CN114004516A - 一种基于标识的数字资产管理方法、装置及系统 - Google Patents

一种基于标识的数字资产管理方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于标识的数字资产管理方法，包括：通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第二领域标识信息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领域标识信息对应用于描述产品个体信息的数字资产；根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管理，本发明还提出了一种基于标识的数字资产管理装置及系统，有效地提高了数字资产管理效率，降低了多企业协同合作过程中信息共享的信赖风险。

Description

一种基于标识的数字资产管理方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及数据管理领域，尤其是涉及一种基于标识的数字资产管理方法、装置及系统。
背景技术
工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分，是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽，建立一个统一的标识体系是工业互联网发展的重要基础。 通过标识唯一识别机器、产品等物理资源，以及算法、工序等虚拟资源的身份，建立 解析系统来根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置，从而对机 器和物品进行唯一性的定位和信息查询，是实现全球供应链系统和企业生产系统的精 准对接、产品全生命周期管理和智能化服务的前提和基础。工业互联网机床行业标识 解析二级节点建设，是实现数字化车间、数控机床等异构资源的标识、采集、传输、 管理的基础条件，在产品追溯、供应链管理等应用中发挥着基础性支撑作用。
工业互联网标识解析体系主要由三要素组成：一是标识，是机器(设备)、物品 (产品)的“身份证”；二是标识服务，即利用标识，对机器和物品进行唯一性的定 位和信息查询，是实现全球供应链系统和企业生产系统的精准对接、产品的全生命周 期管理和智能化服务的前提和基础；三是标识管理，即通过国家工业互联网标识解析 体系，实现标识的申请、注册、分配、备案，为机器、物品分配唯一的编码。
当前制造领域产品设计、制造、装配、服务等生命周期过程中数据以及知识的存储大多以传统关系型数据库为基础，冗余性较高、分布分散、关联性较弱且储量相对 较小，强调对数据以及知识的检索却较少从语义层面研究数据以及知识的关联、认知、 理解与推理。因此，如何从冗余的数据与知识文本中抽取有用信息，如何有效表达数 据之间的内在关联与知识之间的内在关联，如何有效利用数据的关联性与知识的关联 性实现高效的信息检索与信息推理，是当前实现智能制造目标的核心瓶颈之一。
现有标识编码规范将适用范围重点集中在物理资源的描述，缺乏对数字资源特点优化。在智能制造过程中数字孪生与领域本体知识建模过程中，同一物理资源在全省 生命周期各阶段、各企业、多领域中会衍生出大量的数字资产模型，其中不乏生命周 期不同阶段中产生的冗余重复描述、同类产品可共用信息、衍生品可继承信息等。这 样的缺陷不仅会造成存储空间的浪费，更严重的危害冗余的信息因分布式管理造成同 步更新困难，降低了数字资产的管理效率。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种基于标识的数字资产管理方法、装置及系统，有效解决由于标识编码规范中缺乏数据关系语义描述造成产品 全生命周期中数字资产管理效率低的问题，有效的提高了产品全生命周期中数字资产 管理效率。
本发明第一方面提供了一种基于标识的数字资产管理方法，用于实现产品全生命周期的数字资产管理，包括：
通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第二领域标识信 息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领域标识信息对 应用于描述产品个体信息的数字资产；
根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的产品全生命周 期的数据资产的协同管理。
可选地，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息具体包括：
在产品数字资产的现有标识的标识后缀中，设置数字资产的领域标识信息，构成包含第一领域标识信息的第一标识以及包含第二领域标识信息的第二标识。
进一步地，第一领域标识信息对应用于描述产品交付到用户之前的共性信息的数字资产具体是：
第一领域标识信息包括领域语义代码以及属性语义代码，所述属性语义代码用于描述产品共性的属性信息，所述领域语义代码用于确定属性语义代码的领域适用范围； 其中，第一领域标识信息对应的领域包括但不限于产品几何信息、产品功能信息、产 品型谱信息、产品的第一类故障信息、产品的第一类维修信息。
可选地，第二领域标识信息对应用于描述产品交付到用户之后的个体信息的数字资产具体是：
第二领域标识信息包括产品序列号代码以及数字孪生样本语义代码，所述产品序列号代码用于描述产品个体的序列号代码，所述数字孪生样本语义代码用于描述产品 数字孪生样本的领域信息；其中，第二领域标识信息对应的领域包括但不限于产品当 前工况信息、产品生产过程回溯记录信息、产品的第二类维修信息、产品第二类故障 信息。
可选地，数字资产包括数字孪生信息、数字孪生信息与标识之间的映射地址信息。
本发明第二方面提供了一种基于标识的数字资产管理装置，用于实现产品全生命周期的数字资产管理，包括：
设置模块，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第二 领域标识信息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领域 标识信息对应用于描述产品个体信息的数字资产；
建立模块，根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的产 品全生命周期的数据资产的协同管理。
本发明第三方面提供了一种基于标识的数字资产管理系统，基于本发明第一方面所述的一种基于标识的数字资产管理方法的基础上实现的，包括依次通信连接的云层、 企业层，所述云层包括二级节点服务器、数字孪生服务器、国家顶级节点服务器，所 述企业层包括第一类企业节点、第二类企业节点、第三类企业节点，第三类企业节点 根据获取的用户交付后的产品信息建立用户车间数据库，并将根据用户车间数据库中 的产品信息数据建立包含第二领域标识信息的第二标识；所述第一类企业节点获取第 一类企业的数字资产信息，通过与二级节点服务器的通信，建立包含第一领域标识信 息的第一标识以及第二领域标识信息的第二标识；所述第二类企业节点获取第二类企 业的数字资产信息，通过与二级节点服务器的通信，建立包含第一领域标识信息的第 一标识以及第二领域标识信息的第二标识；所述数字孪生服务器分别与第一类企业节 点、第二类企业节点、第三类企业节点、二级节点服务器通信连接，用于实现第一类 企业节点中数字资产信息的生成或第二类企业节点中数字资产信息的生成，以及第一 类企业节点、第二类企业节点、第三类企业节点、二级节点服务器之间数字资产的协 同管理；所述二级节点服务器分别与第一类企业节点、第二类企业节点、第三类企业 节点、数字孪生服务器、国家顶级节点服务器通信连接，建立第一标识、第一数字资 产信息、第一数字资产信息存储地址的第一映射关系，以及第二标识、第二数字资产 信息、第二数字资产信息存储地址的第二映射关系，通过第一标识以及第二标识的递 归解析，返回查询请求对应的数字资产信息所在的第一类企业节点信息或第二类企业 节点信息或第三类企业节点信息，实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管 理。
可选地，第一映射关系以及第二映射关系分别存储至若干二级节点服务器中，国家顶级节点服务器中存储第一映射关系以及第二映射关系所在二级节点服务器的地址 信息。
进一步地，通过第一标识以及第二标识的递归解析，返回查询请求对应的数字资产信息所在的第一类企业节点信息或第二类企业节点信息或第三类企业节点信息具体 包括：
二级节点服务器获取查询请求，根据查询请求确定对应带有第一领域标识信息的第一标识或带有第二领域标识信息的第二标识，获取根据第一标识或第二标识确定对 应的数字资产信息所在的第一类企业节点信息或第二类企业节点信息或第三类企业节 点信息。
可选地，还包括边缘层，所述边缘层包括边缘智能网关，所述边缘智能网关与第三类企业节点通信连接，用于将通过边缘智能网关获取的用户交付后的产品信息发送 至第三类企业节点。
本发明采用的技术方案包括以下技术效果：
1、本发明有效解决由于标识编码规范中缺乏数据关系语义描述造成产品全生命周 期中数字资产管理效率低的问题，有效的提高了产品全生命周期中数字资产管理效率。
2、本发明技术方案中通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息具体包括：在产品数字资产的现有标识的标识后缀中，设 置数字资产的领域标识信息，完全兼容现有工业互联网标识解析体系对标识编码规范 要求，可以直接适用目前的解析技术平台；通过扩展规定的现有标识代码规范中企业 自定义字段的含义，实现现有标识解析对数字资产局限的突破。
3、本发明技术方案中第一领域标识信息包括领域语义代码以及属性语义代码，第二领域标识信息包括产品序列号代码以及数字孪生样本语义代码，通过在标识信息设 置中引入语义代码，借助语义代码表达式具备显性、易识别、易统一的特点，而且语 义化的标识代码易于计算识别、分类和挖掘提炼，便于多协同管理目标产品全生命周 期各阶段的数字资产内容，易于产业链联盟企业实现统一标准规范，降低数字资产冗 余性，提高数字资产更新效率和准确性。
4、本发明技术方案中提供的一种基于标识的数字资产管理系统，实现面向整个产业链、产品全生命周期的数字孪生与数字资产协同管理服务功能，实现整个产业链领 域数字资产的集中管理，通过设置数字资产对应的第一标识或第二标识的访问权限， 降低了产业链多企业协同合作过程信息共享过程的信赖风险。
应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而 言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有标识体系中机床行业本发明方案中实施例一方法示意图；
图2为现有标识体系中产品类别编码示意图；
图3为本发明方案中实施例一方法的流程示意图；
图4为本发明方案中实施例一方法中包含第一领域标识信息的第一标识编码示意图；
图5为本发明方案中实施例一方法中包含第二领域标识信息的第二标识编码示意图；
图6为本发明方案中实施例一方法中FMS柔性生产线的布局示意图；
图7为本发明方案中实施例一方法中FMS柔性生产线搭建流程的示意图；
图8为本发明方案中实施例一方法中FMS柔性生产线产品知识结构示意图；
图9为本发明方案中实施例二装置的结构示意图；
图10为本发明方案中实施例三系统的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不 同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外， 本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的， 其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的 部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不 必要地限制本发明。
实施例一
现有标识体系中，标识编码由标识前缀部分和标识后缀部分组成。标识前缀部分需统一管理，标识后缀部分除产品类别行业统一管理外，产品型号规格、产品序列号 等编码信息由生产企业自定义。其中，标识前缀部分包括国家顶级节点标识代码、机 床行业二级节点标识代码、企业节点标识代码三个部分组成；标识后缀部分包括产品 基础分类代码、产品系列/规格代码、产品序列号代码以及企业自定义代码四个部分组 成。具体编码组成如图1所示：
标识前缀部分：
(1)国家标识代码：88，通用格式为X1...XN，由阿拉伯数字组成，例如88代表 中国武汉顶级节点代码；
(2)行业标识代码：222，通用格式为X1X2X3，由3位阿拉伯数字组成，例如222 代表机床行业二级节点代码；
(3)企业标识代码：911，通用格式为X1...XN，由阿拉伯数字或大写英文字母表 示，需企业向机床行业二级节点单位提出申请并统一分配。
标识后缀部分：
(1)产品类别代码：10000001，通用格式为X1...X8，由8位阿拉伯数字或大写英 文字母组成。如图2所示，前4位区分产品大类及中类，包括机床整机和部件，机床 按加工方式进行区分，部件按机床功能进行划分。后4位对大类中类产品进行细分， 部件则从功能和用途上进行细分。
(2)产品系列/规格代码：MZ10F3，通用格式为X1...XN，描述产品系列或者规格 等生产信息，由企业自定义，当后一位产品序列号代码中已含盖了产品系列或规格信 息时，本部分代码不重复描述，可以设置为0；
(3)产品序列号代码：090002，通用格式为X1...XN，由企业自定义的产品序列代码；
(4)企业自定义代码：SD2021，通用格式为X1...XN，由企业自定义。
随着智能制造技术受到学术界和行业企业的关注日益高涨，以数字孪生、领域本体知识等为代表的智能制造领域关键技术被大量应用于工业现场。在物理资产全生命 周期过程中，产业链联盟企业围绕该物理资产会产生大量的数字孪生信息和领域本体 知识。由于物理资产在物质层面上是“唯一”存在，因而理论上不存物质对象通过“复 制、继承、重用、扩展”等方式创造新物质对象的情况，所以目前的标识编码规范对 于企业中物理资产进行身份标识是完全适用的。
但是目前编码规范在面对产品全生命周期过程数字资产的管理中，由产业链联盟企业产生的海量的数字孪生和领域本体知识时，就会出现明显的问题和缺陷。具体包 括却不限于如下问题：
首先，标准的标识编码方式，易于从编码自身中解读出部分有效信息，但通常会使用标识解析系统提供解析服务，输入编码，查询到更多详细的信息。这就会导致标 识解析系统在理论上会存在大量的数据冗余，难以保障数据的一致性，当一项数据或 关系发生变化，需要在至少两个地方更改同一个值；
其次，标准编码结构内，强调的是产品本身的唯一性，将不同种类的产品归一到一个庞大的系统之中，并使其内部不会发生冲突，这种编码结构可以解决这个问题， 但对于一个产品通常会需要更多的信息，而不仅仅是一个唯一编码以及编码自身所能 提取的少量信息。这些大量的信息会构建出庞大复杂的知识，这些知识体现在信息自 身与信息间的关系，并且关系通常不是单向的，这就会造成较高的设计复杂度与较低 的易用性。
对于标准标识规范里所规定的标识后缀部分(共4段)，只强制定义了产品类别 代码(第1段)，而后三段未做强制约定。
如图3所示，本发明技术方案围绕未强制约定的后三段信息，提供了一种基于标识的数字资产管理方法，用于实现产品全生命周期的数字资产管理，包括：
S1，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第二领域标 识信息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领域标识信 息对应用于描述产品个体信息的数字资产；
S2，根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的产品全生 命周期的数据资产的协同管理。
其中，在步骤S1中，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息具体包括：
在产品数字资产的现有标识的标识后缀中，设置数字资产的领域标识信息，构成包含第一领域标识信息的第一标识以及包含第二领域标识信息的第二标识。
具体地，如图4所示，第一标识中的第一领域标识信息对应用于描述产品交付到用户之前的共性信息的数字资产具体是：
第一领域标识信息包括领域语义代码以及属性语义代码，所述属性语义代码用于描述产品共性的属性信息，所述领域语义代码用于确定属性语义代码的领域适用范围； 其中，第一领域标识信息对应的领域包括但不限于产品几何信息、产品功能信息、产 品型谱信息、产品的第一类故障信息、产品的第一类维修信息。
通过重新定义标准编码规范中后2段标识内容，实现相同型号的产品资源数字孪生与领域本体知识的应用。即，第一领域标识信息可以“领域语义代码”和“属性语 义代码”。
属性语义代码用于描述产品共性的属性信息，领域语义代码用于确定属性语义代码的领域适用范围。如图4所示的案例标识，其领域语义代码为“GEOMETRY(几何)”， 属性语义代码为“DEMENSIONS(尺寸)”，第一领域标识信息表示型号为“MZ10F3” 的产品的外观几何尺寸信息。通过行业标识解析系统检索图4所示标识，会有标识解 析系统自动定位到提供该信息的企业服务器上。这样的数字资源实现方法可以由产业 链联盟企业针对同一类型产品分布式的管理共性的数字孪生和领域本体知识，实现多 企业协同的数据管理。
第一领域标识信息对应的领域除了产品几何信息以外，还可以是产品功能信息(某 一型号产品通用的功能信息)、产品型谱信息(某一型号产品通用的型谱信息)、产 品的第一类故障信息(某一型号产品交付到用户之前发生的通用故障信息)、产品的 第一类维修信息(某一型号产品交付到用户之前发生的通用维修信息)等，型号产品 共性知识(领域语义代码)可以归纳概括至少5大类，分别是：Summary(产品介绍)、 Files(技术文档共享)、History(历史事件)、Platform(推荐外延应用)，具体地， 当领域语义代码对应类别为Summary时，可以具体包括：Introduce(某一型号产品通 用简介)、Geometric(某一型号产品通用几何信息)、Semantic template(某一型号产 品通用的语义代码模板)、Basicclassification(某一型号产品的通用基本分类)、Input format(某一型号产品的通用输入类型或输入信息)、Output format(某一型号产品的 通用输出类型或输出信息)；当领域语义代码对应类别为Files时，可以具体包括： Document connection list(某一型号产品通用技术文档目录清单)；当领域语义代码对 应类别为History时，可以具体包括：History(某一型号产品通用历史事件信息)；当 领域语义代码对应类别为Platform时，可以具体包括：Alliance enterprise collabortion platform(某一型号产品通用产业链企业联盟扩展平台)、Luban cloud(鲁班云平台) 等。
通过在标识字段扩展规定中引入语义代码，是借助语义代码表达式具备显性、易识别、易统一的特点。在数字孪生建模和领域本体知识建模时，语义化建模是一种非 常常见的建模方法。同时，语义化的标识代码易于计算识别、分类和挖掘提炼，便于 多协同管理目标产品或设备全生命周期各阶段的共性数字资产内容，降低数字资产冗 余性，提高共性数字资产更新效率和准确性。
标识后缀的后3段都是可以由企业自定义内容，所以即便是写入与推荐标准不相符的内容也是满足于规范的，仅需满足自定义编码中不能包含有小数点“.”的规则。 这样的话，就可以提炼共性知识及扩大系统服务范围。
进一步地，如图5所示，第二标识中的第二领域标识信息对应用于描述产品交付到用户之后的个体信息的数字资产具体是：
第二领域标识信息包括产品序列号代码以及数字孪生样本语义代码，所述产品序列号代码用于描述产品个体的序列号代码，所述数字孪生样本语义代码用于描述产品 数字孪生样本的领域信息；其中，第二领域标识信息对应的领域包括但不限于产品当 前工况信息(某一产品交付到用户之后的当前工况信息)、产品生产过程回溯记录信 息(某一产品在生产过程中的回溯记录信息)、产品的第二类维修信息(某一产品交 付到用户之后的维修记录信息)、产品第二类故障信息(某一产品交付到用户之后的 故障报警记录信息)。
通过数字孪生样本语义代码，重新定义产品的标识中末尾字段，通过标识解析操作，可以将该标识定位到面向产品个体的数字资产信息，进而实现产业链联盟企业对 产品的数字资产信息的共享与协同管理。
某一产品个体知识(数字孪生样本语义代码)可以归纳概括为2大类，分别是：Experience(某一产品或某一设备经历信息)、Application(某一产品或设备应用场景 信息)，具体地，当数字孪生样本语义代码对应类别为Experience时，可以具体包括：Manufacturer information(某一产品的制造商信息)、Vendor information(某一产品的代理商或中间商信息)、Integrator information(某一产品的积分信息或分数信息)、User information(某一产品的用户信息)、Real-time status(某一产品的实时状态信息或当前状态信息)、Historical dataretrieval(某一产品的历史记录信息或追溯信息)；当数字孪生样本语义代码对应类别为Application时，可以具体包括：Assembly scene (某一产品交付到用户的应用现场信息)、Operation and maintenance records(某一产 品交付到用户之后的维护以及操作场景信息)、More digital twin information(某一产 品其他的数字孪生信息)等。
进一步地，本发明技术方案中数字资产可以包括数字孪生信息、数字孪生信息与第一标识或第二标识之间的映射地址信息。
在步骤S2中，一般情况下，产品设计阶段形成的产品领域知识通常是面向产品型号的，是同型号设备产品的共性领域知识；这些静态的、领域的、显性的数字资产被 存储在制造商或集成商自己的企业服务器中，可以通过产品型号、语义化领域标签(第 一领域标识信息)，即建立数字资产(制造商或集成商自己的企业服务器存储的数字 资产)、数字资产的重定义后的标识信息(第一标识)、数字资产信息存储地址(制 造商或集成商自己的企业服务器地址)之间的映射，实现数字资产信息精准的检索和 应用。
制造与集成阶段形成的领域知识通常是面向设备产品个体信息的，是该设备数字孪生知识专属的个体领域知识(即第二标识中的第二领域标识信息)；这些静态的、 领域的、显性的数字资产被存储在制造商或集成商自己的企业服务器中，可以通过产 品型号和语义化领域标签(第二标识中的第二领域标识信息)，即建立数字资产(制 造商或集成商自己的企业服务器存储的数字资产)、数字资产的重定义后的标识信息 (第二标识)、数字资产信息存储地址(制造商或集成商自己的企业服务器地址)之 间的映射，实现数字资产信息精准的检索和应用。
当设备产品交付用户并投入服务使用后，其日常运维状态的异构数字孪生信息(设 备工况记录、报警经历、保养记录、维修记录等)通过边缘智能网关，实现数据格式 的融合统一，并记录在用户车间数据库中。用户车间数据库中存储的这些设备使用过 程中的大数据的访问路径和服务入口，可以被视作数字资产，进而赋予“标识”，注 册到“标识解析系统”中。制造商和集成商和随时通过检索由设备产品标识扩展出的 “知识领域标签”，检索设备在服务期间的工况表现，即建立数字资产(用户车间数 据库存储的数字资产信息)、数字资产的重定义后的标识信息(第二标识)、数字资 产信息存储地址(用户车间数据库的地址)之间的映射。通过这些动态的、隐形知识， 实现设备工况大数据分析，提升产品综合能力表现。
综上，根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，通过数字资产的第一 标识或第二标识，获取对应数字资产信息存储地址，并进一步地获取对应的数字资产， 实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管理。
优选地，可以针对第一标识(第一领域标识信息)以及第二标识(第二领域标识 信息)设置不同权限，例如，针对第一标识可以被公开检索和重用，第二标识由其管 理者确定访问权限，通过第一标识以及第二标识权限的设置，可以实现面向产业链、 产品全生命周期的数字资产的协同管理服务功能，降低联盟企业敏捷制造合作时的知 识分享信任风险。需要说明的是，本发明技术方案是以数字资产、数字资产的重定义 后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射为依据，即检索时可以检索带有第 一领域标识信息的第一标识或带有第二领域标识信息的第二标识，实现数字资产的管 理；也可以是以数字资产、数字资产的第一领域标识信息或第二领域标识信息、数字 资产信息存储地址之间的映射为依据，即检索时可以直接检索第一领域标识信息或第 二领域标识信息，即实现数字资产的管理。
应用举例：A公司需要给B公司提供一条FMS(柔性制造系统)柔性生产线，现 设计了一套方案，本方案包括5台卧加、5套液压夹具、1台六关节机器人、1条机器 人行走地轨、2套缓存料台、6套料位。通过本方案的实施，可以提高生产过程的自动 化程度及生产效率，实现无人化生产，确认方案布局图如6所示。
这条FMS线设计诸多组成部分，交付给客户时，除了上述的方案布局图，还需要 附有以下方面的资料：
工艺流程说明：
人工或AGV(Automated Guided Vehicle，自动搬运小车)小车将毛坯零件(A型 零件或B型零件)送到上料位，上料位自动识别零件种类(假定识别为A型零件，若 为B型零件则启动4#卧加和5#卧加)；
机器人到上料位抓取1件毛坯零件放在随行k1缓存料台；
机器人运行到1#卧加前，抓取加工完半成品零件放在随行k2缓存料台；
机器人将随行k1缓存料台上毛坯零件放入1#卧加粗加工；
机器人运行到翻转清洗设备前，将k2缓存料台半成品零件放入设备中清洗并翻转；
翻转完成后，机器人抓取半成品零件放在随行k1缓存料台；
机器人运行到中转料位，将k1缓存料台半成品零件放入中转料位，机器人等待；
机器人抓取中转料位半成品零件放到k1缓存料台，运行到2#卧加/3#卧加前；
机器人取出2#卧加/3#卧加加工完成成品零件放到k2缓存料台上；
机器人将k1缓存料台半成品零件放入2#卧加/3#卧加中加工；
机器人运行到翻转清洗设备前，将k2缓存料台成品零件放入设备中清洗；
清洗完成后，机器人抓取半成品零件放在k2缓存料台；
机器人运行到下料位，将k2缓存料台上成品零件放置到下料位；
待下料位放满成品之后，人工或AGV小车取走成品零件；
FMS搭建流程如图7所示，主要包括主机厂、辅机厂、总成厂，通过控制软件实 现主机厂、辅机厂、总成厂之间进度协调控制以及信息通信。
FMS搭建需要设备清单：
Figure BDA0003339015420000141
Figure BDA0003339015420000151
设备详细说明：
1、卧式加工中心
卧式加工中心为外购设备，总成厂根据被加工件加工工艺，通过查阅卧式加工中心技术参数选型，采购。
2、翻转清洗设备
翻转清洗设备为外购设备，总成厂根据功能及尺寸需求，协同非标厂商共同设计、评审，然后由非标厂商完成加工、安装及调试。
3、地轨
地轨为外购件，总成厂根据线体尺寸及承重需求，要求非标厂商完成安装和调试。
4、机器人
机器人为外购设备，总成厂根据被加工件尺寸和重量，通过查阅机器人技术参数选型，采购。
5、缓存料台
缓存料台为总成厂完成设计、加工、安装及调试。
6、料位
料位为总成厂完成设计、加工、安装及调试。
7、总控系统
总控系统分电气和软件两部分，由总成厂完成安装及调试。
以上部分仅包含FMS线方案的部分内容，需要单独整理说明文档，并按照日期发布版本归类，打包交给客户，不同版本的变更记录也需要单独整理成文档。
如图8所示，除了方案自身，还有FMS线体包含的物理资产、数字资产所涉及的 内容也需要一并交付给客户，这些方案设计思路、沟通交流记录、变更记录、资产统 计记录、设备安装调试记录，以及后续的FMS交付培训、FMS生产加工记录、FMS 线体维护记录等内容均需要以文字或语音或视频的方式进行记录保存，而这些信息构 筑了一个庞大的知识体系，不论从时间、人物、事件及其他等任意维度来看，这些知 识会有着错综复杂的联系，但却存在于零散的文档、音频、视频之中，难以在需要的 时候快速串联起来。
仅以FMS使用时所涉及的知识内容来看，这些知识按照模块可以进行简单划分，如下表所示：
Figure BDA0003339015420000161
通过标识编码扩展解决数字资产(数字孪生或领域本体知识信息)身份标识，可以有效将FMS线涵盖的所有知识存放于数据库之中，运用知识图谱技术，实现领域知 识的形式化表达，在多模态数据要求下实现机器可以理解的知识表达方式。
需要说明的，本发明实施例以机床行业为例进行说明，但是适用范围并不限于机床行业、机器人行业等工业自动化领域，其他工业领域如汽车、农机、造船、航空等 同样适用。
本发明有效解决由于标识编码规范中缺乏数据关系语义描述造成产品全生命周期 中数字资产管理效率低的问题，有效的提高了产品全生命周期中数字资产管理效率。
本发明技术方案中通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息具体包括：在产品数字资产的现有标识的标识后缀中，设置 数字资产的领域标识信息，完全兼容现有工业互联网标识解析体系对标识编码规范要 求，可以直接适用目前的解析技术平台；通过扩展规定的现有标识代码规范中企业自 定义字段的含义，实现现有标识解析对数字资产局限的突破。
本发明技术方案中第一领域标识信息包括领域语义代码以及属性语义代码，第二领域标识信息包括产品序列号代码以及数字孪生样本语义代码，通过在标识信息设置 中引入语义代码，借助语义代码表达式具备显性、易识别、易统一的特点，而且语义 化的标识代码易于计算识别、分类和挖掘提炼，便于多协同管理目标产品全生命周期 各阶段的数字资产内容，易于产业链联盟企业实现统一标准规范，降低数字资产冗余 性，提高数字资产更新效率和准确性。
实施例二
如图9所示，本发明技术方案还提供了一种基于标识的数字资产管理装置，用于实现产品全生命周期的数字资产管理，包括：
设置模块101，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第 二领域标识信息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领 域标识信息对应用于描述产品个体信息的数字资产；
建立模块102，根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的 产品全生命周期的数据资产的协同管理。
本发明有效解决由于标识编码规范中缺乏数据关系语义描述造成产品全生命周期 中数字资产管理效率低的问题，有效的提高了产品全生命周期中数字资产管理效率。
本发明技术方案中通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息具体包括：在产品数字资产的现有标识的标识后缀中，设置 数字资产的领域标识信息，完全兼容现有工业互联网标识解析体系对标识编码规范要 求，可以直接适用目前的解析技术平台；通过扩展规定的现有标识代码规范中企业自 定义字段的含义，实现现有标识解析对数字资产局限的突破。
本发明技术方案中第一领域标识信息包括领域语义代码以及属性语义代码，第二领域标识信息包括产品序列号代码以及数字孪生样本语义代码，通过在标识信息设置 中引入语义代码，借助语义代码表达式具备显性、易识别、易统一的特点，而且语义 化的标识代码易于计算识别、分类和挖掘提炼，便于多协同管理目标产品全生命周期 各阶段的数字资产内容，易于产业链联盟企业实现统一标准规范，降低数字资产冗余 性，提高数字资产更新效率和准确性。
实施例三
如图10所示，本发明技术方案还提供了一种基于标识的数字资产管理系统，基于实施例一中的一种基于标识的数字资产管理方法的基础上实现的，包括依次通信连接 的云层21、企业层22，云层21包括二级节点服务器211、数字孪生服务器212、国家 顶级节点服务器213，企业层22包括第一类企业节点221、第二类企业节点222、第三 类企业节点223，第三类企业节点223根据获取的用户交付后的产品信息建立用户车间 数据库，并将根据用户车间数据库中的产品信息数据建立包含第二领域标识信息的第 二标识；第一类企业节点221获取第一类企业的数字资产信息，通过与二级节点服务 器211的通信，建立包含第一领域标识信息的第一标识以及第二领域标识信息的第二 标识；第二类企业节点222获取第二类企业的数字资产信息，通过与二级节点服务器 211的通信，建立包含第一领域标识信息的第一标识以及第二领域标识信息的第二标 识；数字孪生服务器212分别与第一类企业节点221、第二类企业节点222、第三类企 业节点223、二级节点服务器211通信连接，用于实现第一类企业节点221中数字资产 信息的生成或第二类企业节点222中数字资产信息的生成，以及第一类企业节点221、 第二类企业节点222、第三类企业节点223、二级节点服务器211之间数字资产的协同 管理；二级节点服务器211分别与第一类企业节点221、第二类企业节点222、第三类 企业节点223、数字孪生服务器212、国家顶级节点服务器213通信连接，建立第一标 识、第一数字资产信息、第一数字资产信息存储地址的第一映射关系，以及第二标识、 第二数字资产信息、第二数字资产信息存储地址的第二映射关系，通过带有第一领域 标识信息的第一标识以及带有第二领域标识信息的第二标识的递归解析，返回查询请 求对应的数字资产信息所在的第一类企业节点221信息或第二类企业节点222信息或第三类企业节点223信息，实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管理。
其中，第一映射关系以及第二映射关系分别存储至若干二级节点服务器211中，国家顶级节点服务器213中存储第一映射关系以及第二映射关系所在二级节点服务器 211的地址信息。
其中，第一类企业节点221获取第一类企业(manufacturers，生产商或制造商)中物理资产设备(可以通过ontologymodeling，即本体建模的方式实现)的数字资产信息， 通过与二级节点服务器211的通信，建立包含第一领域标识信息的第一标识以及第二 领域标识信息的第二标识；第二类企业节点222获取第二类企业(integrators，集成商) 中物理资产设备(可以通过ontologyreuse，即本体复用的方式实现)的数字资产信息， 通过与二级节点服务器211的通信，建立包含第一领域标识信息的第一标识以及第二 领域标识信息的第二标识；第三类企业节点223根据获取的用户交付后的产品信息建 立用户车间数据库(设置于用户车间服务器)，并将根据用户车间数据库中的产品信 息数据建立包含第二领域标识信息的第二标识。数字孪生服务器212分别与第一类企 业节点221、第二类企业节点222、第三类企业节点223、二级节点服务器211通信连 接，用于实现第一类企业节点221中数字资产信息的生成或第二类企业节点222中数 字资产信息的生成，以及第一类企业节点221、第二类企业节点222、第三类企业节点 223、二级节点服务器211之间数字资产的协同通信管理(Digital-twin collaboration，数 字孪生交互)。
通过带有第一领域标识信息的第一标识以及带有第二领域标识信息的第二标识的 递归解析，返回查询请求对应的数字资产信息所在的第一类企业节点221信息或第二类企业节点222信息或第三类企业节点223信息具体包括：
二级节点服务器211获取查询请求，根据查询请求确定对应带有第一领域标识信息的第一标识或带有第二领域标识信息的第二标识，获取根据第一标识或第二标识确 定对应的数字资产信息所在的第一类企业节点221信息或第二类企业节点222信息或 第三类企业节点223信息。
进一步地，本发明技术方案提供的一种基于标识的数字资产管理系统，还包括边缘 层23，边缘层23包括边缘智能网关231，边缘智能网关231与第三类企业节点223通 信连接，用于将通过边缘智能网关231获取的用户交付后的产品信息发送至第三类企 业节点223。
通过标识编码扩展解决数字资产(数字孪生信息或领域本体知识信息)身份标识，可以有效将产品或设备涵盖的所有知识存放于一个数字资产管理系统之中，运用知识 图谱技术，实现领域知识的形式化表达，在多模态数据要求下实现机器设备可以理解 的语义化知识表达方式。
产品制造企业和集成商，将设备产品设计、制造、集成过程的数字孪生信息(产 业链协同合作需要共享的信息)按照标识解析规则，添加语义化的知识领域标签，并 注册到二级节点服务器211上的“标识解析系统”中，实现带有第一领域标识信息的 第一标识以及带有第二领域标识信息的第二标识的创建。一般情况下，设计阶段形成 的产品领域知识通常是面向产品型号的，是同型号设备产品的共性领域知识，可以创 建带有第一领域标识信息的第一标识；制造与集成阶段形成的领域知识通常是面向设 备产品个体的，是该设备数字资产专属的产品个体领域知识，可以创建带有第二领域 标识信息的第二标识。这些静态的、领域的、显性的数字资产被存储在制造商或集成 商自己的企业服务器中，可以通过产品型号和语义化领域标签(第一领域标识信息以 及第二领域标识信息)在“标识解析系统”中实现精准的检索和应用，也可以直接通 过带有第一领域标识信息的第一标识以及带有第二领域标识信息的第二标识在“标识 解析系统”中实现精准的检索和应用。
当设备产品交付用户并投入服务使用后，其日常运维状态的异构数字孪生信息(设 备工况记录、报警经历、保养记录、维修记录等)通过边缘智能网关231，实现数据格 式的融合统一，并记录在第三类企业节点223(用户车间服务器)上的用户车间数据库 中。这些设备使用过程中存储的大数据的访问路径和服务入口，可以被视作数字资产， 进而设置带有第二领域标识信息的第二标识，同样注册到“标识解析系统”中。制造 商和集成商和随时通过检索由设备产品标识扩展出的“知识领域标签”(第二标识中 的第二领域标识信息，可以检索带有第二领域标识信息的第二标识，也可以直接检索 第二标识中的第二领域标识信息)，检索设备在服务期间的工况表现。通过这些动态 的、隐形知识，实现设备工况大数据分析，提升产品综合能力表现。
工业互联网标识解析系统(简称“标识解析系统”)提供面向制造数字资产资源 对象的标识解析管理业务，可以实现数字资产的标识注册(由标识注册子系统完成)、 标识解析(由标识解析子系统完成)、标识代理(由标识代理子系统完成)、数据同 步(由数据同步子系统实现)、业务管理(由业务管理子系统完成)等环节和关键步 骤。其中标识注册子系统主要对产品、设备进行的标识编码、标识注册、数据查询等 服务，通过开放的API(Application Programming Interface，应用程序接口)接口，实 现标识管理、查询；标识解析子系统提供用户检索的存储数据信息的服务地址，或者 直接检索产品信息或服务，具备跨行业、跨平台、多应用的兼容性；标识代理服务子 系统提供基于web实现云层(二级节点服务器211、数字孪生服务器212、国家顶级节 点服务器213)、企业层(第一类企业节点221、第二类企业节点222、第三类企业节 点223)、边缘层中节点服务器之间的数据交互通信服务；数据同步子系统为用户提供 高可靠、高性能的数据保交互障，主要是多个二级节点服务器211之间的数据同步； 业务综合管理子系统实现对上打通与国家顶级节点服务器213的访问，对下承载企业 层22各个企业节点(第一类企业节点221、第二类企业节点222、第三类企业节点223) 的标识分配以及审核的任务。
通过基于“标识解析系统”的产业链联盟企业数字孪生协同：如同维基百科平台实现公共知识协同管理一样，以产业链联盟企业协同合作的方式共同完成目标产品全 生命周期的数字孪生和领域知识档案创建和管理。带有第一领域标识信息的第一标识 中对应的产品共性数字资产信息可以被公开检索和应用，带有第二领域标识信息的第 二标识中对应的个体产品的数字资产信息由其管理者确定访问权限，实现面向产业链、 产品全生命周期的数字孪生与领域知识协同服务功能，实现整个产业链数字资产的积 累和集中管理，降低联盟企业制造合作时的知识分享信任风险。
制造资源标识可以通过递归解析实现信息检索。递归解析会迭代标识权威解析服务器返回的应答，直至最终查询到企业应用数据，将其返回给客户端，并将请求结果 缓存到本地。
标识递归解析流程：
用户通过客户端(可以是外围设备)上应用程序发起向某一个二级节点服务器211上的标识解析系统中的递归解析服务子系统发起标识查询请求；
递归解析服务子系统收到请求后，分析来自客户端的报文为Handle或DNS协议 的查询请求后，向国家顶级节点服务器213发起标识解析查询；
国家顶级节点服务器213返回二级节点服务器211(存储第一映射关系以及第二映射关系的二级节点服务器)的地址信息；
递归解析服务子系统根据国家顶级节点服务器213返回的结果，继续向二级节点服务器211(存储第一映射关系以及第二映射关系的二级节点服务器)发起查询请求；
二级节点服务器211(存储第一映射关系以及第二映射关系的二级节点服务器)把结果数据(存储第一映射关系以及第二映射关系的二级节点服务器的地址信息)返回 给递归解析服务子系统，递归解析服务子系统获取该标识的二级节点服务器211(存储 第一映射关系以及第二映射关系的二级节点服务器)的地址信息；
递归解析服务子系统向二级节点服务器211(存储第一映射关系以及第二映射关系 的二级节点服务器)发起标识查询请求，根据第一映射关系以及第二映射关系，获取 第一标识或第二标识对应的数字资产存储的企业节点(第一类企业节点221或第二类 企业节点222或第三类企业节点)的地址，并将带有第一领域标识信息的第一标识或 带有第二领域标识信息的第二标识对应的数字资产存储的企业节点(第一类企业节点 221或第二类企业节点222或第三类企业节点)的地址返回至客户端；
客户端根据递归解析服务子系统返回的带有第一领域标识信息的第一标识或带有 第二领域标识信息的第二标识对应的数字资产存储的企业节点(第一类企业节点221或第二类企业节点222或第三类企业节点)的地址，链接到对应的数字资产信息。
本发明技术方案中提供的一种基于标识的数字资产管理系统，实现面向整个产业链、产品全生命周期的数字孪生与数字资产协同管理服务功能，实现整个产业链领域 数字资产的集中管理，通过设置数字资产对应的第一标识或第二标识的访问权限，降 低了产业链多企业协同合作过程信息共享过程的信赖风险。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术 人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于标识的数字资产管理方法，其特征是，包括：
通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第二领域标识信息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领域标识信息对应用于描述产品个体信息的数字资产；
根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管理。
2.根据权利要求1所述的一种基于标识解析的数字资产管理方法，其特征是，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息具体包括：
在产品数字资产的现有标识的标识后缀中，设置数字资产的领域标识信息，构成包含第一领域标识信息的第一标识以及包含第二领域标识信息的第二标识。
3.根据权利要求2所述的一种基于标识解析的数字资产管理方法，其特征是，第一领域标识信息对应用于描述产品交付到用户之前的共性信息的数字资产具体是：
第一领域标识信息包括领域语义代码以及属性语义代码，所述属性语义代码用于描述产品共性的属性信息，所述领域语义代码用于确定属性语义代码的领域适用范围；其中，第一领域标识信息对应的领域包括但不限于产品几何信息、产品功能信息、产品型谱信息、产品的第一类故障信息、产品的第一类维修信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于标识解析的数字资产管理方法，其特征是，第二领域标识信息对应用于描述产品交付到用户之后的个体信息的数字资产具体是：
第二领域标识信息包括产品序列号代码以及数字孪生样本语义代码，所述产品序列号代码用于描述产品个体的序列号代码，所述数字孪生样本语义代码用于描述产品数字孪生样本的领域信息；其中，第二领域标识信息对应的领域包括但不限于产品当前工况信息、产品生产过程回溯记录信息、产品的第二类维修信息、产品第二类故障信息。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种基于标识解析的数字资产管理方法，其特征是，数字资产包括数字孪生信息、数字孪生信息与标识之间的映射地址信息。
6.一种基于标识的数字资产管理装置，其特征是，包括：
设置模块，通过重定义产品数字资产的现有标识，设置产品全生命周期的数字资产的领域标识信息；其中，数字资产的领域标识信息包括第一领域标识信息以及第二领域标识信息，第一领域标识信息对应用于描述产品共性信息的数字资产，第二领域标识信息对应用于描述产品个体信息的数字资产；
建立模块，根据产品全生命周期的数字资产的领域标识信息，建立数字资产、数字资产的重定义后的标识信息、数字资产信息存储地址之间的映射，实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管理。
7.一种基于标识的数字资产管理系统，其特征是，基于权利要求1-5任意一项所述的一种基于标识的数字资产管理方法的基础上实现的，包括依次通信连接的云层、企业层，所述云层包括二级节点服务器、数字孪生服务器、国家顶级节点服务器，所述企业层包括第一类企业节点、第二类企业节点、第三类企业节点，第三类企业节点根据获取的用户交付后的产品信息建立用户车间数据库，并将根据用户车间数据库中的产品信息数据建立包含第二领域标识信息的第二标识；所述第一类企业节点获取第一类企业的数字资产信息，通过与二级节点服务器的通信，建立包含第一领域标识信息的第一标识以及第二领域标识信息的第二标识；所述第二类企业节点获取第二类企业的数字资产信息，通过与二级节点服务器的通信，建立包含第一领域标识信息的第一标识以及第二领域标识信息的第二标识；所述数字孪生服务器分别与第一类企业节点、第二类企业节点、第三类企业节点、二级节点服务器通信连接，用于实现第一类企业节点中数字资产信息的生成或第二类企业节点中数字资产信息的生成，以及第一类企业节点、第二类企业节点、第三类企业节点、二级节点服务器之间数字资产的协同管理；所述二级节点服务器分别与第一类企业节点、第二类企业节点、第三类企业节点、数字孪生服务器、国家顶级节点服务器通信连接，建立第一标识、第一数字资产信息、第一数字资产信息存储地址的第一映射关系，以及第二标识、第二数字资产信息、第二数字资产信息存储地址的第二映射关系，通过第一标识以及第二标识的递归解析，返回查询请求对应的数字资产信息所在的第一类企业节点信息或第二类企业节点信息或第三类企业节点信息，实现多企业的产品全生命周期的数据资产的协同管理。
8.根据权利要求7所述的一种基于标识的数字资产管理系统，其特征是，第一映射关系以及第二映射关系分别存储至若干二级节点服务器中，国家顶级节点服务器中存储第一映射关系以及第二映射关系所在二级节点服务器的地址信息。
9.根据权利要求8所述的一种基于标识的数字资产管理系统，其特征是，通过第一标识以及第二标识的递归解析，返回查询请求对应的数字资产信息所在的第一类企业节点信息或第二类企业节点信息或第三类企业节点信息具体包括：
二级节点服务器获取查询请求，根据查询请求确定对应带有第一领域标识信息的第一标识或带有第二领域标识信息的第二标识，获取根据第一标识或第二标识确定对应的数字资产信息所在的第一类企业节点信息或第二类企业节点信息或第三类企业节点信息。
10.根据权利要求7-9任意一项所述的一种基于标识的数字资产管理系统，其特征是，还包括边缘层，所述边缘层包括边缘智能网关，所述边缘智能网关与第三类企业节点通信连接，用于将通过边缘智能网关获取的用户交付后的产品信息发送至第三类企业节点。
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