CN117389539A - 工业软件的开发方法、装置、可读存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了工业软件的开发方法、装置、存储介质及电子设备，方法包括：对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；获取目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义多维数据集、方法组件、模型组件、加工过程信息分别对应的标签信息；工业软件中台基于标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在方法库和模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行工业软件时，工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。本发明提供的技术方案可以实现对工业软件的快速开发。
Description
技术领域
本发明涉及工业软件技术领域，且更具体地，涉及工业软件的开发方法、装置、可读存储介质及电子设备。
背景技术
工业软件是指在工业领域里应用的软件，涉及到工业产品的设计、制造、运维和管理等各个方面。在制造业逐步转型升级的大背景下，工业软件的应用越来越普遍，因此对工业软件的快速开发至关重要。目前，在对工业软件进行开发时，开发出的工业软件个性化强，功能重用率低，开发效率较低。
发明内容
本发明提供了工业软件的开发方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，以解决现有技术中工业软件开发效率较低的技术问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种工业软件的开发方法，包括：
对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；所述第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，所述动态结构用于指示所述系统对象中具有交互关系的交互对象和所述交互对象对应的交互属性；
获取所述目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；
基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息；
工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行所述工业软件时，所述工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。
可选地，所述多维数据集包括第一多维数据集和第二多维数据集，所述对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集，包括：
在工业域中定义第一静态结构和动态结构；
对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集；
对所述动态结构进行转换，得到所述数理域对应的第二数组；对所述第二数组进行转换，得到所述软件域对应的第二多维数据集。
可选地，所述对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集，包括：
基于在所述工业域预先定义的第二静态结构和在所述数理域预先定义的第三数组，对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；
基于所述第三数组和在所述软件域预先定义的第三多维数据集，对所述第一数组进行转换，得到所述软件域对应的所述第一多维数据集。
可选地，所述动态结构为四级结构；所述四级结构的第一级用于指示所述交互对象中的第一对象，所述四级结构的第二级用于指示所述第一对象的第一交互属性，所述四级结构的第三级用于指示与所述第一对象交互的第二对象，所述四级结构的第四级用于指示所述第二对象的第二交互属性。
可选地，所述标签信息包括数据标签、方法类别标签、模型类别标签和场景标签，所述定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息，包括：
从产品维度、人员维度、时间维度定义所述多维数据集对应的数据标签；
基于预先定义的方法类别，定义所述方法组件对应的方法类别标签；
定义所述模型组件对应的模型类别标签；
基于预先为所述目标工业系统划分的加工场景，定义所述加工过程信息对应的场景标签。
可选地，所述工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库，包括：
为预先划分的至少两类数据处理方法，创建方法组件模板；
基于识别出的方法组件和加工过程信息，为所述方法组件模板，配置接口信息和组件标签，然后将配置后的组件模板与所述方法组件对应的工业算法进行关联，以构建出方法库；
在识别出模型组件中，确定出模型单元，将所述模型单元放入模型库。
可选地，所述利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件，包括：
利用可视化工具，在所述模型库中选取出至少两个目标模型组件，并按照所述至少两个目标模型组件对应的执行顺序，建立加工流程模型；
在为所述加工流程模型中的至少两个目标模型组件与所述方法库中的目标方法建立链接后，对所述业务流程模型进行解析、代码转换，得到所述工业软件。
根据本发明的第二方面，提供了一种工业软件模型的开发装置，包括：
结构转换模块，用于对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；所述第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，所述动态结构用于指示所述系统对象中具有交互关系的交互对象和所述交互对象对应的交互属性；
数据获取模块，用于获取所述目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；
标签定义模块，用于基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息；
开发处理模块，用于工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行所述工业软件时，所述工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述工业软件的开发方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述的工业软件的开发方法。
与现有技术相比，本发明提供的工业软件的开发方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，至少包括以下有益效果：
本发明的技术方案通过对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集，其中第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，动态结构用于指示系统对象中具有交互关系的交互对象和交互对象对应的交互属性，该多维数据集是对底层数据结构的统一表述，为提高开发效率提供前提条件。
然后获取目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义多维数据集、方法组件、模型组件、加工过程信息分别对应的标签信息，通过标签信息对多维数据集、方法组件、模型组件和加工过程信息进行标识，从而使得聚合多源数据成为可能。工业软件中台基于标签信息进行数据识别，识别出多维数据集、方法组件、模型组件和加工过程信息。根据识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库，利用方法库和模型库对共性方法和共性模型进行沉淀，
并基于工业软件中台的可视化工具在方法库和模型库中进行选取，从而快速构建出工业软件。并且在执行该工业软件，以识别出的多维数据集为数据源，可以快速准确地获取到执行结果。在后续需要进行工业软件开发时，可以反复利用方法库中的方法和模型库中的模型，从而避免反复进行开发，提高开发效率。并且通过工业开发框架和工业软件中台的搭建，为工业软件的扩展性提供可能，避免因扩展性弱导致的重复开发。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一示例性实施例提供的工业软件的开发方法的流程示意图；
图2是本发明一示例性实施例提供的工业软件的开发方法中工业域、数理域和软件域的示意图；
图3是本发明一示例性实施例提供的工业软件的开发方法中动态结构的示意图；
图4是本发明一示例性实施例提供的工业软件的开发方法中静态转换和动态转换的示意图；
图5是本发明一示例性实施例提供的工业软件的开发方法中树形结构的示意图；
图6是本发明一示例性实施例提供的工业软件模型的开发装置的结构示意图；
图7是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实施例保护的范围。
工业软件是指在工业领域里应用的软件，涉及到工业产品的设计、制造，运维和管理。随着科学技术的发展，人们对工业软件的认识在不断的提高，由传统的工具性软件往专业化、平台化，云化的方向发展。然而，工业软件专业化升级的开发方式主要分为基于国外软件进行二次开发、完全个性化开发以及基于代码级框架开发，定制开发工作通常由代理商、高校、客户自身以及软件实施团队实现。无论是从零开发还是代码级框架都有个性化强、功能重用率低、成本高、软件整体架构规划能力较弱、无统一标准、稳定性和扩展性弱的问题，用户通常要重复投入开发成本，开发成本高、开发效率较低。
示例性方法
图1是本发明一示例性实施例提供的工业软件的开发方法的流程示意图，至少包括如下步骤：
步骤11，对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；所述第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，所述动态结构用于指示所述系统对象中具有交互关系的交互对象和所述交互对象对应的交互属性。
具体地，定义用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，得到第一静态结构，该第一静态结构为静态的树形结构。定义用于指示系统对象中具有交互关系的交互对象和交互对象对应的交互属性的树形结构，得到动态结构。对定义好的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集。
在一实施例中，所述多维数据集包括第一多维数据集和第二多维数据集，所述步骤11对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集，包括：
步骤111，在工业域中定义第一静态结构和动态结构。
其中，工业域对应计算无关模型(CIM)。
具体地，在工业域定义系统对象的树形结构(如图2中的工业域：树形结构)，描述的是各系统对象之间的拓扑关系，得到第一静态结构，第一静态结构是一个从左到右按照整体到局部，从大系统到小系统的层级结构。
在工业域定义系统对象的动态结构。该动态结构可以为四级结构；所述四级结构的第一级用于指示所述交互对象中的第一对象，所述四级结构的第二级用于指示所述第一对象的第一交互属性，所述四级结构的第三级用于指示与所述第一对象交互的第二对象，所述四级结构的第四级用于指示所述第二对象的第二交互属性。
第一级定义为对象自身，例如对象1；第二级定义为对象所包含的参数，例如属性1-1、属性1-2、属性1-3等；第三级表示为与该对象交互的其他的对象，例如对象2；第四级描述为对象2中与对象1相交互的属性，例如属性2-2。
示例性地，在机器人弯管控制系统中，待加工的管件与弯管机的摆臂装置存在动态交互关系，在工业域中将两个对象之间的动态交互关系表示如图3所示的四级结构。第一级表示为管件名称：管件1，第二级表示管件的参数信息：界面形状、管件壁厚、管件长度、管件YBCR参数，第三级表示与管件交互的主夹装置名称：主夹装置23，第四级表示交互的属性：夹持位置、夹具型号。
步骤112，对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集。
其中，数理域对应平台无关模型(PIM)，软件域对应平台相关模型(PSM)。也就是说第一静态结构为工业域对应的模型形式、第一数组为数理域对应的模型形式，第一多维数据集为软件域对应的模型形式。
第一数组为第一静态结构的数学向量表达形式(如图2中数理域：多级数组)，可通过定义对象的下角标定义对象在系统中的具体位置。第一数组的形式可以如下所示：
k代表元素所在结构中的哪一级，jk表示其在第k级的第几个位置。
第一多维数据集为多个数据维度的数据立方体。多个维度可以为产品维、人员维和时间维。
具体地，对在工业域的第一静态结构(如图4中静态结构转换中层级结构)进行静态转换，得到数理域对应的第一数组(如图4中多级数组)；然后对第一数组进行静态转换，得到软件域对应的第一多维数据集(如图4中静态结构转换中多维数据集)。
示例性地，在机器人弯管控制系统中，如图5所示，工业域的树形结构第一级为机器人弯管加工系统。第二级分为管件、弯管机、机器人、手抓、底座。第三级对第二级进一步细分，弯管机又进一步分为旋转装置、摆臂装置、主夹装置、导夹装置、弯管机支座、模具；机器人又进一步分为J1臂、J2臂、J3臂、J4臂、J5臂、J6臂。对该树形结构进行转换，得到数理域的第一数组，第一数组可以为：
[机器人弯管系统0]＝[管件1、弯管机2、机器人3、手抓4、底座5]；
[弯管机2]＝[旋转装置21、摆臂装置22、主夹装置23、导夹装置24、弯管机支座25、模具26]；
[机器人3]＝[J1臂31、J2臂32、J3臂33、J4臂34、J5臂35、J6臂36]。
在软件域中定义多维数据集的维度，将第一数组转换为第一多维数据集，并存储该第一多维数据集，供其他模块查询和调用。进一步地，在软件域中还可以根据具体的软件开发平台和数据体管理系统定义数据集管理方式，对第一多维数据集进行管理。
在一实施例中，所述步骤112对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集，包括：
步骤1121，基于在所述工业域预先定义的第二静态结构和在所述数理域预先定义的第三数组，对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组。
步骤1122，基于所述第三数组和在所述软件域预先定义的第三多维数据集，对所述第一数组进行转换，得到所述软件域对应的所述第一多维数据集。
具体地，预先进行三域模型的定义，即在工业域定义第二静态结构、在数理域定义第三数组，在软件域定义第三多维数据集。第二静态结构为树形结构，描述的拓扑关系。第三数组为树形结构的数学向量表达形式，可通过定义对象的下角标定义对象在系统中的具体位置，第三多维数据集为多个数据维度的数据立方体，多个数据维度可以为产品维度、人员维度和时间维度。通过对第二静态结构、第三数组、第三多维数据集的定义，了解工业域与数理域、数理域与软件域间的转换关系，从而在后续中获取到定义的第一静态结构后，可以根据工业域与数理域间的转换关系，对第一静态结构进行静态转换，得到第一数组，并进一步根据数理域与软件域间的转换关系，对第一数组进行静态转换，得到第一多维数据集，从而实现数据的自动转换，可以快速获取到准确的第一多维数据集。
步骤113，对所述动态结构进行转换，得到所述数理域对应的第二数组；对所述第二数组进行转换，得到所述软件域对应的第二多维数据集。
具体地，在获取到工业域定义的动态结构(如图4中动态结构转换中四级结构)后，对动态结构进行数组描述，得到数理域的第二数组(如图4中四级数组)，然后对第二数组进行动态转换，得到第二多维数据集(如图4中动态结构转换中的多维数据集)。多维数据集是从多个维度对数理域中的第二数组进行数据库实现，同时利用对象与对象之间的关联关系，实现数据的多维度切片管理。
示例性地，对于图3所示的机器人弯管控制系统中，在获取到工业域的四级结构后，对第一级、第三级的系统对象通过对象名+下标的形式定义，第二级、第四级的交互属性由属性名定义，得到第二数组，软件域通过关系型数据建立对象间的关联关系，从时间、人员、产品三个维度对对象的交互进行关联存储，得到第二多维数据集。
在本实施例中，工业域的层级结构通过静态结构转换，得到数理域的多级数组，数理域的多级数组通过静态结构转换，得到软件域的一个多维数据集即第一多维数据集，第一多维数据集是对数据进行统一表示的结果，可以对多源数据进行标准化处理，保证数据的多样性；工业域的四级结构通过动态结构转换，得到数理域的四级数组，数理域的四级数组通动态结构转换，得到软件域的一个多维数据集即第二多维数据集，通过第二多维数据集可以快速确定交互对象间的关联关系。也就是说多维数据集用于对数据进行统一表示，以为后续提供数据支持。
步骤12，获取所述目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息。
其中，方法组件为目标工业系统中涉及到的各种算法信息，示例性地，方法组件中包括数据合并、数据缺失值填充、异常值过滤、数据拆分、极大似然因子分析、主成分分析、奇异值分解等工业算法。
模型组件为目标工业系统中涉及到的各种模型信息，包括预先搭建的各种模型、例如弯管工艺模型、机械臂运动控制模型、仿真干涉模型等。
加工过程信息用于指示目标工业系统的加工过程，例如CAD造型设计、动画仿真、干涉分析、加工制造等。
具体地，可以预先自行对方法组件中工业算法、模型组件中的各种工业模型进行定义，对目标工业系统的加工过程进行划分，也可以获取他人定义好的方法组件或模型组件，避免自行需要对各种工业算法和模型组件进行开发，有利于提高开发效率。
步骤13，基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息。
具体地，先构建工业软件开发框架，工业软件开发框架分为前端应用和后端开发两部分。前端应用指的是大屏显示端、web服务器、移动设备等客户端上的界面呈现，负责数据显示和界面操作；后端开发指的是开发数据访问服务，使前端可以通过调用后端服务对数据进行增删改查，实现前端对用户的请求响应；前后端通过Https协议、Ajax等进行通信，通过对界面和业务进行分离可以方便地在后台对构件进行实现、在前台进行调用，以达到黑盒复用的效果。
进一步地，工业开发框架提供标签式管理工具，利用标签式管理工具定义多维数据集、方法组件、模型组件和加工过程信息分别对应的标签信息，该标签信息可以起到数据标识的作用，有利于进行数据识别，从而解决各种业务实体的不统一带来的数据破碎问题。
在一实施例中，所述标签信息包括数据标签、方法类别标签、模型类别标签和场景标签，所述步骤13中定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息，包括：
步骤131，从产品维度、人员维度、时间维度定义所述多维数据集对应的数据标签。
具体地，通过多维数据集提供统一的数据结构，并通过数据标签对多维数据集中的数据进行进一步的标识，有利于基于该数据标签快速进行数据识别，获取多维数据集中的数据。示例性地，对于产品维度，将压气机叶片定义的数据标签定义为产品组件，将五轴立式铣床的数据标签定义为设备/产线等。对于人员维度，定义可以对数据操作的角色，包括领域专家、普通员工等。对于时间维度，定义数据的产生时间、修改时间等。
步骤132，基于预先定义的方法类别，定义所述方法组件对应的方法类别标签。
具体地，预先对方法进行划分，得到方法类别，方法类别可以包括数据预处理方法、特征筛选方法、模型处理方法、结果显示方法等。根据预先定义的方法类别，对方法组件中的工业算法进行标签定义，以确定方法组件中工业算法对应的方法类别标签。示例性地，将方法组件中的数据合并、数据缺失值填充、异常值过滤、数据拆分等算法的标签定义为数据预处理方法，将极大似然因子分析、主成分分析、奇异值分解等算法的标签定义为特征筛选方法，将环境感知方法、路径规划方法、运动控制方法等算法的标签定义为模型处理方法，将结果图生成、评价矩阵生成等方法的标签定义为结果展示方法。通过定义方法组件对应的方法类别标签，可以对各种来源的方法进行统一管理，有利于方法的快速识别。
步骤133，定义所述模型组件对应的模型类别标签。
具体地，对模型组件进行标签定义，以对各种来源的模型进行统一管理，有利于模型的快速识别。示例性地，为弯管工艺模型定义弯管工艺模型的标签，为机械臂运动控制模型定义机械臂运动控制的标签，为仿真干涉模型定义仿真干涉的标签。
步骤134，基于预先为所述目标工业系统划分的加工场景，定义所述加工过程信息对应的场景标签。
示例性地，预先对目标工业系统进行场景划分，以为加工过程信息设置对应的场景标签。示例性地，为CAD造型设计定义CAD造型设计的标签，为动画仿真定义动画仿真的标签，为干涉分析定义干涉分析的标签，为加工制造定义加工制造的标签。通过对场景标签进行设置，以方便对加工过程信息的快速识别。
步骤14，工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行所述工业软件时，所述工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。
具体地，将工业软件中台与工业开发框架相连，工业软件中台可以根据工业开发框架定义的标签信息进行数据识别，识别出多维数据集、方法组件、模型组件和加工过程信息。并对识别出方法组件、模型组件和加工过程信息进行利用，构建出方法库和模型库。方法库中用于放置共性方法、共性方法是指多个模型或多个工业软件常用的方法；模型库中用于放置共性模型，共性模型常用的基础模型单元，基础模型单元可以进行组建，组建成不同的模型。
进一步地，工业软件中台提供可视化工具，利用可视化工具在方法库中模型库中进行选取，得到开发出的工业软件，并且利用识别出的多维数据集为工业软件的执行提供数据来源，也就是说在执行该工业软件时，工业软件读取识别出的多维数据集中的数据作为输入参数进行计算，得到用户所需的执行结果。
在一实施例中，所述步骤14中工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库，包括：
步骤141，为预先划分的至少两类数据处理方法，创建方法组件模板。
具体地，首先按照工业数据处理流程的分类标准，进行方法的划分，得到至少两类数据处理方法。示例性地，至少两类数据处理方法包括环境感知方法、路径规范方法、行为决策方法和运动控制方法，为每一类数据处理方法创建方法组件模型，即为环境感知方法、路径规划方法、行为决策方法和运行控制方法分别创建方法组件模板，即四个方法组件模板。
步骤142，基于识别出的方法组件和加工过程信息，为所述方法组件模板，配置接口信息和组件标签，然后将配置后的组件模板与所述方法组件对应的工业算法进行关联，以构建出方法库。
具体地，识别出的方法组件中的各个工业算法存在相应的输入输出参数，因此可以根据识别出的方法组件，为构建的方法组件模板配置接口信息，该接口信息包括输入参数和输出参数；基于识别出的加工过程信息为方法组件模板配置组件标签，也就是确定方法组件模板对应的应用场景，即组件标签用于指示方法组件模板的应用场景。然后将配置后的组件模板与方法组件对应的工业算法进行关联，得到方法库，该方法库包括两部分内容，一个为配置后的组件模板，一个是工业算法，配置后的组件模板用于在前端进行展示，为可视化工具提供选取对象，该工业算法保存在后端例如服务器上用于在前端进行调用。
示例性地，在机器人弯管加工系统中，方法被独立封装在方法库中，封装的工业算法包括CAD造型方法、参数提取方法、模具匹配方法、工艺生成方法、动画仿真方法、干涉分析方法、机代码生成方法、加工补偿方法。上述工业算法在前端均存在相应的配置后的组件模板，从而可以利用前端的可视化工具对方法库中封装的工业算法进行选取。
步骤143，在识别出模型组件中，确定出模型单元，将所述模型单元放入模型库。
具体地，预先搭建一数据库，然后在识别出的模型组件中，确定出模型单元，模型单元为相对独立的模型基本组件，代表可重复利用的最小单元，将该模型单元放入数据库中，形成模型库。
在一种可能的实现方式中，可以对识别出的模型组件进行人工识别，以筛选出模型单元，对筛选出的模型单元进行标记，从而可以根据标记信息在识别出的模型组件中确定出模型单元。
在一种可能的实现方式中，可以对识别出的模型组件进行重复性分析，得到重复性分析结果，基于重复性分析结果，在识别出的模型组件中提取出重复率大于设定值的模型单元，该模型单元可以是识别出的模型组件中的一个完整模型，也可以是识别出的模型组件中的局部模型。
示例性地，在机器人弯管加工系统中，模型库中存放管件CAD模型构造、管件单元划分及参数提取、模具匹配、加工工艺生成、动画仿真、干涉分析、加工程序输出、加工补偿等模型。
在一实施例中，所述步骤14利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件，包括：
步骤144，利用可视化工具，在所述模型库中选取出至少两个目标模型组件，并按照所述至少两个目标模型组件对应的执行顺序，建立加工流程模型。
具体地，在前端交互页面上显示模型库中的模型名称，通过可视化工具在各个模型名称中进行挑选，挑选出至少两个目标模型组件，然后根据目标工业系统的业务要求，确定至少两个目标模型组件对应的执行顺序，建立加工流程模型，该加工流程模型是至少两个目标模型组件按照执行顺序组成。
步骤145，在为所述加工流程模型中的至少两个目标模型组件与所述方法库中的目标方法建立链接后，对所述业务流程模型进行解析、代码转换，得到所述工业软件。
具体地，对至少两个目标模型组件进行方法分析，以与方法库中的目标方法建立链接，然后对业务流程模型进行解析和代码转换，从而得到可执行的工业软件。
在一种可能的实现方式中，在前端交互页面依次为每个目标模型组件配置输入输出参数格式，该输入输出参数与方法库对应的配置后的组件模板的接口参数相对应，从而将目标模型组件与配置后的组件模板建立对应关系，实现目标模型组件与目标方法建立链接。进一步在软件中台提供的开发环境中，通过对业务流程模型内容的有序解析，从模型库中调用相应的模型，依据业务流程模型设置的输入输出参数对相应的模型进行填充，完成模型到代码的转换，从而生成可执行的工业软件。在执行该工业软件时，从识别出的多维数据集中获取真实的输入参数，调用相应的方法，得到所需的执行结果。
在上述实施例中，通过对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集，其中第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，动态结构用于指示系统对象中具有交互关系的交互对象和交互对象对应的交互属性，该多维数据集是对底层数据结构的统一表述，为提高开发效率提供前提条件。然后获取目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义多维数据集、方法组件、模型组件、加工过程信息分别对应的标签信息，通过标签信息对多维数据集、方法组件、模型组件和加工过程信息进行标识，从而使得聚合多源数据成为可能。工业软件中台基于标签信息进行数据识别，识别出多维数据集、方法组件、模型组件和加工过程信息。根据识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库，利用方法库和模型库对共性方法和共性模型进行沉淀，并基于工业软件中台的可视化工具在方法库和模型库中进行选取，从而快速构建出工业软件。并且在执行该工业软件，以识别出的多维数据集为数据源，可以快速准确地获取到执行结果。在后续需要进行工业软件开发时，可以反复利用方法库中的方法和模型库中的模型，从而避免反复进行开发，提高开发效率。并且通过工业开发框架和工业软件中台的搭建，为工业软件的扩展性提供可能，避免因扩展性弱导致的重复开发。
示例性装置
基于与本发明方法实施例相同的构思，本发明实施例还提供了一种工业软件模型的开发装置。
图6示出了本发明一示例性实施例提供的工业软件模型的开发装置的结构示意图，包括：
结构转换模块61，用于对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；所述第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，所述动态结构用于指示所述系统对象中具有交互关系的交互对象和所述交互对象对应的交互属性；
数据获取模块62，用于获取所述目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；
标签定义模块63，用于基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息；
开发处理模块64，用于工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行所述工业软件时，所述工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。
在本发明一示例性实施例中，所述多维数据集包括第一多维数据集和第二多维数据集，所述结构转换模块，包括：
结构定义单元，用于在工业域中定义第一静态结构和动态结构；
第一转换单元，用于对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集；
第二转换单元，用于对所述动态结构进行转换，得到所述数理域对应的第二数组；对所述第二数组进行转换，得到所述软件域对应的第二多维数据集。
在本发明一示例性实施例中，所述第一转换单元，进一步用于基于在所述工业域预先定义的第二静态结构和在所述数理域预先定义的第三数组，对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；基于所述第三数组和在所述软件域预先定义的第三多维数据集，对所述第一数组进行转换，得到所述软件域对应的所述第一多维数据集。
在本发明一示例性实施例中，所述动态结构为四级结构；所述四级结构的第一级用于指示所述交互对象中的第一对象，所述四级结构的第二级用于指示所述第一对象的第一交互属性，所述四级结构的第三级用于指示与所述第一对象交互的第二对象，所述四级结构的第四级用于指示所述第二对象的第二交互属性。
在本发明一示例性实施例中，所述标签信息包括数据标签、方法类别标签、模型类别标签和场景标签，所述标签定义模块，包括：
数据标签定义单元，用于从产品维度、人员维度、时间维度定义所述多维数据集对应的数据标签；
方法标签定义单元，用于基于预先定义的方法类别，定义所述方法组件对应的方法类别标签；
模型标签定义单元，用于定义所述模型组件对应的模型类别标签；
场景标签定义单元，用于基于预先为所述目标工业系统划分的加工场景，定义所述加工过程信息对应的场景标签。
在本发明一示例性实施例中，所述开发处理模块，包括：
模板创建单元，用于为预先划分的至少两类数据处理方法，创建方法组件模板；
方法库构建单元，用于基于识别出的方法组件和加工过程信息，为所述方法组件模板，配置接口信息和组件标签，然后将配置后的组件模板与所述方法组件对应的工业算法进行关联，以构建出方法库；
模型库构建单元，用于在识别出模型组件中，确定出模型单元，将所述模型单元放入模型库。
在本发明一示例性实施例中，所述开发处理模块，包括：
模型选取单元，用于利用可视化工具，在所述模型库中选取出至少两个目标模型组件，并按照所述至少两个目标模型组件对应的执行顺序，建立加工流程模型；
转换处理单元，用于在为所述加工流程模型中的至少两个目标模型组件与所述方法库中的目标方法建立链接后，对所述业务流程模型进行解析、代码转换，得到所述工业软件。
示例性电子设备
图7图示了根据本发明实施例的电子设备的框图。
如图7所示，电子设备70包括一个或多个处理器71和存储器72。
处理器71可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备70中的其他组件以执行期望的功能。
存储器72可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器71可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的工业软件的开发方法以及/或者其他期望的功能。
在一个示例中，电子设备70还可以包括：输入装置73和输出装置74，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
当然，为了简化，图7中仅示出了该电子设备70中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备70还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
第六方面，除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的工业软件的开发方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的工业软件的开发方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述发明的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。
本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本发明的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。
提供所发明的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此发明的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种工业软件的开发方法，其特征在于，包括：
对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；所述第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，所述动态结构用于指示所述系统对象中具有交互关系的交互对象和所述交互对象对应的交互属性；
获取所述目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；
基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息；
工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行所述工业软件时，所述工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多维数据集包括第一多维数据集和第二多维数据集，所述对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集，包括：
在工业域中定义第一静态结构和动态结构；
对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集；
对所述动态结构进行转换，得到所述数理域对应的第二数组；对所述第二数组进行转换，得到所述软件域对应的第二多维数据集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；对所述第一数组进行转换，得到软件域对应的第一多维数据集，包括：
基于在所述工业域预先定义的第二静态结构和在所述数理域预先定义的第三数组，对所述第一静态结构进行转换，得到数理域对应的第一数组；
基于所述第三数组和在所述软件域预先定义的第三多维数据集，对所述第一数组进行转换，得到所述软件域对应的所述第一多维数据集。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态结构为四级结构；所述四级结构的第一级用于指示所述交互对象中的第一对象，所述四级结构的第二级用于指示所述第一对象的第一交互属性，所述四级结构的第三级用于指示与所述第一对象交互的第二对象，所述四级结构的第四级用于指示所述第二对象的第二交互属性。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标签信息包括数据标签、方法类别标签、模型类别标签和场景标签，所述定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息，包括：
从产品维度、人员维度、时间维度定义所述多维数据集对应的数据标签；
基于预先定义的方法类别，定义所述方法组件对应的方法类别标签；
定义所述模型组件对应的模型类别标签；
基于预先为所述目标工业系统划分的加工场景，定义所述加工过程信息对应的场景标签。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库，包括：
为预先划分的至少两类数据处理方法，创建方法组件模板；
基于识别出的方法组件和加工过程信息，为所述方法组件模板，配置接口信息和组件标签，然后将配置后的组件模板与所述方法组件对应的工业算法进行关联，以构建出方法库；
在识别出模型组件中，确定出模型单元，将所述模型单元放入模型库。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件，包括：
利用可视化工具，在所述模型库中选取出至少两个目标模型组件，并按照所述至少两个目标模型组件对应的执行顺序，建立加工流程模型；
在为所述加工流程模型中的至少两个目标模型组件与所述方法库中的目标方法建立链接后，对所述业务流程模型进行解析、代码转换，得到所述工业软件。
8.一种工业软件模型的开发装置，其特征在于，包括：
结构转换模块，用于对定义的第一静态结构和动态结构进行转换，得到多维数据集；所述第一静态结构用于指示目标工业系统中系统对象的拓扑层级关系，所述动态结构用于指示所述系统对象中具有交互关系的交互对象和所述交互对象对应的交互属性；
数据获取模块，用于获取所述目标工业系统对应的方法组件、模型组件和加工过程信息；
标签定义模块，用于基于工业开发框架中的标签式管理工具，定义所述多维数据集、所述方法组件、所述模型组件、所述加工过程信息分别对应的标签信息；
开发处理模块，用于工业软件中台基于所述标签信息进行数据识别，并基于识别出的方法组件、模型组件和加工过程信息，构建出方法库和模型库；利用可视化工具，在所述方法库和所述模型库中进行选取，得到开发出的工业软件；执行所述工业软件时，所述工业软件以识别出的多维数据集为数据来源。
9.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7任一项所述的工业软件的开发方法。
10.一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-7任一项所述的工业软件的开发方法。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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