DE102020211679A1

DE102020211679A1 - Computer-implementiertes system und verfahren mit einem digitalen zwilling und einer graphen-basierten struktur

Info

Publication number: DE102020211679A1
Application number: DE102020211679.2A
Authority: DE
Inventors: Steffen Stadtmueller; Felix Loesch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2022-03-10
Also published as: CN114138997A; KR20220031522A; US20220076151A1; JP2022050327A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Computer-implementiertes System (1), welches zumindest eine erste Schnittstelle (10) umfasst, welche konfiguriert ist, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden. Das Computer-implementierte System (1) umfasst zudem eine Graphen-basierte Struktur (20). Die Graphen-basierte Struktur (20) umfasst ein konzeptionelles Modell, welches eine Mehrzahl von Konzepten umfasst, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet, wobei die Konzepte mit Attributen versehen sind und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert sind, und eine Mehrzahl von Dateninstanzen, welche Datenpunkte von physikalischen Objekten aufweisen und den jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet sind. Die Graphen-basierte Struktur 20 ist ausgelegt, um Daten von der Schnittstelle zu empfangen und ist ausgelegt, um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren. Das Computer-implementiertes System (1) umfasst eine Nutzer-Schnittstelle (30), welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben. Zudem umfasst das Computer-implementiertes System (1) zumindest einen digitalen Zwilling (40), welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur bereitzustellen. Außerdem betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren (100) zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings (40).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Computer-implementiertes System und ein Computer-implementiertes Verfahren zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings.
Hintergrund
In industriellen Umgebungen sind große Datenmengen vorhanden, welche unstrukturierte Formate, Darstellungen und/oder heterogene Zugriffsmethoden aufweisen können. Diese Daten können sich dabei in Datenseen, verschiedenen Datenbanken und anderen Datenpersistenzen befinden. Zudem können Daten dynamisch von Maschinen, Sensoren und weiteren Vorrichtungen ausgegeben werden. Um diese unterschiedlichen, variierenden und heterogenen Daten nutzen und weiterverwenden zu können, sind zwei Herangehensweisen, ein digitaler Zwilling oder eine Graphen-basierte Struktur, vielversprechend. Beide Herangehensweisen sind semantische Technologien, wobei die Graphen-basierte Struktur, zum Beispiel ein Knowledge Graph, Daten selbst auf ein semantisches Level hebt, was Dateningenieuren erlaubt, willkürliche und komplexe Fragen durch einfache Abfragen an die Graphen-basierte Struktur zu beantworten. Allerdings stellen Graphen-basierte Strukturen keine zuverlässige Datenquelle für Anwendungen dar, die dynamische und sich wiederholende Daten benötigen. Dagegen bewirken digitale Zwillinge, dass die Daten selbst nicht-semantisch verbleiben, jedoch über zugehörige semantische Modelle beschrieben werden. Jedoch gestaltet sich das Bereitstellen von Querbeziehungen zwischen Daten unterschiedlicher Datenendpunkte von einem oder mehrerer digitaler Zwillinge schwierig. Aktuell können beide Herangehensweisen nicht voneinander profitieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erster Aspekt betrifft ein Computer-implementiertes System, welches zumindest eine erste Schnittstelle umfasst. Die Schnittstelle ist konfiguriert, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden. Das Computer-implementierte System umfasst zudem eine Graphen-basierte Struktur, welche ein konzeptionelles Modell und eine Mehrzahl von Dateninstanzen umfasst. Das konzeptionelle Modell umfasst eine Mehrzahl von Konzepten, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet, wobei die Konzepte mit Attributen versehen sind und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert sind. Die Dateninstanzen weisen Datenpunkte von physikalischen Objekten auf und sind jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet. Die Graphen-basierte Struktur ist ausgelegt, um Daten von der Schnittstelle zu empfangen und ist ausgelegt, um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren. Des Weiteren umfasst das Computer-implementierte System eine Nutzer-Schnittstelle, welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben. Zudem umfasst das Computer-implementierte System zumindest einen digitalen Zwilling, welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur bereitzustellen.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Computer-implementiertes Verfahren zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen zumindest einer ersten Schnittstelle, welche konfiguriert ist, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden. Zudem umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer Graphen-basierten Struktur, welche ein konzeptionelles Modell und eine Mehrzahl von Dateninstanzen umfasst. Das konzeptionelle Modell umfasst eine Mehrzahl von Konzepten, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet, wobei die Konzepte mit Attributen versehen sind und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert sind. Die Dateninstanzen weisen Datenpunkte von physikalischen Objekten auf und sind jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet. Die Graphen-basierte Struktur ist ausgelegt, um Daten von der Schnittstelle zu empfangen und um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren. Das Verfahren umfasst weiterhin das Bereitstellen einer Nutzer-Schnittstelle, welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben. Außerdem umfasst das Verfahren das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings, welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur bereitzustellen.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und Verfahren, welches eine Graphen-basierte Struktur und zumindest einen digitalen Zwilling umfassen, die auch unabhängig voneinander existieren, aber voneinander profitieren können. Dadurch können die Vorteile beider semantischen Technologien kombiniert werden und es kann ein höherer Grad an Automatisierung erreicht werden. Die Graphen-basierte Struktur kann dabei als eine Ebene zur Abstraktion und Integration darunterliegender Daten von Schnittstellen, die zum Beispiel Maschinendaten erzeugen, welche in einem Daten-See oder einer Datenbank gespeichert sind, dienen. Der zumindest eine digitale Zwilling wird über der Graphen-basierten Struktur bereitgestellt und kann Daten von der Graphen-basierten Struktur beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur bereitstellen. Dabei kann eine Anwendung auf Basis einer Anfrage von dem zumindest einen digitalen Zwilling Daten mit einer semantischen Beschreibung erhalten, was die Nutzung und Weiterverwendung dieser Daten vereinfachen kann.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Computer-implementiertes System 1 mit einer ersten Schnittstelle 10, einer Graphen-basierten Struktur 20, einer Nutzer-Schnittstelle 30 und zumindest einem digitalen Zwilling 40.
2A zeigt schematisch einen ersten Ausschnitt eines Computer-implementierten Verfahrens 100 zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings 40.
2B zeigt schematisch einen zweiten Ausschnitt des Computer-implementierten Verfahrens 100 zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings 40.
3 zeigt schematisch ein Beispiel eines Computer-implementierten Verfahrens 100 zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings 40.

Ausführliche Beschreibung
Wie in der 1 skizziert, betrifft ein erster Aspekt ein Computer-implementiertes System 1, welches zumindest eine erste Schnittstelle 10 umfasst. Die zumindest eine erste Schnittstelle 10 kann in Ausführungen eine Sensor-Schnittstelle sein. Die zumindest eine erste Schnittstelle 10 ist konfiguriert, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden. Dieses physische Objekt kann beispielsweise eine Maschine oder andere technische Vorrichtung M sein (oder ein Modul einer Maschine oder Vorrichtung), welche Sensoren umfasst, die variierende, heterogene und dynamische Daten an der Schnittstelle 10 bereitstellen können. Das Computer-implementierte System 1 umfasst zudem eine Graphen-basierte Struktur (KG) 20, welche ein konzeptionelles Modell und eine Mehrzahl von Dateninstanzen umfasst. Die Graphen-basierte Struktur kann dabei eine Ontologie (oder mehrere Ontologien) umfassen, welche wiederum das konzeptionelle Modell und die Dateninstanzen umfassen kann. Eine Ontologie kann einen Wissensbereich („knowledge domain“) mit Hilfe einer standardisierenden Terminologie sowie Beziehungen (und ggf. Ableitungsregeln) zwischen den dort definierten Begriffen beschreiben. Unter einer Ontologie kann also eine explizite formale Spezifikation einer Konzeptualisierung verstanden werden. Die Ontologie kann dabei ein Netzwerk von Informationen mit logischen Relationen darstellen. Das konzeptionelle Modell umfasst eine Mehrzahl von Konzepten, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet. Dabei sind die Konzepte mit Attributen versehen und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert. Ein Konzept kann dabei als Knoten betrachtet werden und eine Beziehung zwischen den Konzepten als Kanten, welche die Konzepte (oder Knoten) miteinander verbinden. Die Mehrzahl von Konzepten können zum Beispiel eine Maschine M, eine Anlage P, ein Fehlercode und/oder ein Produkttyp sein. Die Beziehung zwischen den Konzepten kann derart sein, dass zum Beispiel die Maschine M einen bestimmten Produkttyp produziert und/oder dass die Maschine M einen Fehlercode aufweist. Die Dateninstanzen weisen Datenpunkte von physikalischen Objekten auf und sind jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet. Die Dateninstanzen können verschiedene Daten, zum Beispiel von der Maschine M, umfassen. Die Graphen-basierte Struktur 20 ist ausgelegt, um Daten von der Schnittstelle 10 zu empfangen und ist ausgelegt, um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren. Beispielsweise kann die Graphen-basierte Struktur 20 von der zumindest einen Schnittstelle 10 eine Datenbank T_Maschine empfangen, welche alle Maschinen M in der Anlage P umfasst, die dann in der Graphen-basierten Struktur 20 als Konzepte mit Beziehungen zueinander und Attributen, sowie Dateninstanzen abgebildet werden können. Des Weiteren umfasst das Computer-implementierte System 1 eine Nutzer-Schnittstelle 30, welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur 20 anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben. Die Abfrage und/oder Definition kann an die Ontologie erfolgen. Über die Nutzer-Schnittstelle 30 kann ein Nutzer beispielsweise abfragen, welche Maschine M in der Anlage P die meisten Fehler für einen bestimmten Produkttyp definiert. Anhand der Graphen-basierten Struktur 20 kann eine Antwort mit der fehleranfälligsten Maschine ausgegeben werden. Zudem umfasst das Computer-implementierte System 1 zumindest einen digitalen Zwilling 40, welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur 20 zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur 20 bereitzustellen. In diesem System 1 kann ein digitaler Zwilling 40 mit einer Graphen-basierten Struktur 20 kombiniert werden. Anhand der Graphen-basierten Struktur 20 können heterogene Daten von verschiedenen Schnittstellen integriert und abstrahiert werden, wobei die Graphen-basierte Struktur 20 als Basis für eine Aufbereitung von Daten für den digitalen Zwilling 40 dienen kann. Die Graphen-basierte Struktur 20 und der digitale Zwilling 40 können unabhängig voneinander bereitgestellt werden, jedoch voneinander profitieren. Die Daten des digitalen Zwillings 40 können anhand der Graphen-basierten Struktur 10 erzeugt und von dieser abgeleitet werden, wodurch die Datennutzung und - weiterverarbeitung vereinfacht werden kann. Durch das System 1 kann ein hoher Automatisierungsgrad erreicht werden.
Die Graphen-basierte Struktur 20 kann zumindest einen Teilgraphen umfassen, welcher Konzepte und Beziehungen umfasst, die Teilmengen der Graphen-basierten Struktur 20 sind. Zum Beispiel kann das Konzept „Fehlercode“ mit den Konzepten „Zeitstempel“ und „Beschreibung (des Fehlers)“ durch Beziehungen verbunden sein. Werden nur diese drei Konzepte (mit ihren Attributen) und deren Beziehungen isoliert betrachtet, so können diese als Teilgraph der Graphen-basierten Struktur 20 definiert werden.
Die zumindest eine erste Schnittstelle 10 kann eine Daten-Schnittstelle sein. In Ausführungen kann die zumindest eine erste Schnittstelle 10 eine Sensor-Schnittstelle sein. Die zumindest eine erste Schnittstelle 10 kann mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft sein. In Ausführungen kann die zumindest eine erste Schnittstelle 10 mit der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle interagieren, insbesondere wobei die zumindest eine erste Schnittstelle 10 Daten von der zumindest einen ersten bereits existierenden Datenquelle empfangen und/oder senden kann. Die zumindest eine bereits existierende Datenquelle kann in Ausführungen einen Datensee und/oder eine Sensor-Schnittstelle und/oder eine Datenbank umfassen.
Der zumindest eine digitale Zwilling 40 kann anhand der Graphen-basierten Struktur 20 auf Basis einer Abfrage und/oder Definition der Nutzer-Schnittstelle 30 an der Graphen-basierten Struktur 20 erzeugt worden sein. Ein Nutzer kann zum Beispiel über die Nutzer-Schnittstelle 30 an der Graphen-basierte Struktur 20 abfragen, welche Maschine M die meisten Fehlercodes aufweist, wobei für eine Anwendung Daten der Maschine M, insbesondere die Fehlercodes, von Interesse sind. Der Nutzer kann über die Nutzer-Schnittstelle 30 in der Graphen-basierten Struktur 20 definieren, dass ein digitaler Zwilling 40 für ein Konzept, zum Beispiel für das Konzept „Maschine“, vorhanden sein kann, was eine Beziehung zwischen dem Konzept (z.B. dem Konzept „Maschine“) und „digitaler Zwilling“ in der Graphen-basierten Struktur darstellt. Das System kann eine automatisierte Abfrage über die Graphen-basierte Struktur 20 nach weiteren Konzepten durchführen, die dem Konzept entsprechen, welches als digitaler Zwilling 40 definiert wurde. Für diese Konzepte kann das System, insbesondere automatisiert, ebenfalls jeweils einen digitalen Zwilling erstellen. In einer anderen Ausführung, die mit der oben beschriebenen Ausführung kombinierbar ist, kann zumindest ein digitaler Zwilling 40 unabhängig von der Graphen-basierten Struktur 20 vorgesehen sein. Von diesem können jedoch Daten empfangen und/oder an der Graphen-basierten Struktur 20 Daten bereitgestellt werden.
Der digitale Zwilling 40 kann eine technische Vorrichtung zur physikalisch-basierten Simulation und Datenanalyse eines realen physischen Objekts in einer virtuellen Umgebung umfassen, insbesondere wobei das reale physische Objekt ein oder mehrere Produkte und/oder eine Produktionsanlage sein kann. Beispielsweise kann ein digitaler Zwilling des Konzepts „Maschine“ Konstruktionszeichnungen der Maschine, Sensoren der Maschine (die Daten generieren) und/oder Produktdaten der Maschine umfassen.
Der zumindest eine digitale Zwilling 40 kann zumindest einen ersten Datenendpunkt (DEP) C umfassen. Der zumindest eine erste Datenendpunkt C kann aus der Graphen-basierten Struktur 20 erzeugt und abgeleitet werden. Die Graphen-basierte Struktur 20 kann zur Integration heterogener Daten, welche von der zumindest einen ersten Schnittstelle 10 bereitgestellt werden, genutzt werden und als Basis zur Erzeugung und Ableitung von dem zumindest einen ersten Datenendpunkt C für den zumindest einen digitalen Zwilling 40 dienen. Zudem kann der zumindest eine digitale Zwilling 40 ein erstes semantisches Modell 41 umfassen, insbesondere wobei das erste semantische Modell 41 aus der Graphen-basierten Struktur 20 erzeugt und abgeleitet werden kann. Das erste semantische Modell 41 kann angepasst sein, um den zumindest einen ersten Datenendpunkt C semantisch zu beschreiben. Ein Teilgraph der Graphen-basierten Struktur 20 kann aus der Graphen-basierten Struktur 20 projiziert und dem zumindest einen Datenendpunkt C zugewiesen werden. Der zumindest eine Datenendpunkt C kann somit eine semantische Beschreibung aufweisen, welche aus der Graphen-basierten Struktur 20 abgeleitet ist. Eine Anwendung 50, welche auf den zumindest einen digitalen Zwilling 40, insbesondere auf den zumindest einen ersten Datenendpunkt C, zugreift, kann somit Daten mit einer semantischen Beschreibung erhalten, was die Datennutzung und - weiterverarbeitung vereinfachen kann. Beispielsweise kann der Teilgraph Fehlercode/Zeitstempel/Beschreibung dem Datenendpunkt C anhand der Graphen-basierten Struktur 20 zugewiesen und abgeleitet werden. Für die Maschine M können daher Daten für die Fehlercodes bereitgestellt werden, wobei die Daten des Fehlercodes eine entsprechende semantische Beschreibung aufweisen. Datenendpunkte müssen folglich nicht direkt auf existierende Schnittstellen 10 und/oder Datenquellen zurückgreifen können. Anstatt Datenendpunkte für jede existierende Schnittstelle 10 und/oder Datenquelle aufzuweisen (z.B. eine Sensor-Schnittstelle), kann die Graphen-basierte Struktur 20 als kombinierende Abstraktionsebene zwischen der zumindest einen ersten Schnittstelle 10 und dem zumindest einen digitalen Zwilling 40 dienen. Ein entsprechender Datenendpunkt C kann seine Daten also nicht von der zumindest einen ersten Schnittstelle 10 selbst beziehen, sondern von der Graphen-basierten Struktur 20. Ein erzeugter Datenendpunkt C kann Daten an einer Anwendung 50 ausgeben, die von einer Mehrzahl von Schnittstellen 10 stammen können, welche über die Graphen-basierte Struktur 20 integriert und abstrahiert wurden.
Wie oben beschrieben, kann die Graphen-basierte Struktur 20 mehrere Konzepte aufweisen, denen jeweils ein digitaler Zwilling 40 zugewiesen wurde. Jedem dieser Mehrzahl von digitalen Zwillingen 40 kann ein Datenendpunkt C zugewiesen sein, welcher mit einer semantischen Beschreibung, die aus einem Teilgraph aus der Graphen-basierten Struktur 20 abgeleitet ist, verknüpft sein kann. Anhand einer Abfrage des Systems 1 können für jeden digitalen Zwilling 40 die Daten aller Teilgraphen ausgewählt und zu einem Datenendpunkt C verknüpft werden. Jede Abfrage an das System 1 kann zu einem individuell ansprechbaren Datenendpunkt C gebündelt werden und die Zugehörigkeit eines jeden Datenendpunkts zum jeweiligen digitalen Zwilling 40 anhand des Systems 1 gespeichert werden.
Der zumindest eine digitale Zwilling 40 kann zumindest einen zweiten Datenendpunkt B umfassen, insbesondere wobei der zumindest eine zweite Datenendpunkt B direkt anhand von Daten zumindest einer zweiten Schnittstelle 11 erzeugt und abgeleitet werden kann. Die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 kann eine Daten-Schnittstelle sein. In Ausführungen kann die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 eine Sensor-Schnittstelle sein. Die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 kann mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft sein. In Ausführungen kann die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 mit der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle interagieren, insbesondere wobei die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 Daten von der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle empfangen und/oder senden kann. Die zumindest eine bereits existierende Datenquelle kann in Ausführungen einen Datensee und/oder eine Sensor-Schnittstelle und/oder eine Datenbank umfassen.
Der zumindest eine zweite Datenendpunkt B kann eine semantische Beschreibung aufweisen, welche direkt anhand von Daten der zumindest einen zweiten Schnittstelle 11 erzeugt und abgeleitet werden kann. Beispielsweise kann die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 Daten von einem Warenlager W in der Anlage P umfassen. Für dieses Warenlager W kann ein zweiter Datenendpunkt B erstellt werden, welcher die von der Schnittstelle 11 empfangenen Daten empfängt. Die empfangenen Daten können dann für den zweiten Datenendpunkt B manuell semantisch beschrieben werden. Die Graphen-basierte Struktur 20 kann ausgelegt sein, um von dem zumindest einen zweiten Datenendpunkt B Daten zu importieren, insbesondere wobei die semantische Beschreibung des zweiten Datenendpunkts B in der Graphen-basierten Struktur 20 abgebildet werden kann und die Daten den Dateninstanzen zugeordnet werden können. Das System 1 kann die Datenendpunkte (z.B. Datenendpunkt C) mit den von der Graphen-basierten Struktur 20 abgeleiteten Daten mit „regulären“ Datenendpunkten (z.B. Datenendpunkt B) kombinieren, welche Daten von Schnittstellen beziehen, die nicht über die Graphen-basierte Struktur implementiert wurden. Die Daten der „regulären“ Endpunkte können in die Graphen-basierte Struktur 20 integriert werden, ohne dass die zweite Schnittstelle 11 direkt in der Graphen-basierten Struktur 20 abgebildet wurde.
Der zumindest eine digitale Zwilling 40 kann zumindest einen dritten Datenendpunkt A umfassen, insbesondere wobei der zumindest eine dritte Datenendpunkt A direkt anhand von Daten einer dritten Schnittstelle 12 erzeugt und abgeleitet sein kann. Der zumindest eine dritte Datenendpunkt A kann dabei unabhängig von dem ersten Datenendpunkt C und/oder dem zweiten Datenendpunkt B vorgesehen sein. Die zumindest eine dritte Schnittstelle 12 kann eine Daten-Schnittstelle sein. In Ausführungen kann die zumindest eine dritte Schnittstelle 12 eine Sensor-Schnittstelle sein. Die zumindest eine dritte Schnittstelle 12 kann mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft sein. In Ausführungen kann die zumindest eine dritte Schnittstelle 12 mit der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle interagieren, insbesondere wobei die zumindest eine dritte Schnittstelle 12 Daten von der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle empfangen und/oder senden kann. Die zumindest eine bereits existierende Datenquelle kann in Ausführungen einen Datensee und/oder eine Sensor-Schnittstelle und/oder eine Datenbank umfassen.
Das System kann ferner eine Anwendung 50 umfassen, die ausgelegt ist, um auf Basis einer Anfrage an den zumindest einen digitalen Zwilling 40 Daten mit einer semantischen Beschreibung zu erhalten, insbesondere von zumindest einem der Datenendpunkte A, B, C. Diese Anwendung 50 kann zum Beispiel eine Computer-Software sein, die Daten bezüglich der Fehlercodes mit semantischer Beschreibung von zumindest einem der Datenendpunkte A, B, C beziehen oder anfordern kann. Der zumindest eine digitale Zwilling 40 kann ausgelegt sein, um Informationen über die Datenendpunkte und deren semantische Beschreibungen für die Anwendung 50 bereitzustellen. Die abgerufenen Daten aus zumindest einem der Datenendpunkte A, B, C können von der Anwendung 50 entsprechend ihrer Beschreibung weitergenutzt und/oder -verarbeitet werden.
Wie in den 2A und 2B skizziert, betrifft ein zweiter Aspekt ein Computer-implementiertes Verfahren 100 zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings 40. Das Verfahren 100 umfasst das Bereitstellen zumindest einer ersten Schnittstelle 10, welche konfiguriert ist, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden. Zudem umfasst das Verfahren 100 das Bereitstellen einer Graphen-basierten Struktur (KG) 20, welche ein konzeptionelles Modell und eine Mehrzahl von Dateninstanzen umfasst. Das konzeptionelle Modell umfasst eine Mehrzahl von Konzepten, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet, wobei die Konzepte mit Attributen versehen sind und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert sind. Zunächst kann die Graphen-basierte Struktur 20 in dem Verfahren 100 vorbereitet werden. Das konzeptionelle Modell der Graphen-basierten Struktur 20 kann von einem Nutzer erzeugt werden, wobei die zumindest eine Schnittstelle bzw. der von der Schnittstelle 10 empfangenen Daten im konzeptionellen Modell abgebildet und gespeichert werden können. Die Dateninstanzen weisen Datenpunkte von physikalischen Objekten auf und sind jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet. Die Graphen-basierte Struktur 20 ist ausgelegt, um Daten von der Schnittstelle 10 zu empfangen und um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren. Das Verfahren 100 umfasst weiterhin das Bereitstellen einer Nutzer-Schnittstelle 30, welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur 20 anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben. In einem Schritt A des Verfahrens kann durch den Nutzer über die Nutzer-Schnittstelle 30 eine Abfrage an die Graphen-basierte Struktur 20 zur Beantwortung einer oder mehrerer analytischer Fragen gestellt werden, wobei die Graphen-basierte Struktur 20 die analytischen Fragen beantworten kann. Außerdem umfasst das Verfahren 100 das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings 40, welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur 20 zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur 20 bereitzustellen. Durch das Verfahren 100 kann ein höherer Grad an Automatisierung und eine verbesserte Nutzung und Weiterverwendung von Daten erzielt werden.
Die zumindest eine erste Schnittstelle 10 kann eine Daten-Schnittstelle sein. In Ausführungen kann die zumindest eine erste Schnittstelle 10 eine Sensor-Schnittstelle sein. Die zumindest eine erste Schnittstelle 10 kann mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft sein. In Ausführungen kann die zumindest eine erste Schnittstelle 10 mit der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle interagieren, insbesondere wobei die zumindest eine erste Schnittstelle 10 Daten von der zumindest einen ersten bereits existierenden Datenquelle empfangen und/oder senden kann. Die zumindest eine bereits existierende Datenquelle kann in Ausführungen einen Datensee und/oder eine Sensor-Schnittstelle und/oder eine Datenbank umfassen.
In einem Schritt B des Verfahrens 100 kann das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings 40 ein Kommentieren und/oder Erweitern, insbesondere durch einen Nutzer, der Graphen-basierten Struktur 20 auf Basis einer Abfrage und/oder Definition der Nutzer-Schnittstelle 30 an die Graphen-basierte Struktur 20 umfassen. Die Graphen-basierte Struktur 20 kann zumindest einen Teilgraphen umfassen, welcher Konzepte und Beziehungen umfasst, die Teilmengen der Graph-basierten Struktur 20 sind. Das Kommentieren und/oder Erweitern der Graphen-basierten Struktur 20 kann des Weiteren das Definieren, insbesondere durch einen Nutzer, zumindest eines Konzepts in dem konzeptionellen Modell als digitalen Zwilling 40 und das Verknüpfen von dem zumindest einen Teilgraphen in der Graph-basierten Struktur 20 zu zumindest einem ersten Datenendpunkt C anhand der Nutzer-Schnittstelle 30 umfassen. Das Kommentieren und/oder Erweitern kann, insbesondere durch einen Nutzer, am konzeptionellen Modell der Graphen-basierten Struktur 20 vorgenommen werden. Insbesondere können durch einen Nutzer Konzepte des konzeptionellen Modells als zumindest ein digitaler Zwilling 40 benannt und bestimmte Teilgraphen mit Daten des Konzepts zusammengefasst und als zumindest einen ersten Datenendpunkt C definiert werden. Dadurch kann festgelegt werden, welche Daten und Konzepte für Anwendungen 50 und/oder Use-Cases von Relevanz sind. Das Kommentieren und/oder Erweitern der Konzepte in der Graphen-basierten Struktur 20 bzgl. des zumindest einen digitalen Zwillings 40 kann, insbesondere durch das System 1, in der Graphen-basierten Struktur 20 gespeichert werden. Anstatt Datenendpunkte für jede existierende Schnittstelle 10 aufzuweisen, kann die Graphen-basierte Struktur 20 als kombinierende Abstraktionsebene zwischen der zumindest einen ersten Schnittstelle 10 und dem zumindest einen digitalen Zwilling 40 dienen. Ein Datenendpunkt bezieht seine Daten also nicht von der zumindest einen ersten Schnittstelle 10 selbst, sondern von der Graphen-basierten Struktur 20. Ein erzeugter Datenendpunkt, insbesondere der zumindest eine erste Datenendpunkt C, kann Daten ausgeben, die von einer Mehrzahl von Schnittstellen 10 stammen können, welche über die Graphen-basierte Struktur 20 integriert und abstrahiert wurden.
In einem Schritt C des Verfahrens 100 kann das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings 40 das Identifizieren eines jeden Vorkommens des als digitalen Zwillings definierten Konzepts in den von der zumindest einen ersten Schnittstelle 10 empfangenen Daten in der Graphen-basierten Struktur 20 umfassen. Zudem kann das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings 40 das Erstellen eines digitalen Zwillings 40 für jedes identifizierte Konzept umfassen. Das Erstellen des zumindest einen digitalen Zwillings 40 kann sich auf das Erzeugen eines Eintrags für zumindest einen digitalen Zwilling 40 im System beziehen, oder auf das Einrichten einer alleinstehenden Anwendung, welche den zumindest einen digitalen Zwilling 40 repräsentiert. Dies kann zum Beispiel durch eine Verwaltungsschale (z.B. eine „Asset Administration Shell“) erfolgen.
Das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings 40 kann zudem in einem Schritt D des Verfahrens 100 das automatisierte Generieren einer Abfrage an die Graphen-basierte Struktur 20 umfassen, welche für jeden digitalen Zwilling 40 die Daten aller Teilgraphen auswählt, welche zu zumindest einem ersten Datenendpunkt C verknüpft wurden. Jede generierte Abfrage kann zu einem individuell ansprechbaren Datenendpunkt C gebündelt werden, wobei die Zugehörigkeit jedes Datenendpunkts C zu dem digitalen Zwilling 40, für den der Datenendpunkt C Daten bereitstellt, gespeichert werden kann. Wird nun ein solcher individuell ansprechbarer Datenendpunkt C durch eine Anwendung 50 aufgerufen, so kann eine Abfrage an die Graphen-basierte Struktur 20 ausgeführt werden und es können die definierten Daten aller Teilgraphen ausgegeben werden.
Das Verfahren 100 kann weiterhin in einem Schritt E ein Projizieren der Teilgraphen, die zu einem Datenendpunkt C verknüpft wurden, aus der Graphen-basierten Struktur 20 und das Speichern der projizierten Teilgraphen als semantische Datenendpunktbeschreibung für jeden erzeugten Datenendpunkt C umfassen.
Das Verfahren 100 kann zudem die Nutzung des zumindest einen digitalen Zwillings 40 in zumindest einer Anwendung 50 umfassen. Das Verfahren 100 kann dabei ein Bereitstellen einer Anwendung 50 umfassen, welche ausgelegt sein kann, um alle für die Anwendung 50 relevanten digitale Zwillinge 40 anzufordern, um Daten aus den jeweiligen Datenendpunkten C mit einer semantischen Beschreibung auszulesen. Die Anwendung 50 kann zunächst alle für die Anwendung 50 relevanten digitalen Zwillinge, oder des zumindest einen digitalen Zwillings 40, im System 1 anfordern, wobei die angeforderten digitalen Zwillinge 40 Informationen über die Datenendpunkte C und deren semantische Beschreibungen bereitstellen können. Die Anwendung 50 kann die nach ihrer semantischen Beschreibung relevanten Daten auswählen und benötigte Datenendpunkte C, oder des zumindest einen ersten Datenendpunkts C, aufrufen. Die Anwendung 50 kann die Abfrage ausführen, die alle aufgerufenen Datenendpunkte C bündelt und kann dann entsprechende Ergebnisse an der Anwendung 50 bereitstellen. Die Nutzung des zumindest einen digitalen Zwillings 40 in einer Anwendung 50 kann zudem die Verarbeitung der abgerufenen Daten entsprechend ihrer Bedeutung gemäß der semantischen Beschreibung des zumindest einen ersten Datenendpunkts C umfassen.
Das Verfahren 100 kann weiterhin das Importieren und Abbilden von Daten in der Graphen-basierten Struktur 20 zumindest eines zweiten Datenendpunkts B umfassen. Der zumindest eine zweite Datenendpunkt B kann eine semantische Beschreibung aufweisen, auf wessen Basis die Graphen-basierte Struktur 20 erweitert und/oder kommentiert werden kann. Der zumindest eine zweite Datenendpunkt B kann dabei Daten von zumindest einer zweiten Schnittstelle 11 beziehen, welche Daten unabhängig von der Graphen-basierten Struktur 20 für den zumindest einen zweiten Datenendpunkt B bereitstellt. Die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 kann eine Daten-Schnittstelle sein. In Ausführungen kann die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 eine Sensor-Schnittstelle sein. Die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 kann mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft sein. In Ausführungen kann die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 mit der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle interagieren, insbesondere wobei die zumindest eine zweite Schnittstelle 11 Daten von der zumindest einen bereits existierenden Datenquelle empfangen und/oder senden kann. Die zumindest eine bereits existierende Datenquelle kann in Ausführungen einen Datensee und/oder eine Sensor-Schnittstelle und/oder eine Datenbank umfassen. In dem Verfahren 100 können die Datenendpunkte (insbesondere dem zumindest eine Datenendpunkt C) mit den von der Graphen-basierten Struktur 20 abgeleiteten Daten mit „regulären“ Datenendpunkten (insbesondere dem zumindest einen zweiten Datenendpunkt B) kombinieren, welche Daten von Schnittstellen beziehen, die nicht über die Graphen-basierte Struktur 20 implementiert bzw. abgebildet wurden. Die Daten der „regulären“ Datenendpunkte können in die Graphen-basierte Struktur 20 integriert werden, ohne dass die zweite Schnittstelle 11 in der Graphen-basierten Struktur 20 abgebildet wurde.
Das beschriebene System 1 und das beschriebene Verfahren 100 zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings 40 können einen Computer oder ein Netzwerk von Computern umfassen bzw. über diese ausführbar sein, wobei der Computer oder das Netzwerk von Computern zumindest einen Prozessor und zumindest einen Speicher umfassen. Die beschriebene Verfahrenslogik kann in Form von ausführbarem Code in mindestens einem Speicher bereitgehalten werden und von dem mindestens einen Prozessor ausgeführt werden. Die zumindest einen ersten, zweiten und/oder dritten Schnittstellen 10, 11, 12 und/oder die Graphen-basierte Struktur 20 und/oder die Nutzer-Schnittstelle 30 und/oder der zumindest eine digitale Zwilling 40 und/oder die Anwendung 50 können Daten an den mindestens einen Prozessor schicken und optional auch Anweisungen von dem mindestens einen Prozessor erhalten. Der Prozessor kann dabei von einem Nutzer initiierte und/oder automatisch generierte Abfragen an das System 1 richten. Das Computer-implementierte System 1 ist dabei nicht auf eine bestimmte Hardware-Umgebung beschränkt. So können verteilte und über ein Netzwerk gekoppelte Vorrichtungen die hierin beschriebenen Techniken ausführen. Die Offenbarung umfasst auch elektrische Signale und Computer-lesbare Medien, die Befehle definieren, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, die hierin beschriebenen Techniken umsetzen.
In 3 ist ein Beispiel für das Verfahren 100 zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings 40 skizziert, welches mit dem System 1 erfolgen kann. In dem Beispiel kann zunächst das konzeptionelle Modell als Teil der Graphen-basierten Struktur 20 durch einen Nutzer erstellt werden. Wie oben beschrieben, können die Konzepte „Maschine“, „Anlage“, „Fehlercode“ und „Produkttyp“ zunächst durch einen Nutzer im konzeptionellen Modell als Teil der Graphen-basierten Struktur 20 abgebildet, über Beziehungen miteinander verbunden und mit Attributen versehen werden. Die erstellten Konzepte können dabei auf der Abbildung von entsprechenden und vorhandenen Schnittstellen 10 beruhen, insbesondere von Sensor-Schnittstellen, wie zum Beispiel die in der 3 dargestellte Sensor-Schnittstelle „Maschine“ und/oder die Sensor-Schnittstelle „Fehler“. Dateninstanzen, welche auf Daten der zumindest einen Schnittstelle 10 beruhen, können den jeweiligen Konzepten zugeordnet werden. Ein Nutzer kann nach dem Erstellen der Graphen-basierten Struktur im Schritt A über die Nutzer-Schnittstelle 30 die Abfrage „Welche Maschine in der Anlage produziert im Durchschnitt die meisten Fehler während der Produktion eines Produkttyps K?“ an die Graphen-basierte Struktur 20 richten. Das System 1, insbesondere die Graphen-basierte Struktur 20, kann die fehleranfälligste Maschine in der Produktion eines Produkts identifizieren und ein Nutzer könnte entscheiden, eine Überwachungssoftware zu entwickeln und zur Überwachung der Maschine einzurichten. Eine solche Software kann wiederholt neu auftretende Fehler an dieser Maschine abfragen, um während der Produktion eine Warnung auszulösen oder einen Bediener zu unterstützen. Diese Software kann als Anwendung 50 betrachtet werden.
Für den Nutzer können gemäß der Abfrage die Konzepte „Maschine“ und „Fehlercode“ von Bedeutung für die Anwendung 50 sein. Wie in Schritt B gezeigt, kann der Nutzer die Graphen-basierte Struktur 20 mit dem Konzept „Digitaler Zwilling“ erweitern und mit dem Konzept „Maschine“ eine Beziehung definieren. Zudem kann der Nutzer definieren, dass das Konzept „Fehlercode“ und alle mit diesem unmittelbar verbundenen Konzepte, wie zum Beispiel das Konzept „Zeitstempel“ und das Konzept „Beschreibung“, einen Teilgraph darstellen und diesen als Beschreibung für einen Datenendpunkt C des digitalen Zwillings 40 definieren. Eine Datenbank, welche von einer auf der Graphen-basierten Struktur 20 abgebildeten Schnittstelle 10, insbesondere einer Sensor-Schnittstelle, stammt und in der Graphen-basierten Struktur 20 den Dateninstanzen zugewiesen sein kann, kann eine Tabelle T_Maschine aufweisen, welche alle Maschinen M in der Anlage P beinhaltet. Wie in Schritt C gezeigt, kann das System 1 eine automatisch generierte Abfrage für jede Maschine M in T_Maschine durchführen und jeweils einen digitalen Zwilling DTM erzeugen. Eine weitere Dateninstanz kann eine Tabelle T_Fehler aufweisen, die jeden Fehler jeder Maschine M in der Anlage P speichern kann, sowie auch zugehörige Informationen beinhalten kann, wie zum Beispiel der Zeitstempel und die Beschreibung. Beide Tabellen T_Maschine und T_Fehler wurden in der Graphen-basierten Struktur jeweiligen Konzepten zugewiesen. Im Schritt D kann das System 1 eine Abfrage Q_M für jede Maschine M in der Tabelle T_Maschine erzeugen, so dass die Abfrage alle Fehler von M aus T_Fehler und die damit verbundenen Informationen „Zeitstempel“ und „Beschreibung“ auswählen kann. Das System 1 kann nun einen Datenendpunkt E_M erstellen. Ein Aufruf des Datenendpunkts E_M kann eine Abfrage Q_M über die Graphen-basierte Struktur 20 bewirken und kann die aufgetretenen Fehler der Maschine M ausgeben. Das System 1 kann diesen zumindest einen ersten Datenendpunkt C mit dem digitalen Zwilling DTM verknüpfen.
Wie oben beschrieben, können die Konzepte „Fehlercode“, „Zeitstempel“ und „Beschreibung“ einen Teilgraph der Graphen-basierten Struktur 20 darstellen und wurden in Schritt B zu einer Datenendpunktbeschreibung verknüpft. Dieser Teilgraph kann aus der Graphen-basierten Struktur 20 projiziert werden und dem Datenendpunkt E_M zugewiesen werden, wodurch E_M mit einer semantischen Beschreibung verknüpft ist. Die Anwendung 50, zum Beispiel die Überwachungssoftware, kann die Fehler jeder Maschine M mit einer zugehörigen semantischen Beschreibung auslesen.

Claims

Ein Computer-implementiertes System (1), umfassend: zumindest eine erste Schnittstelle (10), welche konfiguriert ist, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden; eine Graphen-basierte Struktur (20), umfassend: ein konzeptionelles Modell, welches eine Mehrzahl von Konzepten umfasst, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet, wobei die Konzepte mit Attributen versehen sind und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert sind; eine Mehrzahl von Dateninstanzen, welche Datenpunkte von physikalischen Objekten aufweisen und den jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet sind; wobei die Graphen-basierte Struktur ausgelegt ist, um Daten von der Schnittstelle (10) zu empfangen und ausgelegt ist, um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren; eine Nutzer-Schnittstelle (30), welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben; und zumindest einen digitalen Zwilling (40), welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur (20) zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur (20) bereitzustellen.
Das Computer-implementierte System (1) nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine erste Schnittstelle (10) mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft ist und/oder mit dieser interagiert, insbesondere wobei die zumindest eine erste Schnittstelle (10) eine Sensor-Schnittstelle ist.
Das Computer-implementierte System (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der zumindest eine digitale Zwilling (40) anhand der Graphen-basierten Struktur (20) auf Basis einer Abfrage und/oder Definition der Nutzer-Schnittstelle (30) an der Graphen-basierten Struktur (20) erzeugt wurde.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der digitale Zwilling (40) eine technische Vorrichtung zur physikalisch-basierten Simulation und Datenanalyse eines realen physischen Objekts in einer virtuellen Umgebung umfasst, insbesondere wobei das reale physische Objekt ein oder mehrere Produkte und/oder eine Produktionsanlage ist/sind.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine digitale Zwilling (40) zumindest einen ersten Datenendpunkt (C) umfasst, insbesondere wobei der zumindest eine Datenendpunkt aus der Graphen-basierten Struktur erzeugt und abgeleitet ist.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine digitale Zwilling (40) ein erstes semantisches Modell (41) umfasst, insbesondere wobei das erste semantische Modell (41) aus der Graphen-basierten Struktur (20) erzeugt und abgeleitet ist, optional wobei das erste semantische Modell (41) angepasst ist, um den zumindest einen ersten Datenendpunkt (C) semantisch zu beschreiben.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der digitale Zwilling (40) zumindest einen zweiten Datenendpunkt (B) umfasst, insbesondere wobei der zumindest eine zweite Datenendpunkt (B) direkt anhand von Daten einer zweiten Schnittstelle (11), insbesondere einer zweiten Sensor-Schnittstelle, erzeugt und abgeleitet ist.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß Anspruch 7, wobei der zumindest eine zweite Datenendpunkt (B) eine semantische Beschreibung aufweist, welche direkt anhand von Daten der zweiten Schnittstelle (11) erzeugt und abgeleitet ist.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß Anspruch 8, wobei die Graphen-basierte Struktur (20) ausgelegt ist, um von dem zumindest einen zweiten Datenendpunkt (B) Daten zu importieren, insbesondere wobei die semantische Beschreibung des zweiten Datenendpunkts (B) in der Graphen-basierte Struktur (20) abgebildet wird und die Daten den Dateninstanzen zugeordnet werden.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der digitale Zwilling (40) zumindest einen dritten Datenendpunkt (A) umfasst, insbesondere wobei der zumindest eine dritte Datenendpunkt (A) direkt anhand von Daten einer dritten Schnittstelle (12), insbesondere einer dritten Sensor-Schnittstelle, erzeugt und abgeleitet ist.
Das Computer-implementierte System (1) gemäß Anspruch 10, wobei das System ferner eine Anwendung (50) umfasst, die ausgelegt ist, um auf Basis einer Anfrage an den zumindest einen digitalen Zwilling (40) Daten von zumindest einem der Datenendpunkte (A, B, C) mit einer semantischen Beschreibung zu erhalten.
Ein Computer-implementiertes Verfahren (100) zum Instanziieren zumindest eines digitalen Zwillings (40), umfassend: a) das Bereitstellen zumindest einer ersten Schnittstelle (10), welche konfiguriert ist, um Daten von einem physischen Objekt zu empfangen und zu senden; b) das Bereitstellen einer Graphen-basierten Struktur (20), umfassend: ein konzeptionelles Modell, welches eine Mehrzahl von Konzepten umfasst, wobei jedes Konzept ein physikalisches Objekt abbildet, wobei die Konzepte mit Attributen versehen sind und deren jeweilige Beziehungen untereinander definiert sind; eine Mehrzahl von Dateninstanzen, welche Datenpunkte von physikalischen Objekten aufweisen und den jeweiligen Konzepten in dem konzeptionellen Modell zugeordnet sind; wobei die Graphen-basierte Struktur ausgelegt ist, um Daten von der Schnittstelle (10) zu empfangen und um empfangene Daten in das konzeptionelle Modell und/oder in die Dateninstanzen zu integrieren; und c) das Bereitstellen einer Nutzer-Schnittstelle (30), welche ausgelegt ist, um eine Abfrage und/oder Definition an die Graphen-basierte Struktur anhand einer Eingabe eines Nutzers bereitzustellen und eine entsprechende Antwort auszugeben; d) das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings (40), welcher ausgelegt ist, um Daten von der Graphen-basierten Struktur (20) zu beziehen und/oder Daten an der Graphen-basierten Struktur (20) bereitzustellen.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß Anspruch 12, wobei die zumindest eine erste Schnittstelle (10) mit zumindest einer bereits existierenden Datenquelle verknüpft ist und/oder mit dieser interagiert, insbesondere wobei die zumindest eine erste Schnittstelle (10) eine Sensor-Schnittstelle ist.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings (40) ferner umfasst: ein Kommentieren und/oder Erweitern der Graphen-basierten Struktur (20) auf Basis einer Abfrage und/oder Definition der Nutzer-Schnittstelle (30) an die Graphen-basierte Struktur (20).
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Graphen-basierte Struktur (20) zumindest einen Teilgraphen umfasst, welcher Konzepte und Beziehungen umfasst, die Teilmengen der Graph-basierten Struktur (20) sind.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß Anspruch 15, wobei das Kommentieren und/oder Erweitern der Graphen-basierten Struktur (20) ferner umfasst: das Definieren zumindest eines Konzepts in dem konzeptionellen Modell als digitalen Zwilling (40) und das Verknüpfen von dem zumindest einen Teilgraphen in der Graph-basierten Struktur (20) zu zumindest einem ersten Datenendpunkt (C) anhand der Nutzer-Schnittstelle (30) umfasst.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß Anspruch 16, wobei das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings (40) ferner umfasst: das Identifizieren eines jeden Vorkommens des als digitalen Zwilling definierten Konzepts in den von der Schnittstelle (10) empfangenen Daten in der Graphen-basierten Struktur (20) und das Erstellen eines digitalen Zwillings (40) für jedes identifizierte Konzept.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Erzeugen des zumindest einen digitalen Zwillings (40) ferner umfasst: das automatisierte Generieren einer Abfrage an die Graphen-basierte Struktur (20), welche für jeden digitalen Zwilling (40) die Daten aller Teilgraphen auswählt, welche zu zumindest einem ersten Datenendpunkt (C) verknüpft wurden.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß Anspruch 18, wobei jede generierte Abfrage zu einem individuell ansprechbaren Datenendpunkt (C) gebündelt wird, und wobei die Zugehörigkeit jedes Datenendpunkts (C) zu dem digitalen Zwilling (40), für den der zumindest eine erste Datenendpunkt (C) Daten bereitstellt ist, gespeichert wird.
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß Anspruch 18 oder Anspruch 19, ferner umfassend: das Projizieren der Teilgraphen, die zu zumindest einem ersten Datenendpunkt (C) verknüpft wurden, aus der Graphen-basierten Struktur (20) und das Speichern der projizierten Teilgraphen als semantische Datenendpunktbeschreibung für jeden erzeugten Datenendpunkt (C).
Das Computer-implementierte Verfahren (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 20, ferner umfassend: das Bereitstellen einer Anwendung (50) welche ausgelegt ist, um alle für die Anwendung (50) relevante digitale Zwillinge anzufordern, um Daten aus dem individuell ansprechbaren Datenendpunkt (C) mit einer semantischen Beschreibung auszulesen.