ICS 25.040.40 L 67
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30438—2013
支持模块化设计的数据字典技术
原则和方法
Principles and methods for data dictionary technology of
supporting modularity design
2014-08-01实施
2013-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 30438-2013
前言
本标准依据GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国标准化研究院提出并归口。 本标准起草单位：中国标准化研究院、浙江大学、杭州汽轮机股份有限公司、海尔集团公司。 本标准主要起草人：洪岩、杨青海、顾新建、纪杨建、毛汉忠、詹俊峰、陈贵、王志强、刘守华、傅建中、
尹书蕊。
I GB/T 304382013
引言
客户在产品低成本、高质量和个性化方面的要求已经成为国内外制造业共同面临的挑战，模块化设计、制造是大规模定制生产模式的重要技术基础，符合中国制造业现状和特点。模块化设计的核心思想是应用相似性原理，将产品进行模块划分后，通过对某些模块进行重新设计或变型设计支持新的产品设计，以满足客户对产品个性化的需求。
为解决合理构建产品模块化体系，适应国内各类企业发展模块化设计制造的迫切需求，有必要制定支持模块化设计的数据字典技术原则和方法标准。
本标准提出的支持模块化设计的数据字典的编制原则、产品模块划分原则、数据字典的编写要求、 模块化数据字典的内容及详细要求，以及结合企业的实际应用，给出了模块分类和模块数据字典的示例，为我国制造企业开展模块化设计、制造提供了技术依据。
Ⅱ GB/T 30438—2013
支持模块化设计的数据字典技术
原则和方法
1范围
本标准规定了支持模块化设计的数据字典的编制原则、模块划分原则、模块数据字典的内容及要求。
本标准适用于模块化设计中模块数据字典的编写和模块库的建立，依据本标准编写的模块数据字典可用于模块化设计中模块的集成、管理、维护、分发和共享。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T7408--2005数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法 GB/T17645.42工业自动化系统与集成零件库第42部分：描述方法学：构造零件族的方
法学
GB/T24467—2009 9通用机械零部件产品数据字典层次结构的构成规则
3术语和定义
GB/T17645.42界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
模块module 组成系统的、具有确定功能和标准接口的典型的通用独立单元。
3.2
模块化modularity 从系统的观点出发，应用相似性原理，研究产品（或系统）的构成，用标准化原理进行统一、归并、简
化，采取分解与组合的方法，建立产品模块体系，并通过模块之间的标准接口组合成不同产品（或系统）的全过程。 3.3
模块划分modularization 按功能分解和结构分解的方法，将复杂产品分解为多类型、多关联独立模块的过程。 注：模块所包含的功能元的多少和结构的大小决定了模块在产品作用中的大小以及生产制造的难易程度。合理地
划分模块范图有利于模块的生产制造、提高模块的兼容性、互换性和通用性，扩大模块的使用范围，增强实现产品多样化的能力。
3.4
模块化设计 modularity design 将产品的某些要素组合在一起，构成一些具有特定功能的模块，将这些模块作为通用性的模块与其
他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品的设计方法。
1 GB/T30438—2013
3.5
模块库modulelibrary 支持模块化设计的产品模块信息库。
3.6
数据data 一种形式化的信息表达，它适合于人或计算机进行通信、解释或处理。 [GB/T16656.1—2010，定义3.2.16］
3.7
字典dictionary 包含一系列条目的表，一个含义对应字典中的一个条目，字典的一个条目只有一个含义。 [GB/T17645.24—2003,定义3.32]
3.8
分类 classification 根据其某些预定特征的不同，系统地将对象的集合分成子集。
3.9
属性attribute 描述对象特征的一组集合。
3.10
标识符identifier 由数据元素的值所组成的一个符号或符号集，用于命名一个对象，并尽可能表明该对象特定属性。 注：修改GB/T17645.26—2000中的定义3.6。
4# 模块数据字典的编制原则
4.1科学性原则
应科学选择模块属性，科学描述模块属性信息。具体要求如下：
科学选择模块属性：模块属性符合多种模块化设计系统对模块属性的需求，完整地反映模块的信息；科学描述模块属性信息：字典条目的设计应反映正确模块特征信息，满足模块化设计对模块信息描述和处理的要求。
4.2实用性原则
应面向模块化设计的实际需求，包括产品配置设计的需求、信息化建设的需求、模块生命周期管理的需求。具体要求如下：
一配置设计的需求：模块数据字典应包含模块的版本、批次有效性等配置设计需要的信息；信息化建设的需求：模块数据字典应满足模块化设计系统的建设，特别是信息系统间数据交换和共享的实际需求；模块生命周期管理的需求：模块数据字典应包含模块优先级、模块成熟度状态等模块生命周期管理所需信息。
4.3统一性原则
应面向整个产品族，对数据字典系统进行统一规划、统一描述、统一管理。具体如下：
统一规划：应全面考虑产品族的模块，综合考虑模块生命周期各阶段，在统一的规划下编制模
-
2 GB/T30438—2013
块数据字典；一统一描述：应按照统一的描述规则编制模块数据字典；一统一管理：应对数据字典的编制、维护、修订等进行统一的管理。
4.4独立性原则
模块的描述反映模块的自身特点，应与具体的信息系统实现无关。
5产品模块划分原则
5.1独立性原则
应尽量减少模块之间的关联，使模块具有相对的独立性，满足模块设计、管理和生产的独立要求。 5.2粒度适中原则
模块划分时应满足粒度大小和数量适中的原则。根据模块数量与成本之间的关系，以总成本最优为原则，确定模块划分的粒度。 5.3重用性原则
在满足相关技术要求的前提下尽量重用已有的模块，以达到成本、质量、绿色等生命周期综合最优。 5.4唯一性原则
从生命周期角度应考虑模块的不同需求，确定组成产品唯一模块。通过模块标识符可唯一地标识这个模块的所有定义数据。 5.5设计分离面与工艺分离面重合原则
在产品研制过程中，设计阶段应考虑制造工艺性，在模块划分过程尽早地考虑工艺间题，尽可能地使产品设计分离面与工艺分离面重合，不仅应考虑产品的功能划分，还应考虑产品的工艺划分。 5.6单级分层原则
在进行产品结构分解时，-个模块不应再包含另一个模块，即模块不应嵌套使用，旨在简化有效性管理。 5.7“只加”原则
对于模块“只做加法（add-only)”，象堆积木一样组成产品结构表，生成满足客户最终需要的产品。 模块不应通过从其他模块中删除零部件而生成，但可以通过增加一些特性（如孔特征等)来生成新模块。 5.8广义原则
模块是一组零部件的逻辑组合，并且包含相关的设计、工艺、制造和检测等数据。 模块应具有广义性，不仅由实际的零部件的集合组成，也可由仅包含某种特定的功能特性和接口特
性的数据元素或抽象关系组成。
6模块数据字典的内容及要求
6.1模块数据字典的条目格式
模块数字字典的条目格式应遵照GB/T17645.42的规定，按如下格式对模块的每个属性进行
3 GB/T30438-2013
描述：
—名称；一描述；约束条件；
值格式。
6.1.1名称
精练表达该模块含义的短语。 6.1.2描述
精练表达该模块含义的语句，在本标准中是唯一的。 6.1.3约束/条件
这是一个描述符，可有如下值：M（必选）或O（可选）。 6.1.3.1 必选（M)
描述模块时该属性必须选取。 6.1.3.2可选(0)
描述模块时该属性可以选取，也可以不选取。 6.1.4值格式
表达格式或字符的最大数量和类型（如果是字符串）。 6.2模块数据字典的内容 6.2.1概述
模块数据字典描述的模块信息包括模块的特征信息、模块的结构信息和模块的外部信息。模块的特征信息是指关于模块的设计要求、设计原理、设计结构、生产制造及其他中间数据资料等所具有的各种特征的信息；模块的结构信息描述了为实现所要求的功能，模块内部所包含的零部件列表及其组成关系；模块的外部信息描述了模块的使用环境、模块与其他模块之间的相互关系等信息。 6.2.2模块的特征信息 6.2.2.1主要内容
模块的特征信息包括模块标识符、模块名、模块定义、更改授权、版本号、版本生成日期、版本描述模块功能、设计原理、成熟度状态、设计原则、提前期、接口类型、关键安装点、关键安装点增量、供应商供货周期、精简作业流、重量、重量单位、限制标识、所有者、创建者、工艺说明、标注说明、模型简图、连接关系定义、密封定义和包装定义。 6.2.2.2模块标识符
描述：数据字典中标识一个模块的唯标识。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。 注：本标准不规定代码的具体编排格式。 4 GB/T304382013
6.2.2.3模块名
描述：精练表达该模块含义的短语。 约束条件：必选。 值格式：由30个字母数字组成的字符串。
6.2.2.4模块定义
描述：描述模块相关的附加信息。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.5 5更改授权
描述：更改授权号码。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.6 6版本号
描述：记录每次发生更改后模块的版本号。 约束条件：必选。 值格式：由3个数字组成的字符串。
6.2.2.7版本生成日期
描述：模块新版的生成日期。 约束条件：必选。 值格式：应遵照GB/T7408一2005中5.2.1.1的规定。
6.2.2.8 3版本描述
描述：记录模块从旧版到新版的更改信息，包括零部件的修改、添加和删除。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.9模块功能
描述：描述模块所具备的主要功能约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.10 设计原理
描述：描述模块的设计原理。 约束条件：可选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.11 成熟度状态
描述：目的是标识模块在其生命周期中的完成级别，代表了模块数据的成熟度等级。 ICS 25.040.40 L 67
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30438—2013
支持模块化设计的数据字典技术
原则和方法
Principles and methods for data dictionary technology of
supporting modularity design
2014-08-01实施
2013-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 30438-2013
前言
本标准依据GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国标准化研究院提出并归口。 本标准起草单位：中国标准化研究院、浙江大学、杭州汽轮机股份有限公司、海尔集团公司。 本标准主要起草人：洪岩、杨青海、顾新建、纪杨建、毛汉忠、詹俊峰、陈贵、王志强、刘守华、傅建中、
尹书蕊。
I GB/T 304382013
引言
客户在产品低成本、高质量和个性化方面的要求已经成为国内外制造业共同面临的挑战，模块化设计、制造是大规模定制生产模式的重要技术基础，符合中国制造业现状和特点。模块化设计的核心思想是应用相似性原理，将产品进行模块划分后，通过对某些模块进行重新设计或变型设计支持新的产品设计，以满足客户对产品个性化的需求。
为解决合理构建产品模块化体系，适应国内各类企业发展模块化设计制造的迫切需求，有必要制定支持模块化设计的数据字典技术原则和方法标准。
本标准提出的支持模块化设计的数据字典的编制原则、产品模块划分原则、数据字典的编写要求、 模块化数据字典的内容及详细要求，以及结合企业的实际应用，给出了模块分类和模块数据字典的示例，为我国制造企业开展模块化设计、制造提供了技术依据。
Ⅱ GB/T 30438—2013
支持模块化设计的数据字典技术
原则和方法
1范围
本标准规定了支持模块化设计的数据字典的编制原则、模块划分原则、模块数据字典的内容及要求。
本标准适用于模块化设计中模块数据字典的编写和模块库的建立，依据本标准编写的模块数据字典可用于模块化设计中模块的集成、管理、维护、分发和共享。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T7408--2005数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法 GB/T17645.42工业自动化系统与集成零件库第42部分：描述方法学：构造零件族的方
法学
GB/T24467—2009 9通用机械零部件产品数据字典层次结构的构成规则
3术语和定义
GB/T17645.42界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
模块module 组成系统的、具有确定功能和标准接口的典型的通用独立单元。
3.2
模块化modularity 从系统的观点出发，应用相似性原理，研究产品（或系统）的构成，用标准化原理进行统一、归并、简
化，采取分解与组合的方法，建立产品模块体系，并通过模块之间的标准接口组合成不同产品（或系统）的全过程。 3.3
模块划分modularization 按功能分解和结构分解的方法，将复杂产品分解为多类型、多关联独立模块的过程。 注：模块所包含的功能元的多少和结构的大小决定了模块在产品作用中的大小以及生产制造的难易程度。合理地
划分模块范图有利于模块的生产制造、提高模块的兼容性、互换性和通用性，扩大模块的使用范围，增强实现产品多样化的能力。
3.4
模块化设计 modularity design 将产品的某些要素组合在一起，构成一些具有特定功能的模块，将这些模块作为通用性的模块与其
他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品的设计方法。
1 GB/T30438—2013
3.5
模块库modulelibrary 支持模块化设计的产品模块信息库。
3.6
数据data 一种形式化的信息表达，它适合于人或计算机进行通信、解释或处理。 [GB/T16656.1—2010，定义3.2.16］
3.7
字典dictionary 包含一系列条目的表，一个含义对应字典中的一个条目，字典的一个条目只有一个含义。 [GB/T17645.24—2003,定义3.32]
3.8
分类 classification 根据其某些预定特征的不同，系统地将对象的集合分成子集。
3.9
属性attribute 描述对象特征的一组集合。
3.10
标识符identifier 由数据元素的值所组成的一个符号或符号集，用于命名一个对象，并尽可能表明该对象特定属性。 注：修改GB/T17645.26—2000中的定义3.6。
4# 模块数据字典的编制原则
4.1科学性原则
应科学选择模块属性，科学描述模块属性信息。具体要求如下：
科学选择模块属性：模块属性符合多种模块化设计系统对模块属性的需求，完整地反映模块的信息；科学描述模块属性信息：字典条目的设计应反映正确模块特征信息，满足模块化设计对模块信息描述和处理的要求。
4.2实用性原则
应面向模块化设计的实际需求，包括产品配置设计的需求、信息化建设的需求、模块生命周期管理的需求。具体要求如下：
一配置设计的需求：模块数据字典应包含模块的版本、批次有效性等配置设计需要的信息；信息化建设的需求：模块数据字典应满足模块化设计系统的建设，特别是信息系统间数据交换和共享的实际需求；模块生命周期管理的需求：模块数据字典应包含模块优先级、模块成熟度状态等模块生命周期管理所需信息。
4.3统一性原则
应面向整个产品族，对数据字典系统进行统一规划、统一描述、统一管理。具体如下：
统一规划：应全面考虑产品族的模块，综合考虑模块生命周期各阶段，在统一的规划下编制模
-
2 GB/T30438—2013
块数据字典；一统一描述：应按照统一的描述规则编制模块数据字典；一统一管理：应对数据字典的编制、维护、修订等进行统一的管理。
4.4独立性原则
模块的描述反映模块的自身特点，应与具体的信息系统实现无关。
5产品模块划分原则
5.1独立性原则
应尽量减少模块之间的关联，使模块具有相对的独立性，满足模块设计、管理和生产的独立要求。 5.2粒度适中原则
模块划分时应满足粒度大小和数量适中的原则。根据模块数量与成本之间的关系，以总成本最优为原则，确定模块划分的粒度。 5.3重用性原则
在满足相关技术要求的前提下尽量重用已有的模块，以达到成本、质量、绿色等生命周期综合最优。 5.4唯一性原则
从生命周期角度应考虑模块的不同需求，确定组成产品唯一模块。通过模块标识符可唯一地标识这个模块的所有定义数据。 5.5设计分离面与工艺分离面重合原则
在产品研制过程中，设计阶段应考虑制造工艺性，在模块划分过程尽早地考虑工艺间题，尽可能地使产品设计分离面与工艺分离面重合，不仅应考虑产品的功能划分，还应考虑产品的工艺划分。 5.6单级分层原则
在进行产品结构分解时，-个模块不应再包含另一个模块，即模块不应嵌套使用，旨在简化有效性管理。 5.7“只加”原则
对于模块“只做加法（add-only)”，象堆积木一样组成产品结构表，生成满足客户最终需要的产品。 模块不应通过从其他模块中删除零部件而生成，但可以通过增加一些特性（如孔特征等)来生成新模块。 5.8广义原则
模块是一组零部件的逻辑组合，并且包含相关的设计、工艺、制造和检测等数据。 模块应具有广义性，不仅由实际的零部件的集合组成，也可由仅包含某种特定的功能特性和接口特
性的数据元素或抽象关系组成。
6模块数据字典的内容及要求
6.1模块数据字典的条目格式
模块数字字典的条目格式应遵照GB/T17645.42的规定，按如下格式对模块的每个属性进行
3 GB/T30438-2013
描述：
—名称；一描述；约束条件；
值格式。
6.1.1名称
精练表达该模块含义的短语。 6.1.2描述
精练表达该模块含义的语句，在本标准中是唯一的。 6.1.3约束/条件
这是一个描述符，可有如下值：M（必选）或O（可选）。 6.1.3.1 必选（M)
描述模块时该属性必须选取。 6.1.3.2可选(0)
描述模块时该属性可以选取，也可以不选取。 6.1.4值格式
表达格式或字符的最大数量和类型（如果是字符串）。 6.2模块数据字典的内容 6.2.1概述
模块数据字典描述的模块信息包括模块的特征信息、模块的结构信息和模块的外部信息。模块的特征信息是指关于模块的设计要求、设计原理、设计结构、生产制造及其他中间数据资料等所具有的各种特征的信息；模块的结构信息描述了为实现所要求的功能，模块内部所包含的零部件列表及其组成关系；模块的外部信息描述了模块的使用环境、模块与其他模块之间的相互关系等信息。 6.2.2模块的特征信息 6.2.2.1主要内容
模块的特征信息包括模块标识符、模块名、模块定义、更改授权、版本号、版本生成日期、版本描述模块功能、设计原理、成熟度状态、设计原则、提前期、接口类型、关键安装点、关键安装点增量、供应商供货周期、精简作业流、重量、重量单位、限制标识、所有者、创建者、工艺说明、标注说明、模型简图、连接关系定义、密封定义和包装定义。 6.2.2.2模块标识符
描述：数据字典中标识一个模块的唯标识。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。 注：本标准不规定代码的具体编排格式。 4 GB/T304382013
6.2.2.3模块名
描述：精练表达该模块含义的短语。 约束条件：必选。 值格式：由30个字母数字组成的字符串。
6.2.2.4模块定义
描述：描述模块相关的附加信息。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.5 5更改授权
描述：更改授权号码。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.6 6版本号
描述：记录每次发生更改后模块的版本号。 约束条件：必选。 值格式：由3个数字组成的字符串。
6.2.2.7版本生成日期
描述：模块新版的生成日期。 约束条件：必选。 值格式：应遵照GB/T7408一2005中5.2.1.1的规定。
6.2.2.8 3版本描述
描述：记录模块从旧版到新版的更改信息，包括零部件的修改、添加和删除。 约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.9模块功能
描述：描述模块所具备的主要功能约束条件：必选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.10 设计原理
描述：描述模块的设计原理。 约束条件：可选。 值格式：不定长字符串。
6.2.2.11 成熟度状态
描述：目的是标识模块在其生命周期中的完成级别，代表了模块数据的成熟度等级。