CN117034582A - 数字孪生建模方法、装置、计算机设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种数字孪生建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：获取目标对象对应的对象描述信息；目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；产品结构层级模型中每个层级中包括多个对象；对象描述信息包括目标对象对应的属性信息，还包括组成目标对象的子对象组对应的对象描述信息；子对象组包括任一层级的下一层级的对象；获取目标对象对应的图谱节点组件关系；图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；根据目标对象对应的对象描述信息和目标对象对应的图谱节点组件关系，构建目标对象对应的数字孪生模型。采用本方法能够更加准确地构建数字产品结构模型对应的数字孪生模型。
Description
技术领域
本申请涉及建模技术领域，特别是涉及一种数字孪生建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
目前企业大多数已经实现自动化。并且随着机器人替代人工的趋势愈发明显，数字孪生技术的方案落地有着较大的意义。然而，针对数字产品结构模型，由于数字产品结构模型具有零部件种类多、物料数量庞大、结构关系复杂等特点，相关技术在针对复杂的数字产品结构模型进行字孪生建模时，难以全面地描述数字产品结构模型的结构关系，导致建模得到的数字孪生模型不够准确，从而导致难以基于数字孪生模型进行业务拓展。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够更加准确地构建数字产品结构模型对应的数字孪生模型的数字孪生建模方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种数字孪生建模方法。所述方法包括：
获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
在其中一个实施例中，所述获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系，包括：
获取所述同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系；
获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系；
根据所述第一关联关系和所述第二关联关系，确定所述目标对象对应的图谱节点组件关系。
在其中一个实施例中，所述获取所述同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系，包括：
获取所述同一低层级的对象之间的组装关系；
将所述组装关系，作为所述第一关联关系。
在其中一个实施例中，所述获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系，包括：
获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的组合关系；
将所述组合关系，作为所述第二关联关系。
在其中一个实施例中，所述获取目标对象对应的对象描述信息，包括：
获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息；
根据所述目标对象对应的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息，得到所述目标对象对应的对象描述信息。
在其中一个实施例中，所述获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息，包括：
获取通过所述自动化标记语言描述所述目标对象所得到的对象主体描述信息、对象主元素描述信息、对象接口描述信息、对象角色描述信息和对象参数描述信息；
将所述对象主体描述信息、所述对象主元素描述信息、所述对象接口描述信息、所述对象角色描述信息和所述对象参数描述信息，作为所述目标对象对应的属性信息。
在其中一个实施例中，在所述任一层级为最底层的情况下，所述方法还包括：
获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息；
根据所述目标对象对应的属性信息，得到所述目标对象对应的对象描述信息。
在其中一个实施例中，所述层级包括处于第一层级的工厂层级、处于第二层级的车间层级、处于第三层级的区域层级、处于第四层级的产线层级、处于第五层级的设备层级和处于第六层级的零件层级。
第二方面，本申请还提供了一种数字孪生建模装置。所述装置包括：
信息获取模块，用于获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
关系获取模块，用于获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
构建模块，用于根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
上述数字孪生建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过针对产品结构层级模型中任一层级的目标对象，获取目标对象对应的对象描述信息；其中，产品结构层级模型中包括多个层级，且每个层级中包括多个对象；其中，对象描述信息包括目标对象对应的属性信息，以及组成目标对象的子对象组对应的对象描述信息；子对象组包括任一层级的下一层级的对象；如此，通过目标对象对应的对象描述信息，可以确定任一层级的目标对象在产品结构层级模型中的层级关系和属性关系；而通过获取目标对象对应的图谱节点组件关系；其中，图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；低层级为层级中低于任一层级的层级；如此，通过图谱节点组件关系，不仅可以对产品结构层级模型相关的业务进行图谱的描述，使得产品结构层级模型得到图谱搜索的强力支撑，还可以针对处于任一层级的目标对象，确定低于该任一层级的层级中，同一层级的对象之间的横向组件关系，从而，根据处于任一层级的目标对象对应的对象描述信息和对应的图谱节点组件关系，可以更加全面准确地描述产品结构层级模型的结构关系，进而更加准确地构建对应的数字孪生模型，使得数字孪生模型与产品结构层级模型的结构关系更加匹配，有利于针对产品结构层级模型进行业务拓展。
附图说明
图1为一个实施例中一种数字孪生建模方法的流程示意图；
图2为一个实施例中一种六级BOM业务模型的示意图；
图3为一个实施例中一种产线对象对应的图谱节点组件关系的示意图；
图4为一个实施例中一种Automation ML文件的组成示意图；
图5为一个实施例中一种零件对象对应的Automation ML文件的组成示意图；
图6为一个实施例中一种设备对象对应的Automation ML文件的组成示意图；
图7为一个实施例中一种产线对象对应的Automation ML文件的组成示意图；
图8为一个实施例中一种区域对象对应的Automation ML文件的组成示意图；
图9为一个实施例中一种车间对象对应的Automation ML文件的组成示意图；
图10为一个实施例中一种工厂对象对应的Automation ML文件的组成示意图；
图11为一个实施例中一种简化的Automation ML文件的组成示意图；
图12(a)为一个实施例中对工厂对象对应的AML文件进行化简的示意图；
图12(b)为一个实施例中处于各层级的结构对象对应的AML文件组成示意图；
图13为一个实施例中一种数字孪生建模的方案示意图；
图14为一个实施例中一种设备对象对应的落地数字孪生体的应用流程示意图；
图15为另一个实施例中一种数字孪生建模方法的流程示意图；
图16为一个实施例中一种数字孪生建模装置的结构框图；
图17为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，本公开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，以便这里描述的本公开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。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种数字孪生建模方法，本实施例以该方法应用于计算机设备进行举例说明，可以理解的是，计算机设备可以是终端，也可以是服务器，服务器可以用独立的服务器或是多个服务器组成的服务器集群来实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤S110，获取目标对象对应的对象描述信息。
其中，目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象。
其中，产品结构层级模型中包括多个层级，且每个层级中包括多个对象。
其中，本实施例中，该任一层级为产品结构层级模型所包括的层级中除最底层以外的任一层级。
其中，对象描述信息包括目标对象对应的属性信息，还可以包括组成目标对象的子对象组对应的对象描述信息。
其中，子对象组包括该任一层级的下一层级的对象。
其中，产品结构层级模型可以为多层级BOM(Bill of Material，物料清单，也称产品结构表)业务模型。BOM(Bill of Material)物料清单，也就是以数据格式来描述产品结构的文件，是计算机设备可以识别的产品结构数据文件。实际应用中，产品结构层级模型可以命名为数字产品结构模型。
其中，目标对象可以为产品结构层级模型中处于任一层级的对象。对象可以是指产品结构层级模型中的结构对象。举例来说，针对整体的工厂，其对应的多层级BOM业务模型中的结构对象可以包括但不限于为设备对象、产线对象、车间对象等。
具体实现中，针对产品结构层级模型中处于任一层级的目标对象，计算机设备可以获取该目标对象对应的对象描述信息，该对象描述信息可以是通过采用面向对象数据建模语言描述目标对象确定得到的，该面向对象数据建模语言可以描述目标对象在产品结构层级模型中的层级关系和属性关系。例如，面向对象数据建模语言可以是面向工厂对象的语言。举例来说，在面向工厂对象的语言为AML(Automation ML，Automation MarkupLanguage，自动化标记语言)的情况下，可以通过AML描述目标对象，根据得到的AML文件确定得到目标对象对应的对象描述信息。
通过面向对象数据建模语言描述目标对象得到的对象描述信息，可以包括目标对象对应的属性组信息和子元素组信息，例如，AML文件的组成，可以包括属性组和子元素组，因此，目标对象对应的对象描述信息可以包括目标对象对应的属性信息，以及组成目标对象的子对象组对应的对象描述信息，而子对象组包括处于该任一层级的下一层级的对象。
步骤S120，获取目标对象对应的图谱节点组件关系。
其中，图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系。
其中，低层级为产品结构层级模型所包括的层级中低于该任一层级的层级。
具体实现中，计算机设备可以基于图谱数据库(例如，Neo4j)获取目标对象在产品结构层级模型中对应的图谱节点组件关系，该图谱节点组件关系可以包括处于同一低层级的对象之间的关联关系，而低层级为产品结构层级模型所包括的层级中低于该任一层级的层级。
步骤S130，根据目标对象对应的对象描述信息和目标对象对应的图谱节点组件关系，构建目标对象对应的数字孪生模型。
具体实现中，计算机设备可以根据对象对应的对象描述信息，以及目标对象对应的图谱节点组件关系，对目标对象进行数字孪生建模，得到该目标对象对应的数字孪生模型。
上述数字孪生建模方法中，通过针对产品结构层级模型中任一层级的目标对象，获取目标对象对应的对象描述信息；其中，对象描述信息包括目标对象对应的属性信息，以及组成目标对象的子对象组对应的对象描述信息；子对象组包括任一层级的下一层级的对象；如此，通过目标对象对应的对象描述信息，可以确定任一层级的目标对象在产品结构层级模型中的层级关系和属性关系；而通过获取目标对象对应的图谱节点组件关系；其中，图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；低层级为层级中低于任一层级的层级；如此，通过图谱节点组件关系，不仅可以对产品结构层级模型相关的业务进行图谱的描述，使得产品结构层级模型得到图谱搜索的强力支撑，还可以针对处于任一层级的目标对象，确定低于该任一层级的层级中，同一层级的对象之间的横向组件关系，从而，根据处于任一层级的目标对象对应的对象描述信息和对应的图谱节点组件关系，可以更加全面准确地描述产品结构层级模型的结构关系，进而更加准确地构建对应的数字孪生模型，使得数字孪生模型与产品结构层级模型的结构关系更加匹配，有利于针对产品结构层级模型进行业务拓展。
在一个实施例中，获取目标对象对应的图谱节点组件关系，包括：获取同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系；获取目标对象与低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系；根据第一关联关系和第二关联关系，确定目标对象对应的图谱节点组件关系。
具体实现中，计算机设备在获取目标对象对应的图谱节点组件关系的过程中，计算机设备可以获取处于上述同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系，以及，获取目标对象与处于低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系。如此，计算机设备可以根据第一关联关系和第二关联关系，确定目标对象对应的图谱节点组件关系。
本实施例的技术方案，通过获取同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系；获取目标对象与低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系；根据第一关联关系和第二关联关系，确定目标对象对应的图谱节点组件关系；如此，通过目标对象对应的图谱节点组件关系，不仅可以确定上下层之间的关联关系，还可以确定处于同一层的对象之间的横向组件关系，可以更加全面描述产品结构层级模型的结构关系。
在一个实施例中，获取同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系，包括：获取同一低层级的对象之间的组装关系；将组装关系，作为第一关联关系。
具体实现中，计算机设备在获取同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系的过程中，计算机设备可以获取所有处于同一低层级的对象之间的组装关系，从而，将该组装关系，作为第一关联关系。
其中，同一低层级的对象之间的组装关系可以包括装配关系、协作关系中的至少一种。
举例来说，针对整体的工厂，其对应的产品结构层级模型可以为六级BOM业务模型，而对于六级BOM业务模型中的层级，可以包括处于第一层级的工厂层级、处于第二层级的车间层级、处于第三层级的区域层级、处于第四层级的产线层级、处于第五层级的设备层级和处于第六层级的零件层级。其中，处于工厂层级的结构对象可以为工厂对象，处于车间层级的结构对象可以为车间对象，处于区域层级的结构对象可以为区域对象，处于产线层级的结构对象可以为产线对象，处于设备层级的结构对象可以为设备对象，处于零件层级的对象可以为零件对象。为了便于本领域技术人员理解，图2提供了一种六级BOM业务模型的示意图。
其中，针对任意相邻的两个层级，下一层级的结构对象组可以组成上一层级的结构对象，即下一层级的结构对象组，作为上一层级的结构对象的子对象组。举例来说，针对处于第五层级的某一设备对象，所有组成某一设备对象的处于第六层级的零件对象组，可以作为设备对象的子对象组；针对处于第二层级的某一车间对象，所有组成某一车间对象的处于第三层级的区域对象组，可以作为车间对象的子对象组。
其中，针对所有处于同一低层级的对象之间的组装关系，举例来说，对于处于第四产线的产线层级，其对应的低层级包括处于第五层级的设备层级和第六层级的零件层级，则其所有处于同一低层级的对象之间的组装关系，包括处于设备层级的设备对象之间的组装关系，以及处于零件层级的零件对象之间的组装关系。
实际应用中，而对于设备对象而言，例如设备对象1与设备对象2和设备对象3，每个设备对象之间具有设备间的协作关系，因此该协作关系可以作为设备对象之间的组装关系。而在同一个设备对象内拥有多个零件对象，而零件对象之间实际上还有装配关系。例如，零件对象1和零件对象2以及零件对象3之间存在装配关系，因此，该装配关系可以作为零件对象之间的组装关系。如此，根据零件对象之间的装配关系，设备对象之间的协作关系，可以确定针对处于产线层级的产线对象而言，其对应的所有处于同一低层级的对象之间的组装关系。
本实施例的技术方案，通过获取同一低层级的对象之间的组装关系；将组装关系，作为第一关联关系；如此，通过组装关系，可以确定同一低层级的对象之间的横向组件关系，通过横向组件关系可以更加全面地描述产品结构层级模型的结构关系。
在一个实施例中，获取目标对象与低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系，包括：获取目标对象与低层级的对象之间的组合关系；将组合关系，作为第二关联关系。
具体实现中，计算机设备在获取目标对象与低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系的过程中，计算机设备可以获取目标对象与低层级的对象之间的组合关系，并将该组合关系，作为目标对象与低层级的对象之间的关联关系，得到第二关联关系。
其中，由于针对任意相邻的两个层级，下一层级的结构对象组可以组成上一层级的结构对象，那么，目标对象与低层级的对象之间的组合关系，可以包括目标对象所在的层级至最底层之间相邻的两个层级中，处于上一层级的对象与处于下一层级的对象之间的组合关系。举例来说，接上例，若目标对象为处于第四层级的产线对象，则最底层为处于第六层级的零件层级，那么，目标对象所在的层级至最底层之间相邻的两个层级，包括第四层级和第五层级，第五层级和第六层级；那么，相邻的两个层级中，处于上一层级的对象与处于下一层级的对象之间的组合关系，包括：处于第四层级的产线对象与处于第五层级的设备对象之间的组合关系，处于第五层级的设备对象与处于第六层级的零件对象之间的组合关系。
为了便于本领域技术人员理解，图3提供了一种处于第四层级的产线对象对应的图谱节点组件关系。可以看出，产线对象对应的图谱节点组件关系，可以体现处于第四层级的产线对象与处于第五层级的设备对象之间的组合关系，即一个产线对象内可以拥有多个设备对象，以及，体现处于第五层级的设备对象与处于第六层级的零件对象之间的组合关系，即同一个设备对象内可以拥有多个零件对象。此外，如图3所示，该图谱节点组件关系还可以体现出处于零件层级的零件对象之间的组装关系，以及，处于设备层级的设备对象之间的协作关系。处于同一低层级的对象之间的组装关系、协作关系这样的横向组件关系，都可以通过基于图谱数据库Neo4j得到的图谱节点组件关系直观描述。
在一些实施例中，计算机设备还可以预先针对产品结构层级模型中处于各层级的结构对象，构建对应的图谱节点组件关系，从而得到对应于整体的产品结构层级模型的整体图谱节点组件关系。从而，计算机设备在获取目标对象对应的图谱节点组件关系中，可以根据目标对象所处的层级，直接从上述整体图谱节点组件关系获取到目标对象对应的图谱节点组件关系。
如此，基于图谱数据库Neo4j组成的BOM结构，既可以体现上一层与下一层的组合关系，也可以体现处于同一层级的结构对象之间的组装关系，从而通过图谱数据库Neo4j描述多层级BOM业务模型的结构关系，以进行数字孪生建模，可以对BOM业务进行图谱的描述，使得多层级BOM业务模型得到图谱搜索的强力支撑，以更好地进行业务拓展。
在一个实施例中，获取目标对象对应的对象描述信息，包括：获取通过自动化标记语言描述目标对象所得到的属性信息和子对象组对应的对象描述信息；根据目标对象对应的属性信息和子对象组对应的对象描述信息，得到目标对象对应的对象描述信息。
具体实现中，计算机设备在获取目标对象对应的对象描述信息的过程中，计算机设备可以获取通过自动化标记语言描述目标对象所得到的AML文件，通过AML文件可以确定目标对象对应的属性信息，以及目标对象的子对象组对应的对象描述信息，从而可以根据目标对象对应的属性信息和子对象组对应的对象描述信息，得到目标对象对应的对象描述信息。
其中，自动化标记语言(AML，Automation ML)是一种用于工厂工程数据的基于XML(Extensible Markup Language，可扩展标记语言)的数据交换格式。AML主要为了支持异构工程设备之间的数据交换，其遵循RFC1766标准，实现了跨层次的工程数据交换体系的构建。它的目标是交换不同领域如机械工程设计、电气设计、加工工程、过程控制工程、HMI(HumanMachine Interface，人机界面)、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)编程、机器人编程等的数据互联。它可以应用于所有需要数据交换的工业领域，如离散工业或过程工业。可以通过AML来定义各级BOM(即处于各层级的结构对象)的属性和能力。
而Automation ML语言作为工业4.0的基础语言，也作为数字孪生的基石，通过Automation ML语言而进行的多层级BOM数字孪生建模，是针对多层级BOM业务进行的建模方案，可以准确地描述多层级BOM业务模型的层级关系和属性关系，并与多层级BOM业务模型相关的业务深度融合。如此，通过结合Automation ML语言来进行数字孪生的建模，可以推动基于多层级BOM业务模型的数字孪生方案落地及上层的业务拓展。
其中，Automation ML文件组成如图4所示。Automation ML为工业建模语言，与XML格式兼容，提供了基于BOM级别的建模方式，其中包含如表1所示的几个主要的元素：
表1 Automation ML文件的元素组成
其中，子元素组对应于上述实施例中的子对象组。通过表1可以看出，通过Automation ML文件获取到的目标对象对应的属性信息，可以包括通过InstanceHierarchy模块获取到的对象主体描述信息；通过InternalElement模块获取到的对象主元素描述信息；通过Interface模块获取到的对象接口描述信息；通过Role模块获取到的对象角色描述信息；通过attribute模块获取到的对象参数描述信息。
因此，计算机设备在获取通过自动化标记语言描述目标对象所得到的属性信息和子对象组对应的对象描述信息的过程中，计算机设备获取通过自动化标记语言描述目标对象所得到的对象主体描述信息、对象主元素描述信息、对象接口描述信息、对象角色描述信息和对象参数描述信息后；可以将上述五种信息作为目标对象对应的属性信息。
在一些实施例中，以Automation ML来对六级BOM业务模型进行描述，六级BOM层次的最底层为零件层级。
若通过Automation ML文件描述零件对象，则对应的Automation ML文件组成如图5所示。
以零件层级作为最底层的基础层次，使用Automation ML对单个零件BOM(零件对象)进行描述为如表2所示：
表2单个零件BOM的Automation ML描述
在这些元素补全之后，单个零件BOM的Automation ML描述至此达成。其中，由于零件层级为最底层，不包含任何的子元素(即子对象)，因此，在上述任一层级为最底层的情况下，计算及设备可以获取通过自动化标记语言描述处于最底层的目标对象所得到的属性信息，该属性信息作为处于最底层的目标对象对应的对象描述信息。
在一些实施例中，通过Automation ML文件描述设备对象，则对应的AutomationML文件组成如图6所示。
设备对象作为工厂的最小可运行的子单元，使用Automation ML对单个设备BOM(设备对象)进行描述为如表3所示：
表3单个设备BOM的Automation ML描述
在这些元素补全之后，单个设备BOM的Automation ML描述至此达成。
以此类推，进行上一级BOM的描述，是基于下一级BOM的描述组成。在一些实施例中，通过Automation ML文件描述产线对象，则对应的Automation ML文件组成如图7所示。
产线作为工厂的最小可独立生产产品的子单元，使用Automation ML对单个产线BOM(产线对象)进行描述为如表4所示：
表4单个产线BOM的Automation ML描述
在这些元素补全之后，单个产线BOM的Automation ML描述至此达成。
以此类推，在一些实施例中，通过Automation ML文件描述区域对象，则对应的Automation ML文件组成如图8所示。
使用Automation ML对单个区域BOM(区域对象)进行描述为如表5所示：
表5单个区域BOM的Automation ML描述
以此类推，在一些实施例中，通过Automation ML文件描述车间对象，则对应的Automation ML文件组成如图9所示。
使用Automation ML对单个车间BOM(车间对象)进行描述为如表6所示：
表6单个车间BOM的Automation ML描述
以此类推，在一些实施例中，通过Automation ML文件描述工厂对象，则对应的Automation ML文件组成如图10所示。
使用Automation ML对单个工厂BOM(工厂对象)进行描述为如表7所示：
表7单个工厂BOM的Automation ML描述
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如此，定义了各级BOM的AML描述。
在一些实施例中，还可以通过简化AML语言的描述，将各级BOM(即处于各层级的结构对象)的AML描述简化为属性组和子元素组，从而实现单个AML描述整个工厂。具体的，简化的维度去看AML文件的组成，实际上就是分为属性组和子元素组。如图11所示，提供了一种简化的AML文件的组成示意图。
因此，通过AML来进行各级BOM的描述及最终工厂层级的AML组成，如图12(a)和图12(b)所示，图12(b)展示了处于各层级的结构对象对应的AML文件组成，图12(a)展示了对工厂对象对应的AML文件进行化简的示意图。结合图11、图12(a)和图12(b)，可以看出，处于某一层级的某一目标对象对应的AML文件包括：该目标对象对应的属性AML和目标对象的子对象组对应的AML文件。例如，如图12(b)所示，设备对象1AML包括设备对象1属性AML和零件对象组对应的AML，其中，零件对象组包括零件对象1、零件对象2和零件对象3，则零件对象组对应的AML包括零件对象1AML、零件对象2AML和零件对象3AML。
例如，产线对象1AML包括产线对象1属性AML和设备对象组对应的AML，其中，设备对象组包括设备对象1、设备对象2和设备对象3，则设备对象组对应的AML包括设备对象1AML、设备对象2AML和设备对象3AML；而其中，设备对象1AML又进一步包括设备对象1属性AML、零件对象1AML、零件对象2AML和零件对象3AML。
因此，基于目标对象对应的AML文件得到的目标对象对应的对象描述信息，可以包括基于目标对象对应的属性AML得到的属性信息，以及，基于子对象组对应的AML文件得到的子对象组对应的对象描述信息。
如此，通过Automation ML语言能准确描述产品结构层级模型的层级关系和属性关系。
在一些实施例中，通过以上的方式，AutomationML结合六级BOM业务模型以及图谱数据库技术Neo4j相结合实现一个数字孪生建模的方案。如图13所示，提供了一种数字孪生建模的方案示意图。
那么，对于任意一个BOM(即任意一个结构对象)而言，就提供一个呈现的方式。第一个是AML(Automation ML)文件，第二个是Neo4j的节点及关系(即图谱节点组件关系)。以处于设备层级的设备对象为例，最终可以落地数字孪生体的应用流程如图14所示，该设备对象为某一机器人，对机器人进行数字孪生建模，其数字孪生模型文件包括机器人AML文件，以及机器人Neo4j的节点及关系。
其中，机器人AML文件包括机器人属性AML以及处于零件层级的零件对象组对应的AML文件，零件对象组包括J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴、J6轴和其他零件。因此，机器人AML包括机器人属性AML、J1轴AML、J2轴AML、J3轴AML、J4轴AML、J5轴AML、J6轴AML和其他零件AML。
其中，机器人对应的图谱节点组件关系可以描述机器人与J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴、J6轴之间的组合关系，还可以描述J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴、J6轴之间的组装关系。
如此，通过机器人AML文件以及机器人对应的图谱节点组件关系，可以落地数字孪生体的应用。
在另一个实施例中，如图15所示，提供了一种数字孪生建模方法，以该方法应用于计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S1502，获取通过自动化标记语言描述目标对象所得到的属性信息和子对象组对应的对象描述信息。
步骤S1504，根据目标对象对应的属性信息和子对象组对应的对象描述信息，得到目标对象对应的对象描述信息。
步骤S1506，获取同一低层级的对象之间的组装关系。
步骤S1508，将组装关系，作为同一低层级的对象之间的第一关联关系。
步骤S1510，获取目标对象与低层级的对象之间的组合关系。
步骤S1512，将组合关系，作为目标对象与低层级的对象之间的第二关联关系。
步骤S1514，根据第一关联关系和第二关联关系，确定目标对象对应的图谱节点组件关系。
步骤S1516，根据目标对象对应的对象描述信息和目标对象对应的图谱节点组件关系，构建目标对象对应的数字孪生模型。
需要说明的是，上述步骤的具体限定可以参见上文对一种数字孪生建模方法的具体限定。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的数字孪生建模方法的数字孪生建模装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个数字孪生建模装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于一种数字孪生建模方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图16所示，提供了一种数字孪生建模装置，包括：信息获取模块1610、关系获取模块1620和构建模块1630，其中：
信息获取模块1610，用于获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象。
关系获取模块1620，用于获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级。
构建模块1630，用于根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
在其中一个实施例中，所述关系获取模块1620，具体用于获取所述同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系；获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系；根据所述第一关联关系和所述第二关联关系，确定所述目标对象对应的图谱节点组件关系。
在其中一个实施例中，所述关系获取模块1620，具体用于获取所述同一低层级的对象之间的组装关系；将所述组装关系，作为所述第一关联关系。
在其中一个实施例中，所述关系获取模块1620，具体用于获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的组合关系；将所述组合关系，作为所述第二关联关系。
在其中一个实施例中，所述信息获取模块1610，具体用于获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息；根据所述目标对象对应的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息，得到所述目标对象对应的对象描述信息。
在其中一个实施例中，所述信息获取模块1610，具体用于获取通过所述自动化标记语言描述所述目标对象所得到的对象主体描述信息、对象主元素描述信息、对象接口描述信息、对象角色描述信息和对象参数描述信息；将所述对象主体描述信息、所述对象主元素描述信息、所述对象接口描述信息、所述对象角色描述信息和所述对象参数描述信息，作为所述目标对象对应的属性信息。
在其中一个实施例中，在所述任一层级为最底层的情况下，所述信息获取模块1610，还用于获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息；根据所述目标对象对应的属性信息，得到所述目标对象对应的对象描述信息。
在其中一个实施例中，所述层级包括处于第一层级的工厂层级、处于第二层级的车间层级、处于第三层级的区域层级、处于第四层级的产线层级、处于第五层级的设备层级和处于第六层级的零件层级。
上述数字孪生建模装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图17所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储对象描述信息数据和图谱节点组件关系数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种数字孪生建模方法。
本领域技术人员可以理解，图17中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(FerroelectricRandom Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种数字孪生建模方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系，包括：
获取所述同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系；
获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系；
根据所述第一关联关系和所述第二关联关系，确定所述目标对象对应的图谱节点组件关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述同一低层级的对象之间的关联关系，作为第一关联关系，包括：
获取所述同一低层级的对象之间的组装关系；
将所述组装关系，作为所述第一关联关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的关联关系，作为第二关联关系，包括：
获取所述目标对象与所述低层级的对象之间的组合关系；
将所述组合关系，作为所述第二关联关系。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象对应的对象描述信息，包括：
获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息；
根据所述目标对象对应的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息，得到所述目标对象对应的对象描述信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息和所述子对象组对应的对象描述信息，包括：
获取通过所述自动化标记语言描述所述目标对象所得到的对象主体描述信息、对象主元素描述信息、对象接口描述信息、对象角色描述信息和对象参数描述信息；
将所述对象主体描述信息、所述对象主元素描述信息、所述对象接口描述信息、所述对象角色描述信息和所述对象参数描述信息，作为所述目标对象对应的属性信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述任一层级为最底层的情况下，所述方法还包括：
获取通过自动化标记语言描述所述目标对象所得到的属性信息；
根据所述目标对象对应的属性信息，得到所述目标对象对应的对象描述信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层级包括处于第一层级的工厂层级、处于第二层级的车间层级、处于第三层级的区域层级、处于第四层级的产线层级、处于第五层级的设备层级和处于第六层级的零件层级。
9.一种数字孪生建模装置，其特征在于，所述装置包括：
信息获取模块，用于获取目标对象对应的对象描述信息；所述目标对象为产品结构层级模型中处于任一层级的对象；所述产品结构层级模型中包括多个层级，且每个所述层级中包括多个对象；
所述对象描述信息包括所述目标对象对应的属性信息，还包括组成所述目标对象的子对象组对应的对象描述信息；所述子对象组包括所述任一层级的下一层级的对象；
关系获取模块，用于获取所述目标对象对应的图谱节点组件关系；所述图谱节点组件关系包括同一低层级的对象之间的关联关系；所述低层级为所述层级中低于所述任一层级的层级；
构建模块，用于根据所述目标对象对应的对象描述信息和所述目标对象对应的图谱节点组件关系，构建所述目标对象对应的数字孪生模型。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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