CN111199062A - 基于工业开发软件的仿真方法及系统、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工业开发软件的仿真方法及系统、电子设备。其中，该仿真系统包括：产品模型映射单元，用于导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型；产品通用单元，与产品模型映射单元连接，用于调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径；产品算法生成单元，用于基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；产品系统生成单元，用于执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。本发明解决了相关技术中工业软件的差异化，容易导致生产产品、仿真产品无法统一，影响产品的使用的技术问题。

Description

基于工业开发软件的仿真方法及系统、电子设备

技术领域

本发明涉及工业产品仿真技术领域，具体而言，涉及一种基于工业开发软件的仿真方法及系统、电子设备。

背景技术

相关技术中，工业软件(从研发、生产、仓储到管理等都是工业软件的组成部分)在使用过程中，都是基于不同软件开发厂商自己设计的模式执行产品开发工作，各个工业软件厂商的开发流程和开发方式都不相同，造成市面上的工业软件千奇百怪，无法做到统一，工业软件也是客户个性化需求较高的软件，会因为使用者的模式、特征、甚至是产品品类不同具有巨大的差异。在此情况下，各个厂商的工业软件进行产品仿真、产品研发都会有很大的区别，最终会导致研发的同类型产品无法做到统一化，影响产品的使用。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于工业开发软件的仿真方法及系统、电子设备，以至少解决相关技术中工业软件的差异化，容易导致生产产品、仿真产品无法统一，影响产品的使用的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于工业开发软件的仿真系统，包括：产品模型映射单元，用于导入目标产品的产品信息，并基于所述产品信息映射出与所述目标产品对应的产品模型；产品通用单元，与所述产品模型映射单元连接，用于调用产品零件库，确定与所述产品模型对应的产品材料和加工路径；产品算法生成单元，用于基于所述产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；产品系统生成单元，用于执行所述目标算法，以生成产品仿真系统，其中，所述产品仿真系统用于仿真生成所述目标产品。

可选地，所述产品模型映射单元包括：构形模块，用于分解所述目标产品，以导入所述目标产品的产品信息，其中，所述构形模块包括下述至少之一：连接构形、材料构形、载荷构形、产品分析构形；模型映射模块，用于接收所述目标产品的产品信息，调用与所述目标产品的产品类型对应的模型库，以通过所述模型库映射出与所述目标产品对应的产品模型。

可选地，所述产品模型映射单元还用于提供多个应用程序编程接口API，以为所述构形模块导入所述产品信息，其中，所述多个应用程序编程接口API包括下述至少之一：连接API、材料API、载荷API、产品分析API。

可选地，所述产品通用单元包括：数据导入模块，用于提供多种类型的终端辅助设计模块CAD和终端辅助工程模块CAE，并导入多个应用程序编程接口API；三维引擎展示模块，用于通过三维引擎展示所述产品模型；数据处理模块，提供API修改窗口，并对所述产品模型的多个展示参数进行参数处理，其中，所述展示参数包括下述至少之一：表格展示参数，曲线展示参数，云图展示参数。

可选地，所述产品通用单元还包括：回弹参数计算模块，用于调用所述产品模型，对所述目标产品进行构形剖分，以计算产品回弹参数；产品辅助生产模块，用于基于所述产品回弹参数，确定机器人执行所述产品加工路径的姿态参数。

可选地，所述基于工业开发软件的仿真系统应用于如下至少之一的实施场景：工厂产品生产场景、导管研发仿真场景、机床研发仿真场景。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于工业开发软件的仿真方法，包括：导入目标产品的产品信息，并基于所述产品信息映射出与所述目标产品对应的产品模型；调用产品零件库，确定与所述产品模型对应的产品材料和加工路径；基于所述产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；执行所述目标算法，以生成产品仿真系统，其中，所述产品仿真系统用于仿真生成所述目标产品。

可选地，所述基于所述产品信息映射出与所述目标产品对应的产品模型的步骤，包括：分解所述目标产品，以导入所述目标产品的产品信息；调用与所述目标产品的产品类型对应的模型库，以通过所述模型库映射出与所述目标产品对应的产品模型。

可选地，所述基于工业开发软件的仿真方法应用于如下至少之一的实施场景：工厂产品生产场景、导管研发仿真场景、机床研发仿真场景。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的基于工业开发软件的仿真方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述任意一项所述的基于工业开发软件的仿真方法。

在本发明实施例中，通过产品模型映射单元导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型，然后通过产品通用单元调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径，之后可以通过产品算法生成单元基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法，最后通过产品系统生成单元执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。在该实施例中，可以通过统一化的产品开发模块，得到产品仿真系统，以通过产品仿真系统生成产品，通过统一的单元化生成方式，将工业软件的共性部分进行单元化，适合多产品的生产，生产产品的产品型号、类型等都可以实现统一化，从而解决相关技术中工业软件的差异化，容易导致生产产品、仿真产品无法统一，影响产品的使用的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的基于工业开发软件的仿真系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的基于工业开发软件的仿真方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请下述各实施例，可根据工业软件开发过程、产品生产、产品仿真过程中出现的各种问题和解决方式，提出了工业开发软件的统一化配置方式：统一软件平台框架、模块化开发和行业统一配置。其中，统一软件平台框架是指：提供工业软件统一开发平台，让软件项目组把精力更多的投入到业务中，把技术的共性问题提炼出来，并能够对相关控件组件以及一些技术方案，甚至对代码的开发规范上形成统一的标准。模块化开发是指：模块间是相互独立的，开发小组可以按模块去划分，每个开发小组可以专注高效的去开发自己负责的模块，这样保证了模块之间的解耦性，而模块间又可以通过固定的关联关系进行关联，形成系统。行业统一配置是指：用于为使用软件的不同用户提供个性化的功能配置，主要包含应用行业的配置，菜单功能的配置，软件风格的配置。

本发明实施例基于上述提出的工业开发软件的统一化配置方式，提供一种基于工业开发软件的仿真系统，对于工业软件开发过程中的特殊性(工业软件的特点是开发、交付与实施周期长、成本高)，提供了一种在各种实施场景(可选的，基于工业开发软件的仿真系统应用于如下至少之一的实施场景：工厂产品生产场景、导管研发仿真场景、机床研发仿真场景)中的产品仿真系统，可以实现产品仿真的快速提交，提高产品仿真效率和产品研发效率。下面对该仿真系统进行详细说明。

图1是根据本发明实施例的一种可选的基于工业开发软件的仿真系统的示意图，如图1所示，该仿真系统包括：产品模型映射单元11、产品通用单元13、产品算法生成单元15、产品系统生成单元17，其中，

产品模型映射单元11，用于导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型；

产品通用单元13，与产品模型映射单元连接，用于调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径；

产品算法生成单元15，用于基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；

产品系统生成单元17，用于执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。

上述基于工业开发软件的仿真系统，可以通过产品模型映射单元11导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型，然后通过产品通用单元13调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径，之后可以通过产品算法生成单元15基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法，最后通过产品系统生成单元17执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。在该实施例中，可以通过统一化的产品开发模块，得到产品仿真系统，以通过产品仿真系统生成产品，通过统一的单元化生成方式，将工业软件的共性部分进行单元化，适合多产品的生产，生产产品的产品型号、类型等都可以实现统一化，从而解决相关技术中工业软件的差异化，容易导致生产产品、仿真产品无法统一，影响产品的使用的技术问题。

可选的，上述的产品模型映射单元11可以通过终端或服务器实现，通过产品分析构建与目标产品对应的模型，利用该模型得到产品的基本形态，能够快速实现产品仿真。

作为本发明可选的实施例，产品模型映射单元包括：构形模块，用于分解目标产品，以导入目标产品的产品信息，其中，构形模块包括下述至少之一：连接构形、材料构形、载荷构形、产品分析构形；模型映射模块，用于接收目标产品的产品信息，调用与目标产品的产品类型对应的模型库，以通过模型库映射出与目标产品对应的产品模型。

工业软件研究的最终对象是产品和机床，上述产品模型映射单元分为构形模块和模型映射模块，通过产品模型映射单元将产品和模型进行映射。构形模块通过对产品的有效分解，为产品通用单元和产品算法生成单元传递参数。

另一种可选的，产品模型映射单元还用于提供多个应用程序编程接口API，以为构形模块导入产品信息，其中，多个应用程序编程接口API包括下述至少之一：连接API、材料API、载荷API、产品分析API。即本发明实施例可以通过各自的API获取到相关的数据信息，这样便于开发的工作的划分，以及单元间的相互解耦。

可选的，上述的产品通用单元13可以为流水线设备。产品通用单元包括：数据导入模块，用于提供多种类型的终端辅助设计模块CAD和终端辅助工程模块CAE，并导入多个应用程序编程接口API；三维引擎展示模块，用于通过三维引擎展示产品模型；数据处理模块，提供API修改窗口，并对产品模型的多个展示参数进行参数处理，其中，展示参数包括下述至少之一：表格展示参数，曲线展示参数，云图展示参数。

即本发明实施例可以通过三维展示产品参数和模型，来为后续的产品仿真做准备，数据展示和处理模块为用户提供数据展示的API，在展示时，展示的方式包括：表格展示，曲线展示，云图展示等。

在本发明实施例中，产品通用单元还包括：回弹参数计算模块，用于调用产品模型，对目标产品进行构形剖分，以计算产品回弹参数；产品辅助生产模块，用于基于产品回弹参数，确定机器人执行产品加工路径的姿态参数。

可选的，上述的产品算法生成单元15可以设置为终端控制中心或者服务器计算单元，工业软件中有很多分析和算法，开发过程中可独立开发，定义好分析或算法的输入参数(参数往往是从模型的相关API中直接获取)，然后编写分析和算法，最后输出结果，结果的形式多种多样，可以是数值，也可以是对象。方法也是通过方法API，来提供别的单元调用的。

另一种可选的，产品系统生成单元17可以为产品生产设备(如导管生产设备、机床生产设备)，在工业软件开发中往往是由实施团队去完成的，根据实施企业的产品和工作流程，选择需要的通用单元，产品模型和涉及到的分析和算法，从而完成产品仿真，进而实现产品生产。

例如，在弯管仿真系统，首先要导入管子，具备模型导入功能；导入的管子要通过三维引擎展示，然后在根据管子的材料和加工路径去计算回弹参数和路径规划。在通用模块调用模型导入和三维引擎展示模块，在计算回弹参数，需要调用模型，把管子进行构型剖分，然后调用产品算法生成单元的算法去执行回弹和路径规划算法，这样就可以得到一个弯管仿真系统。

下面结合基于工业开发软件的仿真方法来说明本发明。

根据本发明实施例，提供了一种基于工业开发软件的仿真方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

该基于工业开发软件的仿真方法可以应用于上述的基于工业开发软件的仿真系统。

图2是根据本发明实施例的一种可选的基于工业开发软件的仿真方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型；

步骤S204，调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径；

步骤S206，基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；

步骤S208，执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。

通过上述步骤，可以先导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型，然后调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径，之后可以基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法，最后可执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。在该实施例中，可以通过统一化的产品开发模块，得到产品仿真系统，以通过产品仿真系统生成产品，通过统一的单元化生成方式，将工业软件的共性部分进行单元化，适合多产品的生产，生产产品的产品型号、类型等都可以实现统一化，从而解决相关技术中工业软件的差异化，容易导致生产产品、仿真产品无法统一，影响产品的使用的技术问题。

可选的，基于工业开发软件的仿真方法应用于如下至少之一的实施场景：工厂产品生产场景、导管研发仿真场景、机床研发仿真场景。

可选的，基于工业开发软件的仿真方法还用于提供多个应用程序编程接口API，以为构形模块导入产品信息，其中，多个应用程序编程接口API包括下述至少之一：连接API、材料API、载荷API、产品分析API。构形模块，用于分解目标产品，以导入目标产品的产品信息，其中，构形模块包括下述至少之一：连接构形、材料构形、载荷构形、产品分析构形。

另一种可选的，在调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径时，还包括：提供多种类型的终端辅助设计模块CAD和终端辅助工程模块CAE，并导入多个应用程序编程接口API；通过三维引擎展示产品模型；提供API修改窗口，并对产品模型的多个展示参数进行参数处理，其中，展示参数包括下述至少之一：表格展示参数，曲线展示参数，云图展示参数。

另一种可选的，在调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径时，还包括：调用产品模型，对目标产品进行构形剖分，以计算产品回弹参数；基于产品回弹参数，确定机器人执行产品加工路径的姿态参数。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的基于工业开发软件的仿真方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一项的基于工业开发软件的仿真方法。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：导入目标产品的产品信息，并基于产品信息映射出与目标产品对应的产品模型；调用产品零件库，确定与产品模型对应的产品材料和加工路径；基于产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；执行目标算法，以生成产品仿真系统，其中，产品仿真系统用于仿真生成目标产品。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于工业开发软件的仿真系统，其特征在于，包括：

产品模型映射单元，用于导入目标产品的产品信息，并基于所述产品信息映射出与所述目标产品对应的产品模型；

产品通用单元，与所述产品模型映射单元连接，用于调用产品零件库，确定与所述产品模型对应的产品材料和加工路径；

产品算法生成单元，用于基于所述产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；

产品系统生成单元，用于执行所述目标算法，以生成产品仿真系统，其中，所述产品仿真系统用于仿真生成所述目标产品。

2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述产品模型映射单元包括：

构形模块，用于分解所述目标产品，以导入所述目标产品的产品信息，其中，所述构形模块包括下述至少之一：连接构形、材料构形、载荷构形、产品分析构形；

模型映射模块，用于接收所述目标产品的产品信息，调用与所述目标产品的产品类型对应的模型库，以通过所述模型库映射出与所述目标产品对应的产品模型。

3.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述产品模型映射单元还用于提供多个应用程序编程接口API，以为所述构形模块导入所述产品信息，其中，所述多个应用程序编程接口API包括下述至少之一：连接API、材料API、载荷API、产品分析API。

4.根据权利要求3所述的仿真系统，其特征在于，所述产品通用单元包括：

数据导入模块，用于提供多种类型的终端辅助设计模块CAD和终端辅助工程模块CAE，并导入多个应用程序编程接口API；

三维引擎展示模块，用于通过三维引擎展示所述产品模型；

数据处理模块，提供API修改窗口，并对所述产品模型的多个展示参数进行参数处理，其中，所述展示参数包括下述至少之一：表格展示参数，曲线展示参数，云图展示参数。

5.根据权利要求4所述的仿真系统，其特征在于，所述产品通用单元还包括：

回弹参数计算模块，用于调用所述产品模型，对所述目标产品进行构形剖分，以计算产品回弹参数；

产品辅助生产模块，用于基于所述产品回弹参数，确定机器人执行所述产品加工路径的姿态参数。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的仿真系统，其特征在于，所述基于工业开发软件的仿真系统应用于如下至少之一的实施场景：工厂产品生产场景、导管研发仿真场景、机床研发仿真场景。

7.一种基于工业开发软件的仿真方法，其特征在于，包括：

导入目标产品的产品信息，并基于所述产品信息映射出与所述目标产品对应的产品模型；

调用产品零件库，确定与所述产品模型对应的产品材料和加工路径；

基于所述产品材料和加工路径，生成用于产品加工的目标算法；

执行所述目标算法，以生成产品仿真系统，其中，所述产品仿真系统用于仿真生成所述目标产品。

8.根据权利要求7所述的仿真方法，其特征在于，所述基于所述产品信息映射出与所述目标产品对应的产品模型的步骤，包括：

分解所述目标产品，以导入所述目标产品的产品信息；

调用与所述目标产品的产品类型对应的模型库，以通过所述模型库映射出与所述目标产品对应的产品模型。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求7至8中任意一项所述的基于工业开发软件的仿真方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求7至8中任意一项所述的基于工业开发软件的仿真方法。

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