一种基于模型的产品研制流程设计方法及装置与流程

1.本发明涉及复杂产品工程领域，具体涉及一种基于模型的产品研制流程设计方法及装置。

背景技术：

2.伴随复杂系统的不断发展，复杂产品、复杂系统在设计过程存在多学科、协同化、并行化等趋势。基于模型的系统工程(model-based systems engineering，mbse)通过模型支持产品、系统开发全生命周期过程中的形式化，建模，设计，分析和验证，为应对复杂系统的开发挑战提供方案。
3.以mbse背景下的运载火箭的研制流程管理为例，一般在项目论证阶段，管理人员需要根据项目论证方案，划分初步的研制阶段(如方案论证、方案设计、初样研制和正样研制)和各阶段的关键性工作要点。在每一个具体的研制阶段，还需要制订详细的工作流程。以运载火箭的一二级分离子系统为例，在方案设计过程中，研制流程中包括的内容有：根据工程总体技术要求，确定分离结构方案、爆炸螺栓等软硬件方案选型以及火工品试验等试验项目。目前管理人员常用的流程管理手段，是通过visio等软件通过绘制流程图样的方式描述真实火箭研制生产过程中的研制流程，产生流程图样的过程被称为业务流程建模，流程图样本身称为流程模型，产生流程图样的软件被称为流程建模工具。
4.在基于mbse的复杂产品、系统开发过程中，业务流程建模手段是实现复杂系统研制流程管理的基础。在工程领域中实施mbse时发现，管理人员使用流程建模工具进行流程建模、工作流生成和执行等过程，缺乏与系统设计过程中不同领域模型数据的关联，存在管理和设计两层皮现象，难以保证系统开发的质量，无法打通设计链路。现有主流的mbse流程建模工具，如美国达索公司的cameo system modeler建模工具中的bpmn插件虽然提供了流程建模功能，所生成的模型也可以通过模型转换手段生成xml和bpel等可执行代码，但所构建的bpmn模型仅支持以profile方式与sysml等领域建模语言的模型库进行有限集成，拓展性差，且其底层语义继承自uml活动图，在工具实现上依托于uml profile，语义容易混淆。此外，德国的camunda公司提供的camunda modeler建模工具也可以提供了bpmn合规的流程建模功能和工作流引擎直接部署等功能，但其仅支持xml可执行代码的生成，且生成的流程模型无法关联到其他模型库，无法满足mbse领域的多领域协同设计需求。
5.分析上述两种典型的基于mbse建模工具中关于研制流程建模的功能，可以发现目前技术存在的待解决的问题：
6.(1)部分工具支持的建模语言单一，不支持多领域协同建模
7.camunda modeler工具基于bpmn(business process modeling notification)建模规范进行开发。bpmn是目前业务流程领域公认的行业标准和规范，在业务流程的表达能力和覆盖范围方面都极为出。但在工程领域应用mbse实践过程中，设计数据等往往通过sysml(系统建模领域)、uml(软件设计领域)、updm(体系设计领域)等特定域建模语言(domain specified modeling language,dsml)进行表达，这些特定域建模语言都提供了
支持各自领域研制的语义，工程师更容易接受和学习。显然，bpmn的语义不足以覆盖上述的建模语言所支持的工程领域。此外，单一的特定域建模语言难以完成对复杂系统的统一描述。所以，需要探索一种能够覆盖多种不同的特定域建模语言语义的建模语言，以支持复杂产品开发的全生命周期过程数据的描述、建模。
8.(2)工具支持的模型导出内容不统一，不利于流程互用
9.以camunda modeler为例，流程模型设计完成支持生成xpdl(xml process definition language)格式的文件描述业务流程图的存储结构和仿真语义，但不支持保存成bpel等其他格式。此外，以cameo modeler为例，虽然其流程模型支持转换至市面上主流的大多数可交互bpmn模型格式，但由于遵循的规范和版本约束，生成的可交互流程模型文件容易丢失关键信息，且导出接口由于工具封装，仅支持表单化配置，不支持模型拓展属性的转换和信息生成，可拓展性差。因此，需要一种可配置、支持自定义的业务流程建模语言及方法。
10.(3)现有流程建模语言的底层语义不统一，拓展性差
11.以cameo modeler为例，其bpmn元模型使用的语义多数继承于uml中的活动图语义，虽然在图形表示上满足了bpmn的合规性要求，但是底层语义易发生混淆，其元模型库的可演化性差。此外，以camunda modeler为例，其流程模型的拓展仅支持以《camunda:property》等特定标签拓展的属性，不支持元素拓展，可拓展性差。因此，随着mbse领域对业务流程范式研究的深入，需要一种底层语义统一，且可拓展、支持自定义的业务流程建模语言及方法。

技术实现要素：

12.有鉴于此，本发明提供了一种基于模型的产品研制流程设计方法及装置，能够解决现有工具支持的建模语言单一，不支持多领域协同建模；现有工具支持的模型导出内容不统一，不利于流程互用；现有流程建模语言的底层语义不统一，拓展性差的技术问题。
13.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。
14.一种基于模型的产品研制流程设计方法，包括：
15.步骤s1：根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；
16.步骤s2：确定所述元模型实例之间的关联关系；
17.步骤s3：基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型；
18.步骤s4：由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件。
19.优选地，所述元模型实例包括图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例。
20.优选地，所述图元模型实例用于描述实际产品的整体研制流程内容，是对运载火
箭等复杂产品实际研制流程的抽象描述，是由对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例中的至少一项组合形成的要素；所述对象元模型实例用于对图元模型实例中的实体进行抽象描述、以及描述任务的开始和结束；所述点元模型实例指对所述对象元模型实例中与关系元模型实例和/或角元模型实例连接的接口的抽象描述；所述属性元模型实例指对所述图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、角元模型实例和点元模型实例的属性特征的抽象描述；所述关系元模型实例指对所述对象元模型实例之间的关联关系的抽象描述，通过所述角元模型实例与所述对象元模型实例相关联；所述角元模型实例是对所述关系元模型实例如何与所述对象元模型实例相连接的抽象描述，所述角元模型实例中包含属性元模型实例。
21.优选地，所述关联关系包含五种：角关系绑定关系、对象关系/点关系绑定关系、分解剖视绑定关系、对象属性绑定关系、对象点绑定关系；
22.所述角关系绑定关系为通过在关系元模型实例两端连接指定的角元模型实例，为关系元模型描述输入和输出的样式和信息；
23.所述对象关系/点关系绑定关系为通过在关系元模型实例两端连接指定的对象元模型实例或点元模型，指定关系元模型实例能够连接到的对象元模型实例或点元模型实例；
24.所述分解剖视绑定关系为通过在对象元模型实例内指定图元模型实例，指定对象元模型实例所需要展开表示的图元模型实例信息；
25.所述对象属性绑定关系为通过在对象元模型实例内指定属性元模型实例，指定对象元模型实例所包含的属性元模型实例信息；
26.所述对象点绑定关系为通过在对象元模型实例内指定点元模型实例，指定对象元模型实例所包含的点元模型实例信息。
27.优选地，所述转换脚本包括模式部分、模板部分、规则部分，所述模式部分用于通过预设多个查询规则，用于获取所述研制流程模型中的图模型实例、对象模型实例、关系模型实例、角模型实例、点模型实例，所述查询规则用于查询所述研制流程模型；所述模板部分用于确定目标代码模板，所述目标代码为其他格式的流程建模工具的流程文件代码，所述目标代码模板为能够替换所述关键信息的所述其他格式的流程文件代码；所述规则部分用于设置转换规则，提供将kamra语言转换为其他格式的语言的转换规则。
28.本发明所提供的一种基于模型的产品研制流程设计装置，所述装置包括：
29.元模型实例模块：配置为根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；
30.关联关系确定模块：配置为确定所述元模型实例之间的关联关系；
31.研制流程模型构建模块：配置为基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型；
32.转换模块：配置为由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具
中能够重用和执行的流程模型文件。
33.本发明所提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述方法。
34.本发明所提供的一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：
35.处理器，用于执行多条指令；
36.存储器，用于存储多条指令；
37.其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述方法。
38.有益效果：
39.本发明的方法结合bpmn建模规范及面向对象的研制流程建模方法，实现研制流程中全要素的建模和形式化表达。方法中使用的面向对象的架构建模方法是gopprr(graph,object,property,point,relationship,role)元元模型建模方法。gopprr建模方法通过六种基本的元元模型构建元模型，通过元模型构建领域内模型，通过模型的组合分析多视角下的系统。gopprr建模方法抽象层次高，不局限于某一领域，可以支持多种架构的模型描述。基于gopprr建模方法的建模语言(如：karma)能够支持统一描述多领域复杂系统的设计信息和研发过程。
40.该方法选用的语言为karma语言。karma语言是特定域建模dsm组织，iof国际本体组织，中国系统工程学会科普工作站及全国信标委员会软件与系统工程分会认可的支持mbse的多架构建模语言。文本式多架构建模语言karma是基于gopprr建模方法创建的，可以支持描述不同视角的多架构模型，完成对复杂系统的全开发过程的描述。本方法执行于多架构建模工具metagraph中。metagraph是基于多架构统一建模语言karma实现基于模型系统工程相关语言建模及分析的工具。该平台可以以文本可读的形式化语言表达mbse模型，实现不同通用建模语言及框架的模型库开发及建模，如uml、sysml、bpmn、capella、dodaf、uaf等也能够支持实现特定域建模语言基于框架的模型库开发及建模，如：east-adl等。
41.具有以下技术效果：
42.(1)本发明是在基于gopprr建模理论的基础上开发的，gopprr除可以支持bpmn合规模型建立外，目前还能支持uml、updm、sysml等多种架构模型的建立，并支持相互之间的关联，不局限于某一领域的模型。
43.(2)采用结合bpmn建模规范和gopprr建模理论的方式，底层karma语言的语法不仅支持建模，还支持自定义的模型转换规则语法定义，支持语法的扩充。这样不仅保证了语言风格的一致性，无需学习多种语言，减少学习成本，并且还支持在不改变模型的情况下，快速适配多种不同版本的流程模型导出格式的互用性要求。
44.(3)采用的底层karma语言语义统一，除流程元模型外的其他视图元模型底层也是基于karma语言进行构建，不会出现歧义。元模型定义灵活，拓展仅需构建元模型及元模型绑定关系并重新编译，拓展性远远强于现有解决方案。
附图说明
45.图1为本发明提供的基于模型的产品研制流程设计方法流程示意图；
46.图2为本发明提供的基于模型的产品研制流程设计方法框架示意图；
47.图3为本发明提供的基于模型的产品研制流程设计装置结构示意图。
具体实施方式
48.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
49.如图1-图2所示，以运载火箭一二级分离子系统为待设计工程系统实施案例，本发明提出了一种基于模型的产品研制流程设计方法，包括如下步骤：
50.步骤s1：根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；
51.步骤s2：确定所述元模型实例之间的关联关系；
52.步骤s3：基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型；
53.步骤s4：由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件。
54.元元模型是由元元数据的结构和语义的描述组成，是为了描述元模型而定义的一种抽象语言。元元模型的定义要比元模型更加抽象、简洁(即元元模型是关于元元数据本身的更深一个层次的抽象,即是描述元元数据的抽象)。一个元元模型可以定义多个元模型，一个元模型是元元模型的一个实例。
55.本发明由流程建模人员基于运载火箭一二级分离子系统，确定与所述系统对应的流程，根据bpmn规范，构建基于元模型表征的、与所述系统对应的流程。建模需要遵循gopprr元元模型的建模理论，即首先定义模型的元元模型，再组合元元模型定义元模型，利用元模型定义具体的特定域模型，通过不同的模型组合为能够描述现实世界的模型层。
56.所述步骤s1，根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中，其中：
57.所述元模型实例包括图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例；所述元模型实例可以用于在后续步骤中通过在建模软件metagraph中拖拽化建模的方式构建流程模型实例。
58.gopprr建模理论提供了元元模型，但不涉及如何构建图元模型实例。本实施例中，在由元元模型向图元模型实例化过程中，除了需要建立图元模型本身外，还需构建包含对象、关系、属性、点、角这五种元模型。因此，所述图元模型实例还可以包含一系列的对象元模型实例、关系元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例和点元模型实例。
59.所述图元模型实例用于描述实际产品的整体研制流程内容，是对运载火箭等复杂产品实际研制流程的抽象描述，是由对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例中的至少一项组合形成的要素。例如，“运载火箭分离子系统研制流程”以及“运载火箭供配电子系统研制流程”均属于子系统级研制流程，需要通过一种统一的“流程图”图元模型对其中包含的研制任务及顺序、关键质量控制点等要素进行统一化的描述。因此，“流程图”图元模型中需要包含“火工品选型”等对象元模型实例表示
研制任务、“序列流”等关系元模型实例描述研制任务间序列关系、“序列流始端”和“序列流终端”等角元模型实例描述研制任务序列关系的始末两端、“补偿事件”等点元模型实例描述研制任务的补全措施、“名字”、“研制任务委派人员”等属性元模型实例描述研制任务的执行细节。以bpmn流程图为例，所述图元模型实例的典型图元模型实例如“流程图”元素。
60.所述对象元模型实例用于对图元模型实例中的实体进行抽象描述、以及描述任务的开始和结束等，例如用于描述实际研制流程的研制任务、研制流程的起始和结束等。所述对象元模型实例包含若干点元模型实例和/或若干属性元模型实例。bpmn流程图中的典型对象元模型实例如“泳道”、“开始事件”、“结束事件”、“用户事件”和“子流程”等元素，所述“泳道”为类似于泳池中泳道一样的方框，其中包含若干元素，表示实际研制流程中研制任务、重要评审节点、质量控制点等的项目级(如运载火箭分离系统设计)、组织级(如结构专业第一研究室)和角级(如结构工程师)的指派关系；所述“开始事件”为细实线圆圈，表示实际研制流程的开始；所述“结束事件”为粗实线圆圈，表示实际研制流程的结束；所述“用户事件”为细实线圆角矩形且左上角带有人形标志，表示实际研制流程中指派到某一特定人员的研制任务；所述“子流程”为粗实线圆角矩形且中间正下方带有框型加号标志，表示实际研制流程中，可被进一步展开详细阐述的研制任务(如“分离试验”这一研制任务可进一步被阐述为“火工品试验”和“连接解锁试验”等研制任务的集合)。
61.所述点元模型实例指对所述对象元模型实例中与关系元模型实例和/或角元模型实例连接的接口的抽象描述。所述接口是指所述对象元模型实例通过满足若干特定条件将内部信息提供给外界的手段。点元元模型向点元模型实例化过程中，除了需要建立点元模型本身外，点元模型中可以包含属性元模型。因此，所述点元模型实例中包含属性元模型实例，例如，所述点元模型实例用于描述实际研制流程中，由于研制时间要求(例如该研制任务执行时间达到30天时)、突发事件(例如研制任务由于上游设计单位提供材料不足无法开展)等特殊情况所触发的处理条件等。对于接口，例如在满足研制时间要求这一特定条件后，研制任务这一对象元模型实例需要将研制工作流传递给边界上的点元模型实例所相连的下一对象元模型实例(如下一个研制任务)。点元模型实例不能单独存在，必须依附于对象元模型实例。bpmn流程图中的典型点元模型实例如“中间边界计时事件”等边界事件元素。
62.所述属性元模型实例指对所述图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、角元模型实例和点元模型实例的属性特征的抽象描述。属性元元模型向属性元模型实例化过程中，只建立属性元模型本身，属性元模型中不包含其他任何一种元模型。因此，所述属性元模型实例用于描述实际产品研制流程中的研制任务、关键质量控制点的执行细节。属性元模型实例不能单独存在，必须依附于其他五种元模型实例。bpmn流程图中的典型属性元模型实例如每一个任务的名称、用户任务所分配的人员等关键信息属性。
63.所述关系元模型实例指对所述对象元模型实例之间的关联关系的抽象描述，通过所述角元模型实例与所述对象元模型实例相关联。关系元元模型向关系元模型实例化过程中，除了需要建立关系元模型本身外，关系元模型中可以包含角、属性这两种元模型。因此，所述关系元模型实例中包含角元模型实例和关系元模型实例，所述关系元模型用于描述实际产品研制流程中，研制任务、关键质量控制点等要素之间的序列和信息传递关系。bpmn流程图中的典型关系元模型实例如“序列流”、“信息流”等关系要素。
64.所述角元模型实例是对所述关系元模型实例如何与所述对象元模型实例相连接的抽象描述，所述角元模型实例中包含属性元模型实例。角元元模型向角元模型实例化过程中，除了需要建立角元模型本身外，角元模型中可以包含属性元模型。因此，所述角元模型实例中包含属性元模型实例，所述角元模型实例用于描述实际产品研制流程中，研制任务、关键质量控制点等要素之间的序列和信息传递关系通过何种类型和方式进行输入和输出。bpmn流程图中的典型角元模型实例如序列流的始端和终端等要素。
65.进一步地，元模型作为元元模型的实例，所有元模型实例定义均通过metagraph建模工具中的元模型定义的表单式导航配置窗口完成。
66.所述步骤s2：确定所述元模型实例之间的关联关系，其目的在于通过定义图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例之间的基本关联关系，根据产品实际研制流程建模需求，构建出一种满足要求的研制流程元模型库，所述研制流程元模型库用户通过重用其中包含的元模型实例要素构建的。
67.本实施例中，定义元模型实例之间的关联关系。典型的关联关系包含五种：角关系绑定关系、对象关系/点关系绑定关系、分解剖视绑定关系、对象属性绑定关系、对象点绑定关系。所述角关系绑定关系为通过在关系元模型实例两端连接指定的角元模型实例，为关系元模型描述输入和输出的样式和信息。所述对象关系/点关系绑定关系为通过在关系元模型实例两端连接指定的对象元模型实例或点元模型，指定关系元模型实例可以连接到的对象元模型实例或点元模型实例，对没有指定到的对象元模型实例或点元模型实例则不可通过该关系元模型实例进行连接。所述分解剖视绑定关系为通过在对象元模型实例内指定图元模型实例，指定对象元模型实例所需要展开表示的图元模型实例信息，对没有指定的图元模型实例则该对象元模型实例不具备展开表示成该图元模型实例的能力。所述对象属性绑定关系为通过在对象元模型实例内指定属性元模型实例，指定对象元模型实例所包含的属性元模型实例信息，对没有指定的属性元模型实例则该对象元模型实例不具备有该属性元模型实例所具有的值。所述对象点绑定关系为通过在对象元模型实例内指定点元模型实例，指定对象元模型实例所包含的点元模型实例信息，对没有指定的点元模型实例则该对象元模型实例不具备有该点元模型实例所具有的名称、属性等值。
68.本实施例中，所述角关系绑定关系，例如“序列流”关系元模型实例的两端需要绑定至对应的始端和终端角元模型实例；所述对象关系绑定关系，例如序列流的始端可以与具有名称属性“a”的“用户任务”这一对象元模型实例相连，终端也可以与具有名称属性“b”的“用户任务”这一对象元模型实例相连；所述分解剖视绑定关系定义，例如一个“子流程”对象元模型内部可以包含一个完整的“bpmn流程图”图元模型实例；所述对象属性绑定关系定义，例如具有名称属性“a”的“用户任务”这一对象元模型实例需要包括“名称”和“分配人员”等属性元模型实例；对象点绑定关系定义，例如具有名称属性“a”的“用户任务”这一对象元模型实例可以包括“边界计时事件”这一点元模型实例。
69.进一步地，本实施例中的所有关联关系绑定定义均通过metagraph建模工具中的元模型定义的表单式导航配置窗口完成。
70.步骤s3：基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要
素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型，其中：
71.所述系统例如为运载火箭一二级分离子系统，所述步骤s3的目的在于构建一个涵盖研制流程产品研制任务内容、参与单位、产品质量关键控制点、产品验收决策分支等信息要素。本实施例中，根据所构建的元模型实例定义研制流程模型实例。通过在metagraph建模工具中，拖拽所构建的元模型至工具画布中，建模工具自动生成一个模型实例。通过在模型实例的属性栏添加信息，例如拖拽一个“泳道”对象元模型实例进入画布后，通过在属性栏中为其属性元模型实例“名称”赋值为“结构工程师”，metagraph建模工具将自动生成一个“泳道”对象模型实例，该模型具有“名称”属性模型实例为“结构工程师”。
72.所述步骤s4：由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件，其中：
73.由于各大工作流引擎、流程建模工具底层采用的流程文件代码的读取机制各不相同，通过常规的流程建模所建立出来的研制流程模型实例一般无法直接通用化的导入其中。因此，本发明明确了一套自定义的转换脚本的定义规则和机制，通过提取研制流程模型实例中的产品研制任务名称、研制内容、参与单位等详细信息，自动填充成各个工作流引擎、流程建模工具中均可执行、可发布的流程文件代码，实现同一套流程模型实例在不同工作流引擎、流程建模工具的通用使用。
74.所述转换脚本包括模式(pattern)部分、模板(template)部分、规则(rule)部分，所述模式部分用于通过预设多个查询规则，用于获取所述研制流程模型中的图模型实例、对象模型实例、关系模型实例、角模型实例、点模型实例，所述查询规则用于查询所述研制流程模型。所述模板部分用于确定目标代码模板，所述目标代码为其他格式的流程建模工具的流程文件代码，即各个工作流引擎、流程建模工具中计算机可解释、可执行的流程文件代码，所述目标代码模板为能够替换所述关键信息的其他格式的流程文件代码，即所述目标代码模板为关键信息可填充和替换的各个工作流引擎、流程建模工具中计算机可解释、可执行的流程文件代码，所述目标代码模板的格式可以为xpdl等格式。所述规则部分用于设置转换规则，提供将kamra语言转换为其他格式的语言的转换规则，所述转换规则为执行以下三个过程的规则：
①
调用模式部分所定义的查询规则，匹配所述研制流程模型中的信息；
②
指定所要操作的所述研制流程模型的信息部分；
③
调用模板部分所定义的目标代码模板，输出所需要的的流程文件代码结果。
75.本实施例需要根据所构建的gopprr模型实例，通过调用现有代码生成转换脚本生成xpdl等流程互用代码。通过在metagraph建模工具中，调用bpmn转换功能脚本，自动提取流程模型中gopprr要素信息，最终生成xpdl等流程互用代码。所调用的bpmn转换功能脚本包括三个部分：
76.pattern部分用于通过特定规则匹配并获取上述gopprr的模型实例要素信息，例如匹配规则为“用户任务-》用户任务”，则针对上述示例，返回的结果为[“结构设计”对象，“外形设计”对象]。此外可以通过更改pattern部分规则进一步提取该对象上的属性、点等元素信息。
[0077]
template部分用于规定目标代码模板，例如需要转化的模型为用户任务“结构设计”，需要转化目标代码为xpdl格式。则定义模板为“《bpmn:usertaskid＝”xxx”name＝”xxx”》《/bpmn:usertask》”，其中”xxx”为占位符变量，需要通过pattern中匹配到的对象属性信息进行填充。
[0078]
rule部分用于规定转换规则，适配kamra语言模型转换部分所提供的所有规则，例如标准匹配规则(matched rules)、懒惰匹配规则(lazy rules)以及被调用的规则(called rules)。例如懒惰匹配规则意为懒惰匹配规则只有被调用才会被执行。且源模型元素匹配多少次，它就会被执行多少次。
[0079]
本发明还提供了一种基于模型的产品研制流程设计装置，如图3所示，该装置包括：
[0080]
元模型实例模块：配置为根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；
[0081]
关联关系确定模块：配置为确定所述元模型实例之间的关联关系；
[0082]
研制流程模型构建模块：配置为基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型；
[0083]
转换模块：配置为由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件。
[0084]
以上的具体实施例仅描述了本发明的设计原理，该描述中的部件形状，名称可以不同，不受限制。所以，本发明领域的技术人员可以对前述实施例记载的技术方案进行修改或等同替换；而这些修改和替换未脱离本发明创造宗旨和技术方案，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种基于模型的产品研制流程设计方法，其特征在于，包括：步骤s1：根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；步骤s2：确定所述元模型实例之间的关联关系；步骤s3：基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型；步骤s4：由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元模型实例包括图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例。3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述图元模型实例用于描述实际产品的整体研制流程内容，是由对象元模型实例、关系元模型实例、点元模型实例、属性元模型实例、角元模型实例中的至少一项组合形成的要素；所述对象元模型实例用于对图元模型实例中的实体进行抽象描述、以及描述任务的开始和结束；所述点元模型实例指对所述对象元模型实例中与关系元模型实例和/或角元模型实例连接的接口的抽象描述；所述属性元模型实例指对所述图元模型实例、对象元模型实例、关系元模型实例、角元模型实例和点元模型实例的属性特征的抽象描述；所述关系元模型实例指对所述对象元模型实例之间的关联关系的抽象描述，通过所述角元模型实例与所述对象元模型实例相关联；所述角元模型实例是对所述关系元模型实例如何与所述对象元模型实例相连接的抽象描述，所述角元模型实例中包含属性元模型实例。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述关联关系包含五种：角关系绑定关系、对象关系/点关系绑定关系、分解剖视绑定关系、对象属性绑定关系、对象点绑定关系；所述角关系绑定关系为通过在关系元模型实例两端连接指定的角元模型实例，为关系元模型描述输入和输出的样式和信息；所述对象关系/点关系绑定关系为通过在关系元模型实例两端连接指定的对象元模型实例或点元模型，指定关系元模型实例能够连接到的对象元模型实例或点元模型实例；所述分解剖视绑定关系为通过在对象元模型实例内指定图元模型实例，指定对象元模型实例所需要展开表示的图元模型实例信息；所述对象属性绑定关系为通过在对象元模型实例内指定属性元模型实例，指定对象元模型实例所包含的属性元模型实例信息；所述对象点绑定关系为通过在对象元模型实例内指定点元模型实例，指定对象元模型实例所包含的点元模型实例信息。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转换脚本包括模式部分、模板部分、规则部分，所述模式部分用于通过预设多个查询规则，用于获取所述研制流程模型中的图模型实例、对象模型实例、关系模型实例、角模型实例、点模型实例，所述查询规则用于查询所
述研制流程模型；所述模板部分用于确定目标代码模板，所述目标代码为其他格式的流程建模工具的流程文件代码，所述目标代码模板为能够替换所述关键信息的所述其他格式的流程文件代码；所述规则部分用于设置转换规则，提供将kamra语言转换为其他格式的语言的转换规则。6.一种基于模型的产品研制流程设计装置，其特征在于，所述装置包括：元模型实例模块：配置为根据karma语言底层的六种元元模型，即图、对象、关系、属性、角、点，构建基于bpmn规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；关联关系确定模块：配置为确定所述元模型实例之间的关联关系；研制流程模型构建模块：配置为基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型，所述研制流程模型涵盖研制所述运载火箭一二级分离子系统的关键要素，所述关键要素包括任务内容、参与单位、产品质量里程碑控制点、产品验收决策分支；在建模工具中拖拽所述元模型实例，构建所述运载火箭一二级分离子系统研制方案对应的研制流程模型；转换模块：配置为由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件。7.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求1-5中任一项所述方法。8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求1-5中任一项所述方法。

技术总结

本发明公开了一种基于模型的产品研制流程设计方法及装置，所述方法包括：构建基于BPMN规范的元模型实例，并将所述元模型实例集成于建模工具中；确定所述元模型实例之间的关联关系；基于运载火箭一二级分离子系统研制方案，确定与其对应的研制流程模型；由转换脚本从所述研制流程模型中获取所述关键信息，将所述关键信息作为所述转换脚本的输入参数，由所述转换脚本生成在其他格式的流程建模工具中能够重用和执行的流程模型文件。所述方法支持建模，还支持自定义的模型转换规则语法定义，支持语法的扩充。支持语法的扩充。支持语法的扩充。