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)MOM:制造运营管理(ManufacturingOperationManagement)OMG:对象管理组织(ObjectManagementGroup)OPCUA:OPC统一架构(OPCUnifiedArchitecture)OS:操作系统(OperatingSystem)OT:操作技术(OperationTechnology)PLC:可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)REST:表述性状态传递(RepresentationalStateTransfer)RFID:射频识别(Radio-FrequencyIdentification)ROS:机器人操作系统(RobotOperatingSystem)RTOS:实时操作系统(Real-TimeOperatingSystem)SCADA:数据采集与监视控制系统(SupervisoryControlandDataAcquisition)SFC:顺序功能图(SequentialFunctionChart)SOAP:简单对象访问协议(SimpleObjectAccessProtocol)SOP:标准操作规程(StandardOperatingProcedure)SQL:结构化查询语言(StructuredQueryLanguage)SSH:安全外壳协议(SecureShell)SVG:可缩放矢量图形(ScalableVectorGraphics)UDP:用户数据报协议(UserDatagramProtocol)UI:用户界面(UserInterface)URI:统一资源标识符(UniformResourceIdentifier)URL:统一资源定位符(UniformResourceLocator)USB:通用串行总线(UniversalSerialBus)UTC:协调世界时(CoordinatedUniversalTime)UUID:通用唯一标识符(UniversallyUniqueIdentifier)WMS:仓储管理系统(WarehouseManagementSystem)XML:可扩展置标语言(ExtensibleMark-upLanguage)3MF:3D制造格式(3DManufacturingFormat)4系统架构生产系统可重构建模规则的总体架构可划分为基础层、核心层、逻辑融合层与生产系统知识库层，见图1。基础层包括元数据类型与元结构，并给出了其余各层主要元素的相关元数据。核心层包括基础对象、类型继承树及全局命名空间等信息模型核心元素，组成了生产系统可重构模型描述的主体。逻辑融合层包括生产系统可重构模型的组织逻辑，以及如何实现逻辑构建和执行。包括有限状态机、工业行为树与全局数据表，将核心层元素进行逻辑集成。生产系统知识库层包括资源描述分类和功能块分类，实现了生产系统可重构模型的分类及组织方法。功能块分类功能块分类全局数据表全局命名空间层关系联系生产系统知识库层基础对象元数据类型图1系统架构55基础层5.1元数据类型元数据类型具体见表1。具体元数据类型的描述可见GB/T18793—2002。表1元数据类型表类型名一日期时间，用于表示日期时间的复合类型，具一引用，可指向任意属性及类型的复合引用类型字符串表2元数据类型metaDataTime结构类型名一日期时间，下列值采用XSDChoice限定UTC日期时间YYYY-MM-DDThh:mm:ssUTC日期YYYY-MM-DDUTC时间hh:mm:ss持续时间PnYnMnDTnHnMnS注：DataTime类型的T为分隔符，用以区分日期段和时间5.2元结构5.2.1概述元结构定义了可重构模型的通用分段结构，其中的各类基础对象(见6.3)均按此结构组织。通过将单一模型描述为四段，可有效区分元数据(用于描述和索引该基础对象的实例本身)、UI信息(用于解耦视图信息与数据)、数据(可重构模型的数据主体)以及资源(用于嵌入静态资产或动态资产的引用，可被其他段所引用)。元结构的组成如图2所示。元结构元数据其他结构(集合、图等)图2元结构的组成示意图7元结构的具体描述见表3。表3元结构表说明资源用于附着静态资产的内容，并被引用对于UI信息、数据和资源这3个元结构段，当信息需要分类时，应通过内容(Content)进行内容分段。UI信息段与数据段的原子元素称为参数(Parameter),原子元素代表不可分隔的最小元素，见6.3.2。参数的类型应符合第6章的类型继承树定义。各层之间的参数通过相同的ID(命名空间),来指代同一对象。5.2.2元数据段元数据段是每个可重构模型实例所应实现的部分，用于索引和标记所有可重构模型。元数据可被单独提取到索引系统。定义见表4。表4元结构元数据段表说明一全局命名空间见6.2该模型的本地或网络位置索引〈可选>兼容版本〈可选>兼容版本企业或组织名<可选》数字签名企业或组织的数字签名该模型所遵循的许可证名8表4元结构元数据段表(续)说明〈可选》认证〈可选>数字签名认证机构的数字签名一元数据段可扩展出任意新的字段，但扩展出的字段宜符合以下原则：a)唯一性原则：不与现有字段重复或冲突；b)元属性原则：该字段用于索引、描述、校验本信息模型本身，而不涉及信息模型的具体内容。5.2.3UI信息段UI信息段代表了可重构模型在工程实现中所对应的UI信息。例如参数的本地化显示名，以及其他出现在UI界面上的元素，例如图标、图片、布局、其他文字描述等。定义见表5。表5元结构UI信息段表说明一〈集合>分段本地化命名一〈可选〉界面元素〈集合>参数一本地化显示名本地化显示名一不同的语言本地化，应通过Content元数据类型分段，并通过lang属性指定语言编码。本地化文本应集中描述于UI信息段中，从而与数据段解耦。示例：Contentlang=“en-US”英文本地化分段，Contentlang=“zh-CN”简体中文本地化分段，Contentlang=“zh-TW”繁体中文本地化分段，Contentlang=“de-DE”德语本地化分段。UI信息段宜至少包含一种语言的本地化描述，默认为英文(en-US)。当UI信息段中不包含任意9本地化语言的描述时，参数Parameter的显示名DisplayName默认为数据段的参数名Name,从而UI界面上参数名与数据段中参数名一致。5.2.4数据段数据段代表了可重构模型在工程实现中所对应的数据。例如基础对象自身。定义见表6。表6元结构数据段表说明一数据分段(可为1至多个)一数据段根据不同的基础对象，结构不相同。参考6.3。5.2.5资源段资源段代表了可重构模型在工程实现中所引用的资源。定义见表7。表7元结构资源段表说明一属性：id资源元素的命名空间索引资源元素的类型一资源段的资源元素既能是资源的动态引用地址，也能为静态资源的序列化表示。为了控制本建模规则的信息模型的大小，静态资源宜限定于字符文本格式，例如程序源码、SVG图像、数据文件等。不宜将较大的二进制或流式资源作为静态资源直接嵌入信息模型文件，对于这些数据文件格式，宜采用URL的方式引用，引用URL可源于本地或网络文件系统、云地址、服务器资源等。示例：Contentid=”Resource.PL.JIT.Python.1”type=”Code”format=”Python”编程语言Python源代码段。Contentid=”Resource.Icon.1”type=”Contentid=”Resource.MarkupJSON.1”type=“File”format=5.3可扩展性每一个模型实例以及该实例的每一个分段，都从模式定义层面支持扩展性。即构建的任意模型，均可在任意位置扩展(而不是修改)新的字段或属性，并且通过XSD等模式校验。示例：以metaReference的XSD格式定义为例。扩展任意字段：<anynamespace=“井#other”processContents=“lax”maxOccur扩展任意属性：<anyAttributenamespace=“##any”processContents=“Ia6核心层6.1概述核心层中的主要元素包含以下内容，共同组成了逻辑融合层及生产系统知识库层的描述基础。——全局命名空间：所有基础对象的全局唯一索引值，用于可读性的替代UUID的作用，并且实现标准化分类及脚本或表达式索引。——基础对象：包括参数、资源描述、资源树、功能块、工作流、知识库以及项目等对象。用于构建出可重构模型的主体。——类型继承树：定义参数这个原子基础对象的树形结构继承类型，并且兼容和映射各类信息模型及编程语言的标准类型。6.2全局命名空间6.2.1全局命名空间定义全局命名空间是可重构模型的全局唯一标识符，用于为6.3所描述的各类基础对象提供全局唯一的可读性识别。全局命名空间是实现生产系统可重构模型的生态系统索引的前提，也是实现表达式引用的前提。6.2.2全局命名空间构建规则命名空间用于描述本建模规则中用于描述可重构生产系统的所有元素，类型命名空间代表着这些元素的类型，实例命名空间代表着这些元素定义选的具体实例个体。两者采用统一的构建格式，定义构建规则如图3所示。类型命名空间：命名空间前缀.分段1.分段2.分段3.[.…].分段M命名空间分段，表示所描述元素的多层级类别 命名空间前缀，表示所描述元素的总分类实例命名空间：命名空间前缀.分段1.分段2.分段3.[……].分段M.实例索引序号N —实例索引号，N为从1开始的递增无符号整数，N在单工作流中无重复 ———命名空间分段，表示所描述元素的多层级类别 —命名空间前缀，表示所描述元素的总分类图3类型与实例命名空间的构建规则全局命名空间的构建规则如下。a)命名空间应为全局唯一，并通过统一网络命名空间查询服务确定其唯一性。b)命名空间每个分段应用英文半角圆点(.)分割。c)每个分段名应为大小写字母或数字组合，应不能为其他字符包括圆点。分段名首字符应为大写字母且符合Pascal命名规则。d)每个分段名应是可理解且有意义的名称或缩写，应不能是UUID等随机字符串。e)类型与实例如果前缀和分段完全一致，则应指代同一元素类型。6.2.3全局命名空间前缀命名空间默认以前缀开头。典型命名空间前缀，见表8。表8命名空间前缀表说明资源拓扑资源布局一复合行为(可嵌套)一资源描述知识库一命名空间中功能块的最小拆解粒度宜拆解到有主动行为能力的最小级别，宜不超过8级(包含前缀，不包含实例索引号)。资源描述的最小拆解粒度宜到可作为主动行为主体的具体设备型号，可包含厂商、系列及子系列名，不宜包含批次号、序列号、别名等与行为主体无关的其他信息，不宜超过10级(包含前缀，不包含实例索引号)。其他类型也不宜超过10级。当命名空间过长时，在UI中和内部引用可使用缩略名的方式来缩短id长度，但是为了全局唯一性，全名应在模型中保留。多个不同对象的命名空间彼此是独立的，但可通过6.3的基础对象通过参数映射的方式实现互相引用。参数与其他对象的命名空间用双点.分隔。6.2.4通配符命名空间可采用通配符星号*替代任意分段，用于表示该类别所有基本对象。为避免歧义，通配符应作为最后一个分段。示例3:任意型号的某品牌协作机器人：RD.Robot.Cobot.某品牌.*6.3基础对象6.3.1概述基础对象表示可重构模型的基本构成元素，包括了参数(Parameter)、资源描述(RD)、资源树(Re-资源描述与功能块均包含零至多个参数，而参数为最小原子基础对象，原子基础对象代表不可分隔的最小单位基础对象。资源描述表示行为主体，资源描述形成的库称为资源描述知识库。资源树为一至多个资源描述的聚合。功能块表示行为，功能块形成的库称为资源描述知识库。工作流为一至多个功能块的聚合。项目表示一个工业系统，由一至多个资源树与工作流所组成。资源描述通过与功能块的多对多映射，实现了行为主体与行为的绑定。如图4所示。基础对象可表示物理元素与可重构模型抽象元素的映射，见附录A的图A.1。联系(映射)资源描述参数资源描述知识库项目图4基础对象关系图6.3.2参数参数(Parameter)用于表示任意一个工业行为或行为主体的数据项，参数的类型应符合6.4类型继承树中的定义。参数结构定义见表9。资源描述的数据段的原子元素，以及功能块的数据段输入输出端口的原子元素，均应是参数。原子元素代表不可分隔的最小元素。参数可与其他信息模型中的属性与参数实现类型映射，从而完成互操作，见表17。表9参数结构定义说明一参数ID(参数自身不做独立命名空间索引)当类型为Numerial时可设置当类型为Numerial时可设置当类型为String时可设置当类型为String时可设置是否只读(允许工程软件UI修改)本地化显示名一一仅在实例中有值，未设置时为default注：当displayName未定义时，该参数的UI显示名为其id属性值。6.3.3资源描述资源描述(RD)表示工业行为主体，可为一个抽象或物理资源。结构定义见表10。资源为能发起主动动作的一个实体，是一个硬件设备(例如控制器、执行机构、传感器等),也能是一个软件元素(例如表10资源描述结构定义表说明一属性：id<可选>方法引用表10资源描述结构定义表(续)说明一图标文件引用包含可描述或配置该资源的补充文件引用资源的实例可通过id属性映射到3D仿真系统信息描述文件的对应3D模型实例，格式可包括3MF、OpenUSD及gITF等，从而与支持这些信息模型的3D仿真系统实现映射与联动。6.3.4资源树资源树(ResourceTree,RT)为一种树型层次结构，用于组织和表示系统中的资源及相互关系。资源树的根节点通常表示系统的根控制单元，可有多个，而子节点则表示当前系统中一系列的资源描述(RD)按照从属或连接层级组成的聚合树。结构定义见表11。表11资源树RT结构定义表说明一属性：id命名空间一〈集合>资源描述实例一资源树用于表示一个系统中的软硬件资源的构成层级关系。其中父节点的资源包含所有子节点的引用。资源树通过标记语言中的标签层级来实现树结构，资源树中的所有资源节点均为实例。所有资源实例节点均通过命名空间表示的id来实现唯一性标识。资源树的树结构为一种弱关系，用于系统参考及引用聚合，从而便于与功能块实现的行为绑定。弱关系自身不作严格校验，也不代表物理拓扑结构。弱关系包含层次关系、组成关系、连接关系等，以一个数字化工厂为例，一个典型的资源树如图5所示。工站A扭矩扳手(电批)机器人B产线图5资源树层级示例资源树用于描述资源的组合和聚合关系，但不足以描述物理设备类资源的布局以及网络连接拓扑，资源树可扩展出两种子对象来实现这些功能。a)资源布局(ResourceLayout):用于描述资源在二维平面中的布局关系，包括长款属性以及包含关系。资源布局可映射到三维空间。b)资源拓扑(ResourceTypology):用于描述资源的网络拓扑连接关系。例如服务(Service)资源的通信链路连接拓扑(通常为图结构),以及每一条连接的服务质量(QoS)。功能块(FB)表示工业原子行为，是最基本的可执行行为单元，可表示任意工业数字化领域的行为。功能块包含一个或多个输入和输出参数，以及可配置的操作逻辑和状态机。结构定义见表12。表12功能块结构定义表说明一属性：id见5.2.2插件引用一当_Resource元素为空时，作为默认Header输入端口元数据类型metaReference见6.3.2定义表12功能块结构定义表(续)说明输出端口(可选)异常图标文件引用包含可描述或执行该功能块的文件引用原子行为指用户侧不可拆解的行为，拆解粒度既能细级别也能粗级别。因为功能块是一个原子行6.3.6工作流工作流为一种系统性地描述、执行和监视行为流程的方式。包含一系列相互协作的工作任务，以完成某个具体可重构生产系统流程的活动。工作流是依据工业行为树构建逻辑，用于描述FB间关系并支持在执行器中运行的一种基础对象。可重构生产系统领域的各类流程均可抽象化为工作流。结构定义见表13。表13工作流结构定义表说明属性：id〈树>工作流树〈集合>功能块实例一工作流是可被服务化的最小单元。即工作流通过独立的容器化封装，并暴露对外API,从而也可被第三方软件系统所调用。工作流支持通过子工作流实现多层级嵌套，从而描述多层级生产系统行为模6.3.7知识库本条定义了知识库的模型结构。知识库为资源描述(RD)及功能块(FB)的索引集合，用于收集、存储、组织、检索和共享。知识库包含终端用户侧知识库和软件平台侧知识库，代表着不同的存储及共享位置。其分为资源描述知识库(RDRepository)与功能块知识库(FBRepository)两种类型。资源描述知识库结构定义见表14。表14资源描述知识库结构定义表说明资源描述知识库一属性：id命名空间一资源描述知识库可通过聚合不同命名空间资源描述元素形成生态，见8.2。功能块知识库结构定义见表15。表15功能块知识库结构定义表说明一属性：id见5.2.2一见6.3.5功能块知识库可通过聚合不同命名空间功能块元素形成生态，见8.3。项目用于表示一个基于生产系统可重构模型的用户项目，是资源树和工作流的实例的聚合。结构定义见表16。表16项目结构定义表说明一属性：id见5.2.2<集合>资源树实例一<集合>工作流实例一项目是基于本文件所实现的工程软件平台的项目构建模型，除了可重构模型基础对象以外，也包含了目标项目的源码等资源，从而实现整体项目的文本化描述。6.3.9功能块和资源描述的语义化映射与绑定功能块和资源描述的语义化映射资源描述(RD)在自然语义中代表着名词主语，功能块(FB)在自然语义中代表着动词谓语。通过这样的规则可抽象化工业数字化领域的所有元素。并完成RD与FB的划分和关系。示例1:自然语言描述：工业机器人(RD,主语)线性移动/关节移动(FB,谓语)。示例2:自然语言描述：工人(RD,主语)搬运/分拣(FB,谓语)。示例3:自然语言描述：工业机器人(RD,主语1)、夹爪(RD,主语2)和工业相机(RD,主语3)共同实现抓取放置通过语义化映射，可实现从自然语言描述的SOP转换到机器语言描述的工作流(Workflow),由FB与RD聚合而成。从而通过行为模型辅助LLM的训练和生成。功能块和资源描述的绑定功能块与资源描述通过绑定来共同实现工业操作。见图6。绑定的方法是通过功能块中类型为资源引用(ResourceRef)的参数(Parameter)设置来实现的，见6.4.7。工作流资源描述实例1资源描述实例1资源描述实例2功能块实例1功能块实例2资源描述实例3功能块实例3绑定图6功能块与资源描述绑定图资源是执行行为的主体，功能块以及功能块组成的工作流为行为本身。通过资源描述和功能块的一对一、一对多、多对一和多对多绑定关系来实现。一对多绑定关系，即一个资源描述对应多个功能块的绑定：表示一个资源，作为执行行为主体，可存在多个行为，通过绑定到多个功能块来实现。参考如下示例。示例1:RD为“工业机器人”,其命名空间为“RD.Robot.IndustrialRobot.*”。那么其所能绑定的FB则可为“线性移动”,其命名空间为“FB.AtomicBehavior.Robot.MoveLinear”,以及“关节移动”,其命名空间为“FB.Instruction.示例2:RD为“工人”,其命名空间为“RD.Human.W多对一绑定关系，即多个资源描述对应一个功能块的绑定：表示多个资源，共同作为执行行为主体，协作共同完成一个单一行为，通过绑定到单一功能块来实。参考如下示例。示例3:FB为“机器人抓取放置”,其命名空间为“FB.Behavior.Robot.Pick资源协同完成。那么其所能绑定的RD包括：“工业机器人”,其命名空间为“RD.Robot.IndustrialRobot.*”,以及“夹爪”,其命名空间为“RD.Robot.EndEffector.Gripper.*,以及“工业相机(机器视觉)”其命名空间为“RD.Detection.Camera.Industrial.*6.4类型继承树6.4.1类型继承树简介类型继承树用于描述参数(Parameter)的数据类型。并且通过类型映射的方式支持各类编程语言、领域特定语言、标号语言以及其他协议、标准或信息模型。类型继承树中的类型分为基本类型和复合类型两大类。基础类型为单一类型，不可嵌套其他类型。复合类型是一种结构类型，可嵌套其他基础类型和复合类型。从最基本的根类型“任意(Any)”开始，可继承出见6.4.2所定义的根类型，每个根类型又可继承出更多子类型，子类型可继续继承出子类型。从而形成了一棵类型继承树，这棵树的特点是从根到叶节点，类型的限定范围会逐步变小，类型校验会逐步严格，并逐步由弱类型过渡为强类型。如图7所示。对于父节点类型，可与其继承子树中的任意类型进行由子到父的单向数据传输，这类似于类继承机制。示例：参数A的类型为数字Numerial(根类型),而参数B的类型为无符号整型UInteger(Numerial根类型的继承子树类型),而参数C的类型为8位无符号整形UInt8(UInteger类型的继承子树)。那么,参数B→参数A,参数C→参数B,参数C→参数A均为合法数据传输。如果不通过强制数据转换功能块处理，反方向的传输则会无效。任意布尔数值Numeral枚举结构数组文件Ref有符号整形无符号整形单精度浮点双精度浮点状态字符串命名空间日期时间资源引用ResourceRefParameterRef8位无符号整形16位无符号整形状态码32位无符号整形状态码64位无符号整形图例复合类型基础类型图7类型继承树示意图类型继承树可被映射到任意编程语言、标号语言、领域特定语言的类型系统上，也可被映射到其他信息模型的类型系统上，从而实现类型兼容和互操作性。类型继承树的一部分子树，可与典型的工业领域信息模型完成映射，从而表17类型继承树与典型信息模型类型映射示例一一一一Numerial.Integer.Int8Numerial.UInteger.UINumerial.Integer.Int16Numerial.UInteger.UInNumerial.Integer.Int32Numerial.UInteger.UInNumerial.Integer.Int64Numerial.UInteger.UIn一一一一一一注1:类型继承树中类型索引的全名能用类型本名。例如Numerial.UInteger.UInt8表示了类在实际定义中能直接使用UInt8定义无符号字节的参数类型。注2:……表示扩展项。6.4.2根类型树根数据类型代表参数所需要限定的基准类型，即类型树的根及前两层叶节点。因此由泛型以及继承于泛型的弱类型组成，弱类型包含基本类型、符合类型和引用类型3类，见表18。从第三层往后的类型可进化成强类型。注：这些类型不一定对接的是面向对象的系统，也能是面向过程或函数式的系统。通常，根类型作为基准类型是不建议修改的。但由于模型的可扩展性，用户可在不修改现有根类型的基础上扩展任意新的根类型。表18根类型表根类型名说明布尔字符串复合类型结构复合类型引用类型引用引用类型引用类型，指向除引用类型外的任意类型6.4.3数值类型子树表19的描述包含简单数值类型。可通过子类型扩展出领域专用的数值类型。表19数字类型子树表说明类型别名一一取值范围和类型长度与最长子类型相同一16位有符号整形一一一128位有符号整形一一一取值范围和类型长度与最长子类型相同一16位无符号整形一一一一一一128位无符号整形一一一一一简单数值类型用作基本对象中的参数(见6.3.2)定义时，可添加单位unit属性。unit属性值的工程单位采用国际单位符号表示。表19中的StatusCode类型继承于UInt32类型，应符合GB/T33863.4—2017对于状态码(StatusCode)的定义，并支持扩展定义。注：行为的状态码如果无法映射到现有状态码，能在不与默认32位编码重复的前提下扩展定义状态码。但遵循0x00000000开头为操作成功，0x4000000开头为操作不确定，0x80000000开头为操作失败的规则。6.4.4字符串类型子树可标准化的字符串类型都应继承于字符串根类型，从而形成字符串类型子树。部分示例见表20。表20字符串类型子树表示例说明字符串一状态字符串一命名空间一一一一一标记语言的非转义或序列化字符串一一一一一一一CodeSnippet类型转化成的无格一限定名用于定义UIInformation域中的Displ一一表20字符串类型子树表示例(续)说明国际移动设备识别码15位数字组成的字符串系列电子邮件地址一字符串子类型宜通过正则表达式约束及校验目标值的有效性，正则表达式应定义在可重构模型的模式文件中提供自动类型合法性校验，例如XSD或JSONSchema等格式中。示例1:String.MacAddress的校验正则表达式为([0-9A-Fa-f]{2}[:-])(5}([0-9A-Fa-f]{2})$示例2:String.IPv₄的校验正则表达6.4.5枚举类型子树可标准化的枚举类型都应继承于枚举根类型，从而形成枚举类型子树，部分示例见表21。表21枚举类型子树表示例说明一日志级别Trace,Debug,Info,Warning,Error,CrHTTP标准方法名Admin,User,Guest,Developer,Maintai性别一方向Offline,Running,Idle,StoppeRawMaterial,IntermediateProduct,FinishedPSetup,Process,Maintenance,AdMechanical,Electrical,Software,Op枚举(Enum)类型包含一个特殊的子类型旗标(Enum.Flag)。旗标也是一种枚举类型，但其值定义需要支持16进制逻辑运算符，常用于命令行的输入参数的标记及开关。6.4.6结构类型子树可标准化的结构体类型都应继承于结构根类型，从而形成结构类型子树，并且支持互相嵌套(但不能循环嵌套)以及动态扩展。部分示例见表22。表22结构类型子树表示例说明结构一日期时间结构类型结构类型时间段字符串类型，参考xsd:duration定义日期时间字符串，可选包含时区信息日期字符串，可选包含时区信息时间字符串，可选包含时区信息时间戳结构类型结构类型类型：Numerial类型：Numerial类型：Numerial类型：Numerial类型：Numerial四元数结构类型类型：Numerial类型：Numerial类型：Numerial类型：Numerial类型：Numerial带量纲，默认单位为米(m)类型：Numerial带量纲，默认单位为米(m)类型：Numerial带量纲，默认单位为米(m)类型：Numerial带量纲，默认单位为弧度(rad)类型：Numerial带量纲，默认单位为弧度(rad)类型：Numerial带量纲，默认单位为弧度(rad)6.4.7引用类型子树引用类型子树包含资源引用和参数引用两类，见表23。引用类型通过“@命名空间”的格式实现对于其他数据的引用。表23引用类型子树表说明引用资源引用资源描述映射到参数上的引用类型参数引用参数(来自RD、FB的Port)的引用资源引用(ResourceRef),宜用于在功能块的输入端口中设定其所绑定的资源对象，可为1至多个。从而可在FB实现中，获取其绑定资源的参数作为FB输入端口参数。示例1:功能块实例“机器人抓取放置”,其命名空间为FB.Behavior.Robot示例2:资源描述实例“某协作机器人”,其命名空间为RD.Robot.Cobot.1。示例3:资源描述实例“某协作机器人夹爪”,其命名空间为RD.Robot.EndEffector.Gripper.1。示例4:“机器人抓取放置”FB的InputPort下应有两个ResourceRef资源引用参数，定义为：Parameter:'Robot’,type:'ResourceRef’,prefix:'RD.RoParameter:'Gripper’,type:'ResourceRef’,prefix:'RD.Robot.EndEffector.Gripper.*’。示例5:“机器人抓取放置”FB实例的这两个参数，赋值为：PickAndPlace.1.InputPort.Robot.Value=@RD.Robot.Cobot.PickAndPlace.1.InputPort.Gripper.Value=@RD.Robot.EndEffector.Gri从而实现该FB与多个不同RD的绑定，从而控制不同设备资源执行该动作。参数引用(ParameterRef),用于为参数引用赋值，也可不被显式定义。类型继承树中的任意类型，均可被转换为参数引用类型，其值从直接值转换成为了引用值。并使用双点(..)分隔命名空间与参数。示例6:引用功能块参数：@FB.Behavior.Robot.PickAndPlace.1..InputPort.Speed示例7:引用资源描述参数：@RD.Device.Controller.PLC.1..Parameters.IPAddress示例8:引用全局数据表参数：@DT.DTAdmin..Users[2].Email7逻辑融合层逻辑融合层规定了有限状态机、工业行为树、全局数据表等逻辑规范，用于定义基础对象中工作流的执行方法。7.2逻辑融合层的组成为将功能块描述的行为组织成为可执行的工作流，需要在逻辑层面实现顺序、并行、状态驱动、循环、条件等控制机制，并在数据层面实现数据交换。工作流的逻辑实现以工业行为树逻辑为主要方式。功能块的有限状态机逻辑宜优先采用行为树状态机。并可在其他层面例如工作流集成其他类型有限状态机，本文件不限制其集成模式。不同工作流和不同功能块之间的数据交换，通过全局数据表实现。可重构模型的行为部分通过逻辑融合层的机制得以执行，从而可作为典型生产系统生命周期的基准行为模型，见图A.3。7.3有限状态机及其执行机制有限状态机宜优先采用行为树状态机，包含4种基本状态类型，见表24。在功能块执行层面，通过无阻塞执行以及持续轮询实现逻辑完备。在工作流执行层面，兼容其他类型有限状态机，例如工业分布式系统的事件触发机制，本文件不予限定。示例：典型的智能工厂场景中的行为例如PLC读写IO、机器人码垛、条码扫码器扫码、AGV物料运送等，均包含不同的执行状态，例如空闲、运行中、运行完成(成功)、运行失败。这些即为行为树状态机中有限的几种基本状态。当这些状态被顺序、并行、循环、条件等行为树逻辑所集成运行时，即产生了行为树状态机逻辑。表24行为树有限状态机表说明空闲节点正在执行中行为树状态机的4种状态的转换方式如图8所示，箭头朝向表示可行的转换方向。功能块作用域间的状态通过行为树逻辑实现状态的相互协同。功能块功能块功能块RUN图8工业行为树有限状态机行为树的一个关键特征在于它们的时刻点(Tick)方式。“时刻点”代表一个执行片段，执行过程如时刻点时刻点时刻点时刻点周期工业行为树执行时间线时刻点逻辑时刻点图9工业行为树时刻点刷新方式工业行为树触发时刻点的机制如下。a)当一个功能块触发时刻点时，工业行为树执行引擎将执行一小段非阻塞的代码，检查一个变量或触发、监视并返回某外部动作的结果。b)当一个工作流触发时刻点时，工业行为树执行引擎将遍历所有功能块(从树的根节点——通常为开始功能块开始),对每个FB触发其时刻点，捕获其返回状态，然后使用该状态来决定树遍历将采取的方向。一旦遍历回到根功能块，当前周期结束。在工作流终止前将开始下一次遍历。工业行为树以并发的方式执行所有节点，并切换状态，流程如下。a)树(工作流)的执行引擎是单线程的。b)所有的时刻点方法按顺序执行。c)如果任何一个时刻点方法阻塞，整个执行流程将被阻塞。d)未被执行到的功能块状态为IDLE。e)执行中的FB应立即返回状态RUN,不论其实际运行时间有多长。这告诉执行引擎该动作已经开始并需要更多时间来返回状态OK或FAIL。需要在下一周期再次触发该FB的时刻点，以获知其状态是否改变。f)异步FB可将这个长时间的执行委托给另一个进程或另一个线程。g)当FB执行完毕后，下一次的时刻点到来时，FB将会返回OK或FAIL给执行引擎，从而触发后续逻辑。对于工业领域的高可靠性场景要求，每一个FB都应实现如下方法，从而为执行引擎提供更可靠的异常处理能力。a)halt()当调用时，FB立即从中间位置尝试安全的停止执行。b)exception()当发生异常或错误时，自动处理并尝试恢复运行。当无法恢复运行时，返回FAIL并且输出错误状态码。在工业现场领域，如果有更高可靠度需求，可将工业行为树状态机扩展为多状态交互逻辑。具体可参考相关工业标准的状态机扩展实现，本文件不予限定。7.4工业行为树7.4.1总体结构(BehaviorTree)在智能工厂领域的扩展定义。它是由一系列功能块节点构成的树形结构，功能块节点之间通过连接关系来描述行为和决策的过程。每个功能块都代表一个具体的行为或者决策，工业行为树的执行过程就是按照功能块的连接关系和优先级依次执行功能块，直到达到目标状态为止。默认的有限状态机和执行机制见7.3。图10为工业行为树的特殊功能块节点(流控制、系统和逻辑)分类及组成结构图，每个分类都可扩展出新的功能块。工作流控制功能块节点相关特殊功能块节点分类组合器ReactiveFallbackSequenceWithMemory装饰器Timeout图10工业行为树的特殊功能块节点分类及组成结构7.4.2工作流控制功能块节点工作流控制用于控制当前工作流，即工业行为树的启停和基本跳转逻辑等，见表25。表25工业行为树-工作流控制功能块节点工作流控制功能块节点说明命名空间FB.BT.FlowControl.S关键点FB.BT.FlowControl.KeyFB.BT.FlowControl.S工作流控制功能块节点包括以下内容。a)Start(开始):工业行为树的入口，单工作流应只有且应有一个。开始节点的子节点是树的根节点。而开始功能块节点内可执行当前工作流的单次初始化操作，而开始节点自身则不会在执行引擎下次遍历时被执行到。b)End(结束):工业行为树的出口，可选，单工作流应只有一个或零个。结束节点代表了工作流的正常执行结束节点，结束功能块节点内可执行当前工作流的单次结束复位操作。当结束节点不存在时，执行引擎会在下一个循环周期从根节点开始下一次遍历。c)KeyPoint(关键点):关键点通常是工作流中的一些重要状态或操作的标签，例如某个重要工序的结束或下一个重要工序的开始，可通过Goto进行跳转。d)Goto(跳转):跳转到指定功能块前或后。除了关键点跳转外，所有的跳转都应是有条件的。慎用，为避免逻辑混乱，应不通过Goto跳转到逻辑块修饰的子节点内。e)Stop(停止):停止整个工作流工业行为树的执行，但并未释放占用的软硬件资源。下次重新启动时，不必再次执行初始化操作。f)Abort(终止):终止整个工作流工业行为树的执行，并且释放所有占用的软硬件资源。下次重新启动时，应再次执行所有软硬件初始化操作。7.4.3系统功能块节点系统功能块节点用于在当前工作流，即工业行为树中，实现具体功能无关的通用执行逻辑，见表26。表26工业行为树-系统功能块节点系统功能块节点说明命名空间空表26工业行为树-系统功能块节点(续)系统功能块节点说明命名空间FB.BT.System.CallWor组动态节点系统功能块节点包括以下内容。a)Empty(空):表示一个没有任何操作或活动的功能块节点，执行引擎会作为一段延时处理。可被替换为任意功能块。b)Manual(手动):表示需要手动操作的节点，应手动干预或输入，由手动来决定返回状态是OK、FAIL还是RUN。c)Delay(延迟):表示等待一段时间后再执行下一个功能块。应指定等待的时间长度。d)CallWorkflow(调用工作流):表示建立另一个工作流的实例，并且调用这个新的工作流实例。的工作流为子工作流(SubWorkflow),子工作流和工作流的区别是子工作流无法独立部署，仅能通过被工作流调用的方式执行。子工作流同样可被CallWorkflow所调用。e)Group(组):通过将工作流的一部分包装成为组，从而支持图形界面上的折叠，可实现大工作流的整理。f)Parameter(参数):表示基础原子对象参数(Parameter)的一个实例。参数的值可设置为全局数据表的一个值，资源描述的一个值，功能块的一个端口值等。参数可被连接到功能块的某输入端口上，实现数据传递。g)Dynamic(动态节点):表示工作流中该节点的行为是动态的，动态节点在部署时是不确定的(表现为延时)或者为初始化行为。其可在执行引擎运行时支持动态注入，以确定或改变具体行为。7.4.4逻辑功能块节点工业行为树是逻辑完备的，因为它可表示所有的命题逻辑公式。命题逻辑系统的完备性意味着对于任何可满足的命题逻辑公式，都存在一个等价的行为树表示，通过本条的逻辑组合实现，见表27。工业行为树的逻辑分为如下类型。a)组合器(Composite)类逻辑：用于组合多个子节点的行为，并根据它们的结果来决定自己的行为。组合器的行为通常是与子节点的执行顺序相关的。b)装饰器(Decorator)类逻辑：用于修改单个子节点/子树的行为，而不改变它们的执行顺序。装饰器节点可用来添加条件检查、重复执行、超时控制等行为。装饰器节点可被嵌套使用，形成复杂的修饰器子树。c)惯用法(Idiom)类逻辑：惯用法为组合器与装饰器的逻辑组合子树的常用模式，但是为了易于理解性进行了二次封装，从而实现可直接使用的复合类逻辑。表27工业行为树-逻辑功能块节点说明全局命名空间FB.BT.Logic.Composite.SequFB.BT.Logic.Composite.Par回退FB.BT.Logic.Composite.Fal响应式顺序FB.BT.Logic.Composite.ReactiveSeqFB.BT.Logic.Composite.ReactiveFalFB.BT.Logic.Composite.SequenceWithMFB.BT.Logic.Decorator.CondFB.BT.Logic.Decorator.RFB.BT.Logic.Decorator.FB.BT.Logic.Decorator.InverFB.BT.Logic.Decorator.TiFB.BT.Logic.Decorator.OnFB.BT.Logic.Idiom.IfTheFB.BT.Logic.Idiom.SwFB.BT.Logic.Idiom.FoFB.BT.Logic.Idiom.RuleE组合器类逻辑功能块节点包括如下：a)Sequence(顺序):按照顺序执行它的子节点，直到所有子节点都成功OK完成，或者遇到第一个失败FAIL的子节点停止执行；b)Parallel(并行):并行执行所有的子节点，直到至少M个子节点(M的值在1～N之间)结点返回成功OK或所有子节点返回失败FAIL;c)Fallback(回退):按照优先级顺序执行它的子节点，直到遇到第一个返回成功OK的子节点，或者所有子节点都返回失败FAIL;d)ReactiveSequence(响应式顺序):与顺序类似，但会在其子节点的每一个时刻点持续检查其触发条件(表达式),在该条件从真变为假时中断其异步子节点执行[通过调用其功能块节点实现的halt()方法，见7.3];e)ReactiveFallback(响应式回退):与回退类似，但会在其子节点的每一个时刻点持续检查其触发条件(表达式),在该条件从假变为真时中断其异步子节点执行[通过调用其功能块节点实现的halt()方法，见7.3];f)SequenceWithMemory(记忆型顺序):在顺序的基础上添加了记忆功能，可记录执行完的子节点的OK状态，并且在下一次不会重复执行OK的子节点(例如被Retry修饰时)。装饰器类逻辑功能块节点包括如下。a)Condition(条件器):执行一个判断条件(表达式),当满足时执行其子节点。b)Repeat(重复器):重复执行一个子节点，直到达到指定次数或条件，或子节点返回失败FAIL。当执行次数为-1时代表无限循环。执行次数也可换为条件表达式，在满足的情况下重复执行其子节点，直到其条件变为假。c)Retry(重试器):重复执行一个子节点，直到子节点返回成功OK或达到指定次数。d)Inverter(反向器):将子节点的状态返回值取反，即反转其OK和FAIL状态。e)Timeout(超时):设置一个时间限制，如果子节点执行时间超过限制则返回FAIL。f)OneShot(单次触发):执行一次子节点，无论成功OK或失败FAIL,下次调用将不再执行，直到工作流终止Abort后重启。惯用法类逻辑功能块节点包括如下。a)IfThenElse(二分支条件):惯用法。根据某个表达式进行条件判断，如果条件为真，执行其中的一个分支，如果条件为假，执行另一个分支。b)Switch(多分支选择):惯用法。根据某个条件选择其中的一个子节点执行。c)Foreach(遍历器):惯用法。用于遍历某个集合，并执行其子节点。d)RuleEngine(规则引擎):惯用法。根据设定的复杂规则(来自DSL或图形语言描述),执行相应路径的子节点。当出现由DSL或图形语言定义的复杂逻辑时，可采用规则引擎(RuleEngine)实现，本建模规则不限定规则引擎的实现方式，但实现宜符合下列约定：a)规则引擎的实现宜限定在该逻辑功能块节点当中；b)每一个触发的执行逻辑都宜暴露，并连接至少一个子节点。7.5全局数据表全局数据表(GlobalDataTable,DT)是基本对象间数据的描述及交换方式。它可与任意数据源实现绑定，从而可实现数据固化以及交互。全局数据表应通过命名空间索引及分类，实现作用域隔离和封装。结构定义见表28。表28全局数据表结构定义说明一属性：id一元结构：命名空间一全局数据表会在同一项目中全局共享，从而可被该项目内所有资源树和工作流所访问到。全局数据表也可通过分布式消息总线等技术实现跨进程以及跨网络共享，从而可与其他项目或执行引擎相交互。全局数据表中的参数项默认采用内存存储方式。当参数需要固化时，可通过映射到具体存储技术栈来实现。常见可映射的存储方式包括关系型数据库及非关系型数据库(内存、文件、时序等)的数据项，本地或网络文件路径及云存储地址(URI)等，如图11所示。参数1图11全局数据表存储方式示意图全局数据表应采用命名空间前缀DT.来定义，并且数据段可包含任意数量和类型的参数。7.6工程指导原则本文件不限制工业工程软件的实现方式，但建议工程软件可采用本文件所约定的工程指导原则。为便于工业数字化领域的易用性和可理解性，工程软件宜为如下实现方式：a)领域特定语言(符合本建模规则的自定义DSL);b)图形化语言(例如行为树形图、功能块图、流程图等)。7.7执行引擎指导原则执行引擎是通过解析符合本建模规则的信息模型的工作流，通过实现工业行为树逻辑的调度器，来驱动并执行工业数字化领域各IT与OT功能块的一个可执行程序或服务。具体的建模规则不对执行引擎的实现方法做出限制，但其实现宜符合下列指导原则约定。a)工业行为树的调度器实现宜与功能块执行代码线程或进程隔离。b)针对非强实时场景，调度器本身宜为解释器实现。此时，功能块的执行代码宜是进程隔离的，并采用不同的解释器或编译执行。c)非强实时场景下的部分强实时功能可采用编译实现并运行在独立进程中，通过进程间通信与调度器通信。d)针对强实时场景，调度器本身宜为编译器实现。此时，功能块的执行代码宜转换为统一的编译型语言并合并执行。e)执行引擎宜与工程软件平台相隔离。8生产系统知识库层生产系统知识库层通过基于全局命名空间的分类定义，形成了针对资源描述以及功能块的领域生态系统，可描述典型工业场景例如智能工厂的IT和OT资产及其数据空间。通过生产系统知识库层的可重构模型定义，以及多编程语言适配，实现工业场景多源异构系统的统一描述及调度执行，并通过源码管理系统及开源社区实现多人协作。知识库在生产系统生命周期的位置参考图A.3。8.2资源描述分类8.2.1概述资源描述通过命名空间来分类、继承及索引。这些资源描述共同组成了工业资源类生态，并通过绑定功能块来实现可重构生产系统的行为描述。资源描述分为通用类、OT硬件类、IT和OT软件类、AI能力组件类，共四大类。8.2.2通用类通用类资源描述见表29。表29资源描述分类表(通用类)命名空间(分类节点)占位符自定义资源一一通用类资源表示包含如下主要类型。a)通用资源：无法被任意子类型分类描述的资源。b)资源组：表示了包含了一组资源描述的资源描述类型。例如一个工站通常就是一个资源组，由多个控制器、智能制造装备及执行机构所聚合而成。c)占位符：无法确定资源类型时的占位符，应在实现时由具体的其他资源类型替代。d)物料：各类型物料。无主动行为能力，但可作为被执行体时由可重构模型所描述。部分类型物料有自身的状态描述，例如智能标签等。e)动态：指通过执行引擎或调度器，可在运行阶段动态改变的资源类型。f)自定义资源：可被自定义各类属性的资源描述类型。g)……(扩展项):根据具体标准或应用场景需要，可进一步扩展定义新的分类。8.2.3OT硬件类OT硬件类资源见表30。部分示例见附录B的表B.1。表30资源描述分类表(操作技术类)资源知识库-操作技术类命名空间(分类节点)硬件设备(其他类型)人一一操作技术类资源包含如下主要类型。a)产线：工厂车间中包含智能工厂相关设备的物理产线。b)工站：工厂车间或某产线内部，作为一个整体可产生主体行为的工站。如果工站整体本身不可作为行为主体，则应拆分到更具体的设备层级。c)机床：用于加工零部件或工件的工具机械。它们包括铣床、车床、钻床、磨床等。具有主动行为能力的数控机床是主要索引设备。d)机器人：指工业领域能够执行预先编程任务的自动化设备。它们被广泛用于生产线上的装配、焊接、喷涂等任务，以及在危险或艰苦的环境中代替人类工作。主要包括工业机器人、协作机器人、特种机器人等种类。f)智能检测装备：用于检测和测试产品的质量、性能和安全性的装备，包括各种检测仪器和无损检测设备等，它们能够对产品进行全面的检测和分析，确保产品符合标准和要求。例如工业相g)控制器：可作为运行时或调度器主体的各类型控制器，特点是可由集成开发环境进行定制编程控制并且可部署调试的硬件系统。控制器通常作为控制主体与其他智能制造装备共同完成某工业行为。h)传感器：各类型可产生主动行为的传感器。如果某传感器是其他工业设备的一部分，或者无法主动产生行为，则不应在此索引。i)执行机构：使用液体、气体、电力或其他能源并通过电机、气缸或其他装置将其转化成驱动作用的资源类型。如果某执行机构完全受控于某控制器，无法独立产生主体行为，则不应在此索引。j)硬件设备(其他类型):不包含在上述设备类别当中的其他类型设备，需要可产生主体行为的设备。k)人：指与工业设备或计算机系统交互的人类用户。8.2.4IT和OT软件类IT和OT软件类资源见表31。表31资源描述分类表(软件类)资源知识库-软件类命名空间(分类节点)一一软件类资源包含如下主要类型。a)程序：指以源代码为形式实现的一个软件功能。b)数据库：指存储在计算机系统中的结构化数据的集合，可使用特定的软件进行管理和检索。包含关系型与非关系型。示例见表B.2。c)协议：指用于在工业或计算机系统之间传输数据的规则和标准。也包含不同的介质定义。包括IT和OT类协议和总线。示例见表B.3。d)文件：指存储在计算机系统中的数据和信息的集合，通常以文件名和扩展名来标识。在本建模规则中特指不同的IT及OT系统中可解析的标准文件格式。示例见表B.4。e)通用软件服务：指计算机系统提供的可被服务化的并具有标准API的功能封装。示例见f)软件：指计算机程序、应用程序、库等的总称，也可代表一类有标准列表定义的软件平台或软件解决方案的总称。在本文件中特指软件所暴露的标准API。注：软件解决方案：软件的一种子分类。指有通用标准名称的软件解决方案类型，例如MES、ERP、WMS等。示例见表B.6。g)操作系统：指各类型操作系统，包含实时操作系统及领域操作系统等。示例见表B.7。8.2.5AI能力组件类AI能力组件类资源见表32。表32资源描述分类表(AI能力组件类)资源知识库-AI能力组件类命名空间(分类节点)一AI能力组件类资源包含如下主要类型。a)AI模型：指通过训练形成的、用于执行预测、识别、优化或生成等任务的模型实体。本文件仅关注其作为可部署资源的标识与调用接口，不涉及算法实现细节。b)AI推理服务：指对AI模型进行加载、运行与结果输出的服务组件，可部署于云端、边缘或现场系统环境。其特征为提供标准接口供工业系统调用。c)工业智能体：指在工业场景中具备任务决策与流程调度能力的软件实体。工业智能体可调用AI模型或其他系统服务，但其本质为面向工业目标的执行与协调组件。8.3功能块分类功能块作为本建模规则的基本可执行单元，通过全局命名空间可形成生产系统可重构动作的生态系统。分为通用、行为封装与语言选择3类。具体示例见附录C。8.3.2通用类功能块通用类功能块不依赖于特定的系统或业务逻辑，常用于定义和实现跨系统、跨场景的可复用行为，功能块分类见表33。表33功能块分类表(通用类)命名空间自定义功能块FB.Custom."一一通用类功能块包含如下主要类型。a)通用功能块：用于定义功能块自身，可指代任意类型的功能块。b)系统功能块：提供与系统运行环境、平台基础能力紧密相关的功能封装，通常包括资源管理、任务调度、时间同步等。c)工业行为树逻辑功能块：面向工业自动化场景的行为树逻辑实现，支持分层决策、状态切换与任务调度，常用于复杂任务的分解与执行。d)通用逻辑功能块：提供常见的逻辑运算、条件判断、数据路由等功能，通常用于流程控制与数据处理。e)文档功能块：支持与文档对象相关的操作功能，如生成、存储、解析、校验等，用于在应用场景中对工程文档、规范描述进行处理。f)异常功能块：用于捕获、传递与处理系统或应用运行中的异常事件，支持定义异常类型、恢复策略及容错机制。g)自定义功能块：由用户扩展或二次开发的功能封装，用于满足特定业务场景或非标准化需求。通常可与其他功能块组合形成新的行为模式。8.3.3多编程语言适配行为通常通过代码段及库的方式来实现和执行，这就需要实现多编程语言适配，即使用任意编程语言来实现行为。多编程语言适配实现的功能块命名空间分类，用于索引所有类型的编程语言、领域特定语言及图形语言，见表34。表34功能块分类表(多编程语言适配类)多编程语言适配命名空间解释型编程语言(动态)编译型编程语言(静态)AOTProgrammingLanguaIT类领域特定语言FB.Markup."图形化语言FB.Graphical."一一多编程语言适配类功能块包含如下主要类型。a)解释型编程语言(动态):指通过即时解释执行(Just-In-Time)的方式运行的编程语言，不需要预先编译为二进制，可直接在运行环境中动态执行。该类语言通常具有跨平台性和灵活性，适用于需要快速迭代和运行时动态加载的工业应用。见表C.1。b)编译型编程语言(静态):指通过提前编译(Ahead-Of-Time)生成二进制可执行文件的静态语言，具备高性能和稳定性，适用于对执行效率和资源占用有较高要求的工业场景。见表C.1。c)动态程序库：指在运行时动态加载和链接的函数库，允许系统在执行过程中按需加载功能模块，具有较强的可扩展性和可移植性。通常用于支持插件化和可重构的生产系统。d)静态程序库：指在编译阶段直接链接进可执行文件的函数库，具有依赖明确、运行时开销小的特征，适合于对安全性和实时性要求较高的工业控制系统。e)IT类领域特定语言：面向IT场景的专用领域语言(Domain-SpecificLanguage),通常用于数据处理、建模、人工智能算法配置等领域。该类DSL提供了对IT系统常用模式的高度抽象。f)OT类领域特定语言：面向OT场景的专用领域语言，强调对工业设备、控制逻辑和实时过程的建模与操作。该类DSL贴近工业语义，常与OPCUA、PLCopen等标准结合使用。见表C.2。g)标记语言：通过标签和层次结构描述数据和文档的结构，通常用于信息交换、配置定义及跨系统集成。典型例子包括XML、JSON等。见C.2。h)图形化语言：通过图形符号和可视化逻辑表示控制过程与系统行为，便于非程序员用户理解和设计复杂的工业逻辑。常见于领域图形化编程、状态机建模和行为树设计。见表C.3。8.3.4行为封装抽象化封装行为本身的功能块命名空间分类。这些行为代表了可重构生产系统领域的不同层级封装，见表35。原子行为示例见C.4。表35功能块分类表(行为封装类)命名空间可简写为FB.Behavior.'不同级别的生产系统行为封装描述如下。a)原子行为：可重构生产系统领域的最小原子操作封装，通常代表了一个资源的控制细节和内部执行逻辑封装。通常由表N的语言选择实现。b)复合行为：可重构生产系统领域多个原子行为的组合实现的一个进阶操作，也可服务化。自身也可为语言选择实现。通常代表了一个语义描述的进阶技能。复合行为也可为多个复合行为的组合，即可嵌套多层。示例：复合行为：PickAndPlace抓取放置。复合行为(嵌套复合行为):LoadingAndUnloading上下料，Palletizing码垛。通过这些命名空间的组合，可描述典型生产系统的各类IT与OT资产及其行为。一个数字化车间柔性产线及工站的相关元素命名空间示例见图A.4。一个IT与O