CN112230893A - 面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法，包括建模准备层、基础模型构建层、模型重构层和模型存储层；建模准备层用于对模型需求特征信息进行采集汇总；基础模型构建层用于对基础模型进行建模；模型重构层用于对基础模型进行进一步的编辑重构；模型存储层用于对基础模型构建层及模型重构层生成的模型的类型进行分析，根据模型类型，分类存储于对应的模型库中。本发明提出一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统，通过一站式基础模型开发及模型重生成技术，快速构建、重生成行业涉及的多种工业机理模型，进而提高模型的构建速率与质量，助力船舶制造高质量发展。

Description

面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法

技术领域

本发明属于船舶行业工业软件APP开发技术领域，具体涉及一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法。

背景技术

目前，在工业互联网蓬勃发展的背景下，工业APP以其轻量化、敏捷化开发等优势，越来越成为工业软件的主流形式，而工业APP的核心是工业机理模型。在船舶制造领域，船舶制造企业基于自身工业知识与经验的积累以及工业软件开发实际需要，已经研发并积累了多种工业机理模型。但是，由于行业所处特殊离散型制造业的特性，其生产过程相比于其他制造行业存在工序繁多复杂，产品通用化程度较低、定制化现象普遍等问题，导致大量工业机理模型难以实现普适性，进而增大模型构建难度，使得工业机理模型对于工业APP开发的支撑作用大打折扣。

此外，由于现有技术中缺乏统一的工业机理模型构建方法与系统，大量的工业机理模型分散在不同的船舶制造企业信息化系统中，每个制造企业对于工业机理模型的构建与管理方法均不同，难以在船舶制造行业内实现对所需模型的低代码快速构建和广泛复用。同时，由于缺乏对大量不同种类工业机理模型的分类存储手段，影响了现有模型的快速查询与充分利用。同时，在目前应用的船舶行业工业机理模型建模方法及系统中，仅仅是针对单一种类模型进行定制化开发，最终导致在模型构建过程中出现开发难度大、模型质量低、应用效果差等问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统，包括建模准备层、基础模型构建层、模型重构层和模型存储层；

所述建模准备层用于对船舶建造过程所涉及的工业机理模型相关的模型需求特征信息进行采集汇总，包括建模需求采集模块、建模工具选择模块和建模环境搭建模块；

所述基础模型构建层用于根据所述建模准备层发送的所述建模准备信息，对基础模型进行建模；所述基础模型构建层实时与所述模型存储层和所述模型重构层进行数据交互；所述基础模型构建层包括模型代码处理中心和基础模型生成中心；

所述模型重构层，用于判断所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型是否需要进一步编辑重构，若不需要，则直接将所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型保存到所述模型存储层或导出使用；若需要，则对所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型进行进一步的编辑重构；所述模型重构层包括模型在线预览模块、模型在线编译模块和模型快速重生成模块；所述模型重构层可实时与所述基础模型构建层及所述模型存储层进行数据交互；

所述模型存储层，用于对所述基础模型构建层及所述模型重构层生成的模型的类型进行分析，根据模型类型，分类存储于对应的模型库中；同时，可将模型库中存储的模型传输给所述模型重构层，供所述模型重构层编译重生成新模型；所述模型存储层包括研发仿真类模型库、业务流程类模型库、工业原理类模型库和数据算法类模型库。

优选的，所述建模需求采集模块，用于采集录入用户建模需求特征信息，包括：需要的工业机理模型的模型种类、模型用途、模型参数和模型属性；然后，所述建模需求采集模块对采集到的用户建模需求特征信息进行分类汇总后，传递给所述建模工具选择模块；

所述建模工具选择模块，用于对接收到的用户建模需求特征信息进行分析，对本次需要的通用建模工具和专用建模工具进行选择，最终确定本次选择的建模工具；

所述建模环境搭建模块，用于根据所述建模需求采集模块采集到的用户建模需求特征信息以及所述建模工具选择模块选择的建模工具，确定并搭建模型构建过程中系统所需的建模环境，所述建模环境包括建模语言、操作系统和建模方法；然后，所述建模环境搭建模块将建模准备信息传递给所述基础模型构建层；其中，所述建模准备信息包括用户建模需求特征信息、选择的建模工具以及搭建的建模环境。

优选的，所述模型代码处理中心用于根据模型构建任务，确定基础模型建模过程中最重要的模型代码的构建、检查及托管，包括模型代码构建模块、模型代码检查模块和模型代码托管模块；所述基础模型生成中心用于进行基础模型的编译，并生成基础模型，包括模型代码编译模块和基础模型生成模块；

所述模型代码构建模块用于对待构建的基础模型的模型构建策略及模型构建规则进行定义，生成基础模型初始可执行代码；具体方法为：选择若干个需要的构建任务，根据构建任务的步骤编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义接口，用户通过定义接口提交源代码时，按照触发策略和保留规则在开发语言服务中触发基础模型的构建，在基础模型初步构建成功后，生成基础模型初始可执行代码；然后将基础模型初始可执行代码发送给模型代码检查模块；

所述模型代码检查模块，用于对基础模型初始可执行代码进行完整性和准确性检查；具体检查方法为：模型代码检查模块生成测试驱动开发的测试框架，测试框架具备源代码质量评估能力，然后，采用测试框架对基础模型初始可执行代码进行多维度检查及质量检测；如果检查不通过，则报错后自动返回模型代码构建模块，使模型代码构建模块重新进行代码的修改；如果检查通过，将基础模型初始可执行代码分别传输给所述模型代码托管模块和所述模型代码编译模块；

所述模型代码托管模块，用于对检查通过的基础模型初始可执行代码进行备份，并提供查看、修改、追溯及管理功能；具体的，所述模型代码托管模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的安全上传和安全下载；

所述模型代码编译模块，用于对检查通过的基础模型初始可执行代码进行编译，生成可几何展示的初始基础模型，并将所述初始基础模型发送给所述基础模型生成模块；

所述基础模型生成模块，用于将所述初始基础模型生成所需功能性的最终的基础模型，并将最终的基础模型进行可视化展示；同时，采用按需加解密的核心外壳加密技术，对最终的基础模型进行加密处理；所述基础模型生成模块将最终的基础模型分别传输给所述模型存储层和所述模型重构层。

优选的，所述模型在线预览模块，用于利用元数据模型驱动技术，对所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型进行可视化预览；所述可视化预览包括可视化几何预览、模型固有属性预览及模型基础属性预览；其中，所述模型固有属性预览不可编译；所述模型基础属性预览可编译；

所述模型在线编译模块，用于根据需求，对预览的所述最终的基础模型的模型基础属性进行在线编译，得到编译后的基础模型；

所述模型快速重生成模块，用于将所述编译后的基础模型快速重生成基础模型，并将重生成的基础模型，并实时存储到模型存储层对应的模型库中。

本发明还提供一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统的方法，包括以下步骤：

步骤1，建模开始；

步骤2，通过建模需求采集模块，采集用户建模需求特征信息，包括：需要的工业机理模型的模型种类、模型用途、模型参数和模型属性；然后，建模需求采集模块对采集到的用户建模需求特征信息进行分类汇总后，传递给建模工具选择模块；

步骤3，通过建模工具选择模块，对接收到的用户建模需求特征信息进行分析，对本次需要的通用建模工具和专用建模工具进行选择，最终确定本次选择的建模工具；

步骤4，通过建模环境搭建模块，根据建模需求采集模块采集到的用户建模需求特征信息以及建模工具选择模块选择的建模工具，确定并搭建模型构建过程中系统所需的建模环境，建模环境包括建模语言、操作系统和建模方法；然后，建模环境搭建模块将建模准备信息传递给基础模型构建层；

步骤5，通过模型代码构建模块，对待构建的基础模型的模型构建策略及模型构建规则进行定义，生成基础模型初始可执行代码；具体方法为：选择若干个需要的构建任务，根据构建任务的步骤编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义接口，用户通过定义接口提交源代码时，按照触发策略和保留规则在开发语言服务中触发基础模型的构建，在基础模型初步构建成功后，生成基础模型初始可执行代码；然后将基础模型初始可执行代码发送给模型代码检查模块；

步骤6，模型代码检查模块，对基础模型初始可执行代码进行完整性和准确性检查；具体检查方法为：模型代码检查模块生成测试驱动开发的测试框架，测试框架具备源代码质量评估能力，然后，采用测试框架对基础模型初始可执行代码进行多维度检查及质量检测；如果检查不通过，则报错后自动返回模型代码构建模块，使模型代码构建模块重新进行代码的修改；如果检查通过，将基础模型初始可执行代码分别传输给模型代码托管模块和模型代码编译模块；

步骤7，通过模型代码托管模块，对检查通过的基础模型初始可执行代码进行备份，并提供查看、修改、追溯及管理功能；具体的，模型代码托管模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的安全上传和安全下载；

步骤8，模型代码编译模块，对检查通过的基础模型初始可执行代码进行编译，生成可几何展示的初始基础模型，并将初始基础模型发送给基础模型生成模块；

步骤9，基础模型生成模块，将初始基础模型生成所需功能性的最终的基础模型，并将最终的基础模型进行可视化展示；同时，采用按需加解密的核心外壳加密技术，对最终的基础模型进行加密处理；基础模型生成模块将最终的基础模型分别传输给模型存储层和模型重构层。

本发明提供的面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法具有以下优点：

本发明提出一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法，通过一站式基础模型开发及模型重生成技术，快速构建、重生成行业涉及的多种工业机理模型，进而提高模型的构建速率与质量，助力船舶制造高质量发展。

附图说明

图1为本发明提供的面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统的结构示意图；

图2是本发明提供的模型构建方法的模型构建流程图；

图3为虚拟机与容器结合技术的原理图；

图4为参数化部件建模时采用的工具数据追逐技术的原理图；

图中：

1-模型准备层；11-建模需求采集模块；12-建模工具模块；13-建模环境搭建模块；

2-基础模型构建层；21-模型代码处理中心；211-模型代码构建模块；212-模型代码检查模块；213-模型代码托管模块；22-基础模型生成中心；221-模型代码编译模块；222-基础模型生成模块；

3-模型重构层；31-模型在线预览模块；32-模型在线编译模块；33-模型快速重生成模块；

4-模型存储层；41-研发仿真类模型库；42-业务流程类模型库；43-工业原理类模型库；44-数据算法类模型库。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统及方法，通过一站式基础模型开发及模型重生成技术，快速构建、重生成行业涉及的多种工业机理模型，进而提高模型的构建速率与质量，助力船舶制造高质量发展。

本发明提供一种面向船舶制造的工业机理模型的一站式构建系统，参考图1和图2，包括建模准备层、基础模型构建层、模型重构层和模型存储层。构成适用于辅助船舶制造的模型快速开发与重构系统。

建模准备层是对船舶建造过程所涉及的工业机理模型相关需求进行采集汇总的场所。建模需求采集主要包括对模型种类、模型用途、模型参数、模型属性等信息的采集录入；模型工具选择包括对通用建模工具及专用建模工具的选择；建模环境搭建包括对建模语言、操作系统、建模流程的选择搭建。

基础模型构建层是基于建模准备层的数据及基础，对基础工业机理模型进行建模的场所。所述模型代码构建是建模过程重要场所，为模型构建提供定义、策略及规则；所述模型代码检查是对初始模型代码完整性、正确性进行审查的场所；模型代码编译是对检查通过的代码进行编译场所，并生成初始模型；所述基础模型生成是将初始模型生成所需基础模型，并进行模型预览的场所；所述代码托管是为审查通过的模型源代码提供查看、修改、追溯及管理的场所。

模型重构层是根据自身需求对现有基础模型进行重生成的场所。所述模型在线预览提供对基础模型的可视化几何预览、模型固有属性预览(不可编译)及模型基础属性(可编译)预览；所述模型在线编译可根据自身需求，实现对基础模型相关属性的编译；所述模型快速重生成可实现对编译后的模型快速生成并实时存储到模型存储层对应模型库中。

模型存储层是对生成的基础模型及重构模型进行分类存储的场所，同时也是为模型重构层提供基础模型编译的场所。根据工业机理模型种类、用途等特点，为了实现分类存储模型的需要，分别构建研发仿真模型库、业务流程模型库、工业原理模型库、数据算法模型库。

下面分别对建模准备层、基础模型构建层、模型重构层和模型存储层详细介绍：

(一)建模准备层

所述建模准备层用于对船舶建造过程所涉及的工业机理模型相关的模型需求特征信息进行采集汇总，包括建模需求采集模块、建模工具选择模块和建模环境搭建模块。

通过建模需求采集模块汇总模型需求特征(种类、用途、属性)；通过建模工具选择模块确定建模工具(通用、专用)；通过建模环境搭建模块确定模型构建环境(建模语言、建模方法、开发系统等)。建模准备层可与基础模型构建层进行数据交互。

作为一种具体实现方式，建模准备层主要承担建模环节所有基础准备任务。首先建模需求采集模块汇总用户建模需求(模型种类、属性、用途等)，随后将需求信息分类汇总后传递给建模工具选择模块，此模块通过分析模型信息确定具体建模工具(通用、专用)，最后建模环境搭建模块基于以上所有模型数据，确定模型构建过程中系统所需的具体环境(建模语言、流程等)，并将建模准备过程中所有数据信息传递给基础模型构建层。

作为另一种具体实现方式，建模准备层中，首先通过建模需求采集模块采集参数化部件模型信息(模型几何参数、部件属性、标注形式等)，其次通过建模工具选择模块选择参数化部件专用建模工具，并通过计算机自带建模环境完成建模基础准备工作。

(1.1)建模需求采集模块

所述建模需求采集模块，用于采集录入用户建模需求特征信息，包括：需要的工业机理模型的模型种类、模型用途、模型参数和模型属性；然后，所述建模需求采集模块对采集到的用户建模需求特征信息进行分类汇总后，传递给所述建模工具选择模块；

(1.2)建模工具选择模块

所述建模工具选择模块，用于对接收到的用户建模需求特征信息进行分析，对本次需要的通用建模工具和专用建模工具进行选择，最终确定本次选择的建模工具；

(1.3)建模环境搭建模块

所述建模环境搭建模块，用于根据所述建模需求采集模块采集到的用户建模需求特征信息以及所述建模工具选择模块选择的建模工具，确定并搭建模型构建过程中系统所需的建模环境，所述建模环境包括建模语言、操作系统和建模方法；然后，所述建模环境搭建模块将建模准备信息传递给所述基础模型构建层；其中，所述建模准备信息包括用户建模需求特征信息、选择的建模工具以及搭建的建模环境；

(二)基础模型构建层

所述基础模型构建层用于根据所述建模准备层发送的所述建模准备信息，对基础模型进行建模；所述基础模型构建层实时与所述模型存储层和所述模型重构层进行数据交互；所述基础模型构建层包括模型代码处理中心和基础模型生成中心；

其中，所述模型代码处理中心用于根据模型构建任务，确定基础模型建模过程中最重要的模型代码的构建、检查及托管，包括模型代码构建模块、模型代码检查模块和模型代码托管模块；所述基础模型生成中心用于进行基础模型的编译，并生成基础模型，包括模型代码编译模块和基础模型生成模块；

基础模型构建层中，可通过模型代码处理中心，完成基础建模过程中最重要的模型代码的创建、检查及保存；可通过基础模型生成中心快速进行模型的编译及生成。基础模型构建层可实时与模型存储层及模型重构层进行数据交互。

作为一种具体实现方式，基础模型构建层中，通过模型代码处理中心，完成部件建模所需代码的构建、检查及托管；同时模型检查模块检查通过的模型代码，需通过基础模型生成中心进行参数化部件模型的进一步编译，并通过基础模型生成模块形成可几何展示的部件模型；若代码检查不通过，则报错后自动返回代码处理中心进行代码的修改、编译、检查。

(2.1)模型代码构建模块

所述模型代码构建模块是建模过程重要场所，用于对待构建的基础模型的模型构建策略及模型构建规则进行定义，生成基础模型初始可执行代码；具体方法为：选择若干个需要的构建任务，根据构建任务的步骤编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义接口，用户通过定义接口提交源代码时，按照触发策略和保留规则在开发语言服务中触发基础模型的构建，在基础模型初步构建成功后，生成基础模型初始可执行代码；然后将基础模型初始可执行代码发送给模型代码检查模块；

(2.2)模型代码检查模块

所述模型代码检查模块，用于对基础模型初始可执行代码进行完整性和准确性检查；具体检查方法为：模型代码检查模块生成测试驱动开发的测试框架，测试框架具备源代码质量评估能力，然后，采用测试框架对基础模型初始可执行代码进行多维度检查及质量检测；如果检查不通过，则报错后自动返回模型代码构建模块，使模型代码构建模块重新进行代码的修改；如果检查通过，将基础模型初始可执行代码分别传输给所述模型代码托管模块和所述模型代码编译模块；

(2.3)模型代码托管模块

所述模型代码托管模块，用于对检查通过的基础模型初始可执行代码进行备份，并提供查看、修改、追溯及管理功能；具体的，所述模型代码托管模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的安全上传和安全下载；

(2.4)模型代码编译模块

所述模型代码编译模块，用于对检查通过的基础模型初始可执行代码进行编译，生成可几何展示的初始基础模型，并进行模型预览，并将所述初始基础模型发送给所述基础模型生成模块；

(2.5)基础模型生成模块

所述基础模型生成模块，用于将所述初始基础模型生成所需功能性的最终的基础模型，并将最终的基础模型进行可视化展示；同时，采用按需加解密的核心外壳加密技术，对最终的基础模型进行加密处理；所述基础模型生成模块将最终的基础模型分别传输给所述模型存储层和所述模型重构层；

作为一种具体实现方式，基础模型构建层中，主要承担基础模型的研发生成任务。模型代码处理中心在接收模型构建任务后，通过模型代码构建模块对模型的规则、策略进行定义，方法是在每个构建定义上选择若干个需要的构建任务，并使用原子步骤进行编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义，用户通过此功能将源代码提交时即按照设定的策略和保留规则在主流开发语言服务中触发构建，之后生成模型可执行代码，模型代码检查模块可对生成的代码进行完整性、准确性检验，主要以xUnit测试框架为原型，结合船舶行业工业机理模型业务流程和代码开发特点，生成的一套基于测试驱动开发的测试框架，具备源代码质量评估能力，系统依托此框架实现对源代码多维度检查及质量检测，检验通过后一方面传输到模型代码托管模块进行备份管理，此模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对多种主流开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的上传和下载，另一方面进入基础模型生成中心进行下一步操作。模型代码编译模块使用集成的主流开发语言第三方工具插件对代码进行编译并生成初始模型，随后基础模型通过基础模型生成模块生成所需功能性模型，并可视化展示，同时根据客户知识产权需求，使用按需加解密的核心外壳加密技术为生成的模型提供全方位保护，防止非法对其进行分析反编译和破解。基础模型生成后根据需求可实时传输到模型存储层进行分类存储，也可传输到模型重构层进行模型重生成操作。

(三)模型重构层

所述模型重构层，用于首先判断所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型是否需要进一步编辑重构，若不需要，则直接将所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型保存到所述模型存储层或导出使用；若需要，则对所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型进行进一步的编辑重构；所述模型重构层包括模型在线预览模块、模型在线编译模块和模型快速重生成模块；所述模型重构层可实时与所述基础模型构建层及所述模型存储层进行数据交互；

因此，模型重构层，可实现对现有基础模型的可视化预览、模型基础属性在线编译及模型快速生成存储。所述模型重构层可实时与基础模型构建层及模型存储层进行数据交互。

作为一种具体实现方式，模型重构层首先判断基础模型构建层生成的基础模型是否需要进一步编辑重构，若不需要则直接保存到模型存储层或导出使用；若需要则进一步编辑重构，首先通过模型在线预览模块对部件几何模型的三维视图、属性信息进行可视化预览，其次通过模型在线编译模块依据自身需求对部件模型属性(基础属性、参数属性等)进行编辑，最后通过模型快速生成模块一键生成所需模型，并根据需求下载导出或存储到对应模型库。

(3.1)模型在线预览模块

所述模型在线预览模块，用于利用元数据模型驱动技术，对所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型进行可视化预览；所述可视化预览包括可视化几何预览、模型固有属性预览及模型基础属性预览；其中，所述模型固有属性预览不可编译；所述模型基础属性预览可编译；

(3.2)模型在线编译模块

所述模型在线编译模块，用于根据需求，对预览的所述最终的基础模型的模型基础属性进行在线编译，得到编译后的基础模型；

(3.3)模型快速重生成模块

所述模型快速重生成模块，用于将所述编译后的基础模型快速重生成基础模型，并将重生成的基础模型，并实时存储到模型存储层对应的模型库中；

作为一种具体实现方式，模型重构层中，主要承担现有基础模型的重生成任务。根据模型重构需求，可将现有基础模型传输到模型在线预览模块，本模块利用元数据模型驱动技术，实现模型的可视化，用户可根据需求进行几何或平面预览；随后根据具体使用需求通过模型在线编译模块进行属性在线编辑，本模块重点依托虚拟机与容器结合技术，完成模型通用及专用开发工具的集成。

如图3所示，为虚拟机与容器结合技术的原理图。模型用户对工业机理模型进行远程建模操作时，为保证多种模型工具能够无需部署即可在线使用，本发明研究虚拟机与容器双重结合技术，通过标准化模型工具及其运行环境，在虚拟机中安装桌面版Windows或Linux操作系统提供虚拟桌面服务，并把模型工具及其运行环境部署在虚拟桌面上，或者打包成容器镜像，进行容器管理。最后虚拟机开放给用户进行远程访问，用户可直接在线使用配置好的多种标准化模型工具，方便快速实现多种工业机理模型的构建。

同时提供主流开发语言的泛在支持能力，支持Java、GO、.Net、Python、C++等主流语言，实现用户对工业机理模型的在线编译，最后将编辑好的模型传输到模型快速生成模块，本模块基于参数化快速建模技术，并借助系统提供的模型快速生成算法，对编辑好属性的模型进行快速重生成，并针对每一个新模型生成一个包含模型全部信息的文件包。新生成的模型一方面可直接导出使用，另一方面可实时存储到模型存储层分类存储。

(四)模型存储层

所述模型存储层，用于对所述基础模型构建层及所述模型重构层生成的模型的类型进行分析，根据模型类型，分类存储于对应的模型库中；同时，可将模型库中存储的模型传输给所述模型重构层，供所述模型重构层编译重生成新模型；所述模型存储层包括研发仿真类模型库、业务流程类模型库、工业原理类模型库和数据算法类模型库。

作为一种具体实现方式，模型存储层中，主要承担模型分类存储及建模工具数据存储等任务。通过模型字典和模型文件的两级分类存储设计生成模型分类存储算法，将基础模型构建层及模型重构层中的模型快速分类存储于研发仿真模型库、业务流程模型库、工业原理模型库、数据算法模型库中，并为模型重构层提供可编译的基础模型；同时使用工具数据追逐技术，通过编写多租户元数据结构，为每个用户附上标签，用以识别、存储、读取不同用户的行为数据及建模工具数据，实现多租户使用云端模型工具的数据隔离及有效访问，解决传统建模工具数据存储横向扩展会占用庞大的服务器硬件资源的问题。如图4所示，为参数化部件建模时采用的工具数据追逐技术的原理图。

因此，模型存储层，通过对新生成的模型类型进行分析，确定具体存储模型库。可实时存储基础模型构建层及模型重构层生成的模型，并分类存储于工业机理模型四类模型库中，同时可将现有模型提供给模型构建层，供其编译重生成新模型。另外，由于参数化部件模型属于研发仿真类，因此新生成的模型自动存储到研发仿真模型库中，为后期模型的编辑调用提供支撑。

参考图2，本发明还提供一种面向船舶制造的多种工业机理模型的一站式构建方法，包括以下步骤：

步骤1，建模开始；

步骤2，通过建模需求采集模块，采集用户建模需求特征信息，包括：需要的工业机理模型的模型种类、模型用途、模型参数和模型属性；然后，建模需求采集模块对采集到的用户建模需求特征信息进行分类汇总后，传递给建模工具选择模块；

步骤3，通过建模工具选择模块，对接收到的用户建模需求特征信息进行分析，对本次需要的通用建模工具和专用建模工具进行选择，最终确定本次选择的建模工具；

步骤4，通过建模环境搭建模块，根据建模需求采集模块采集到的用户建模需求特征信息以及建模工具选择模块选择的建模工具，确定并搭建模型构建过程中系统所需的建模环境，建模环境包括建模语言、操作系统和建模方法；然后，建模环境搭建模块将建模准备信息传递给基础模型构建层；

步骤5，通过模型代码构建模块，对待构建的基础模型的模型构建策略及模型构建规则进行定义，生成基础模型初始可执行代码；具体方法为：选择若干个需要的构建任务，根据构建任务的步骤编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义接口，用户通过定义接口提交源代码时，按照触发策略和保留规则在开发语言服务中触发基础模型的构建，在基础模型初步构建成功后，生成基础模型初始可执行代码；然后将基础模型初始可执行代码发送给模型代码检查模块；

步骤6，模型代码检查模块，对基础模型初始可执行代码进行完整性和准确性检查；具体检查方法为：模型代码检查模块生成测试驱动开发的测试框架，测试框架具备源代码质量评估能力，然后，采用测试框架对基础模型初始可执行代码进行多维度检查及质量检测；如果检查不通过，则报错后自动返回模型代码构建模块，使模型代码构建模块重新进行代码的修改；如果检查通过，将基础模型初始可执行代码分别传输给模型代码托管模块和模型代码编译模块；

步骤7，通过模型代码托管模块，对检查通过的基础模型初始可执行代码进行备份，并提供查看、修改、追溯及管理功能；具体的，模型代码托管模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的安全上传和安全下载；

步骤8，模型代码编译模块，对检查通过的基础模型初始可执行代码进行编译，生成可几何展示的初始基础模型，并将初始基础模型发送给基础模型生成模块；

步骤9，基础模型生成模块，将初始基础模型生成所需功能性的最终的基础模型，并将最终的基础模型进行可视化展示；同时，采用按需加解密的核心外壳加密技术，对最终的基础模型进行加密处理；基础模型生成模块将最终的基础模型分别传输给模型存储层和模型重构层。

因此，本发明提供的面向船舶制造的工业机理模型的一站式构建系统，包括建模准备层、基础模型构建层、模型重构层和模型存储层；其中，建模准备层对模型需求信息进行收集，所述基础模型构建层对基础模型进行构建生成，所述模型重构层对现有模型进行可视化显示并根据需求重生成模型，所述模型存储层对所述基础模型构建层及模型重构层的模型进行实时分类存储。

本发明提供的面向船舶制造的工业机理模型的一站式构建系统，具有以下优点：

(1)将多种工业机理模型一站式构建方法与系统应用于船舶制造过程中，优化现有工业机理模型开发流程、提高工业机理模型与工业APP开发效率，加速船舶制造高质量发展；

(2)简化了模型构建方法，集成了多种模型构建所需工具，加快了模型构建速率，提升了模型构建质量；

(3)通过模型重生成模块，使用低代码快速开发实现对现有模型的重新编译，在缩短相似模型构建时间的同时，节省大量资源；

(4)通过将四大类模型分类存储到相应模型库，极大缩短模型查询及响应时间，为模型的积累及推广提供重要保障。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统，其特征在于，包括建模准备层、基础模型构建层、模型重构层和模型存储层；

所述建模准备层用于对船舶建造过程所涉及的工业机理模型相关的模型需求特征信息进行采集汇总，包括建模需求采集模块、建模工具选择模块和建模环境搭建模块；

所述基础模型构建层用于根据所述建模准备层发送的所述建模准备信息，对基础模型进行建模；所述基础模型构建层实时与所述模型存储层和所述模型重构层进行数据交互；所述基础模型构建层包括模型代码处理中心和基础模型生成中心；

所述模型重构层，用于判断所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型是否需要进一步编辑重构，若不需要，则直接将所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型保存到所述模型存储层或导出使用；若需要，则对所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型进行进一步的编辑重构；所述模型重构层包括模型在线预览模块、模型在线编译模块和模型快速重生成模块；所述模型重构层可实时与所述基础模型构建层及所述模型存储层进行数据交互；

所述模型存储层，用于对所述基础模型构建层及所述模型重构层生成的模型的类型进行分析，根据模型类型，分类存储于对应的模型库中；同时，可将模型库中存储的模型传输给所述模型重构层，供所述模型重构层编译重生成新模型；所述模型存储层包括研发仿真类模型库、业务流程类模型库、工业原理类模型库和数据算法类模型库。

2.根据权利要求1所述的面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统，其特征在于，所述建模需求采集模块，用于采集录入用户建模需求特征信息，包括：需要的工业机理模型的模型种类、模型用途、模型参数和模型属性；然后，所述建模需求采集模块对采集到的用户建模需求特征信息进行分类汇总后，传递给所述建模工具选择模块；

所述建模工具选择模块，用于对接收到的用户建模需求特征信息进行分析，对本次需要的通用建模工具和专用建模工具进行选择，最终确定本次选择的建模工具；

所述建模环境搭建模块，用于根据所述建模需求采集模块采集到的用户建模需求特征信息以及所述建模工具选择模块选择的建模工具，确定并搭建模型构建过程中系统所需的建模环境，所述建模环境包括建模语言、操作系统和建模方法；然后，所述建模环境搭建模块将建模准备信息传递给所述基础模型构建层；其中，所述建模准备信息包括用户建模需求特征信息、选择的建模工具以及搭建的建模环境。

3.根据权利要求1所述的面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统，其特征在于，所述模型代码处理中心用于根据模型构建任务，确定基础模型建模过程中最重要的模型代码的构建、检查及托管，包括模型代码构建模块、模型代码检查模块和模型代码托管模块；所述基础模型生成中心用于进行基础模型的编译，并生成基础模型，包括模型代码编译模块和基础模型生成模块；

所述模型代码构建模块用于对待构建的基础模型的模型构建策略及模型构建规则进行定义，生成基础模型初始可执行代码；具体方法为：选择若干个需要的构建任务，根据构建任务的步骤编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义接口，用户通过定义接口提交源代码时，按照触发策略和保留规则在开发语言服务中触发基础模型的构建，在基础模型初步构建成功后，生成基础模型初始可执行代码；然后将基础模型初始可执行代码发送给模型代码检查模块；

所述模型代码检查模块，用于对基础模型初始可执行代码进行完整性和准确性检查；具体检查方法为：模型代码检查模块生成测试驱动开发的测试框架，测试框架具备源代码质量评估能力，然后，采用测试框架对基础模型初始可执行代码进行多维度检查及质量检测；如果检查不通过，则报错后自动返回模型代码构建模块，使模型代码构建模块重新进行代码的修改；如果检查通过，将基础模型初始可执行代码分别传输给所述模型代码托管模块和所述模型代码编译模块；

所述模型代码托管模块，用于对检查通过的基础模型初始可执行代码进行备份，并提供查看、修改、追溯及管理功能；具体的，所述模型代码托管模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的安全上传和安全下载；

所述模型代码编译模块，用于对检查通过的基础模型初始可执行代码进行编译，生成可几何展示的初始基础模型，并将所述初始基础模型发送给所述基础模型生成模块；

所述基础模型生成模块，用于将所述初始基础模型生成所需功能性的最终的基础模型，并将最终的基础模型进行可视化展示；同时，采用按需加解密的核心外壳加密技术，对最终的基础模型进行加密处理；所述基础模型生成模块将最终的基础模型分别传输给所述模型存储层和所述模型重构层。

4.根据权利要求1所述的面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统，其特征在于，所述模型在线预览模块，用于利用元数据模型驱动技术，对所述基础模型生成模块生成的最终的基础模型进行可视化预览；所述可视化预览包括可视化几何预览、模型固有属性预览及模型基础属性预览；其中，所述模型固有属性预览不可编译；所述模型基础属性预览可编译；

所述模型在线编译模块，用于根据需求，对预览的所述最终的基础模型的模型基础属性进行在线编译，得到编译后的基础模型；

所述模型快速重生成模块，用于将所述编译后的基础模型快速重生成基础模型，并将重生成的基础模型，并实时存储到模型存储层对应的模型库中。

5.一种权利要求1-4任一项所述的面向船舶制造的多种工业机理模型一站式构建系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建模开始；

步骤2，通过建模需求采集模块，采集用户建模需求特征信息，包括：需要的工业机理模型的模型种类、模型用途、模型参数和模型属性；然后，建模需求采集模块对采集到的用户建模需求特征信息进行分类汇总后，传递给建模工具选择模块；

步骤3，通过建模工具选择模块，对接收到的用户建模需求特征信息进行分析，对本次需要的通用建模工具和专用建模工具进行选择，最终确定本次选择的建模工具；

步骤4，通过建模环境搭建模块，根据建模需求采集模块采集到的用户建模需求特征信息以及建模工具选择模块选择的建模工具，确定并搭建模型构建过程中系统所需的建模环境，建模环境包括建模语言、操作系统和建模方法；然后，建模环境搭建模块将建模准备信息传递给基础模型构建层；

步骤5，通过模型代码构建模块，对待构建的基础模型的模型构建策略及模型构建规则进行定义，生成基础模型初始可执行代码；具体方法为：选择若干个需要的构建任务，根据构建任务的步骤编排，组装成一个完整构建流程，同时为用户提供触发策略和保留规则的定义接口，用户通过定义接口提交源代码时，按照触发策略和保留规则在开发语言服务中触发基础模型的构建，在基础模型初步构建成功后，生成基础模型初始可执行代码；然后将基础模型初始可执行代码发送给模型代码检查模块；

步骤6，模型代码检查模块，对基础模型初始可执行代码进行完整性和准确性检查；具体检查方法为：模型代码检查模块生成测试驱动开发的测试框架，测试框架具备源代码质量评估能力，然后，采用测试框架对基础模型初始可执行代码进行多维度检查及质量检测；如果检查不通过，则报错后自动返回模型代码构建模块，使模型代码构建模块重新进行代码的修改；如果检查通过，将基础模型初始可执行代码分别传输给模型代码托管模块和模型代码编译模块；

步骤7，通过模型代码托管模块，对检查通过的基础模型初始可执行代码进行备份，并提供查看、修改、追溯及管理功能；具体的，模型代码托管模块通过安全管理技术，在创建公共或私有代码库的同时，支持模型代码仓库的SSH密钥安全验证，同时使用基于微服务的开发工具集成技术，对开发语言工具/基于BPM的高效流程建模工具/海洋装备专用开发工具进行集成，可实现模型代码的安全上传和安全下载；

步骤8，模型代码编译模块，对检查通过的基础模型初始可执行代码进行编译，生成可几何展示的初始基础模型，并将初始基础模型发送给基础模型生成模块；

步骤9，基础模型生成模块，将初始基础模型生成所需功能性的最终的基础模型，并将最终的基础模型进行可视化展示；同时，采用按需加解密的核心外壳加密技术，对最终的基础模型进行加密处理；基础模型生成模块将最终的基础模型分别传输给模型存储层和模型重构层。

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