使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统和方法。该系统具有模型构建器，该模型构建器创建模型、与第一用户设备通信并创建流程的被称为数字孪生定义的整合模型。数字孪生包括用于执行数字孪生定义的服务器组件，并且服务器组件还与多个事务系统和辅助系统通信。数字孪生具有客户端模块，使得能够在第二用户设备上进行输出，并部署数字孪生来监测流程。本发明专利技术公开了一种使用数字孪生创建动态模型并监测所述模型的方法。本发明专利技术还公开了一种用于创建所述演示体的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统和方法


[0001]本专利技术涉及对业务流程建模、部署这些模型以作为流程的数字孪生(digital twin：数字孪生体，数字孪生技术)运行以及使用这些数字孪生来监测业务流程，以及更特别地，本专利技术涉及多个下述这样的数字孪生，即一部分组织或整个组织的数字孪生。
[0002]定义
[0003]如在本专利技术中使用的，以下术语通常意在具有如下所述的含义，除非使用它们的上下文另有指示。
[0004]在本专利技术的上下文中使用的表述“组织”是指但不限于业务组织或政府或机构或追求特定目的的任何有组织的团体。具体地就本专利技术而言，表述“组织”是指但不限于所有系统的父集合，包括IT和非IT系统、操作和监督这些系统以实现与不同的流程和参与这些流程的不同“实体”相关的具体行动和活动的人员。
[0005]在本专利技术的上下文中使用的表述“流程域”是指但不限于属于企业公共区域的类似流程和事务的集合。(示例可以包括销售、营销、人力资源、会计、财务、法律等)。
[0006]在本专利技术的上下文中使用的表述“系统”是指在其上执行动作或事务的物理或虚拟平台或平台组件。(示例可以包括：软件系统，如ERP、电子邮件软件；或平台，如Oracle数据库、存储系统；或硬件服务器，甚至制造机器和工作站)。
[0007]在本专利技术的上下文中使用的表述“实体”是指具有特定特征、可识别生命周期并被认为对流程域的整体操作具有重大影响或在其中发挥重要作用的系统级对象或事务级对象。/>[0008]行业中的术语“孪生”涉及独立于实际实体运行的一个或更多个实体模型的组合。
[0009]术语“数字孪生”是现实世界实体或系统的数字表示。数字孪生的实现方式是封装的软件对象或模型，它反映了独特的物理对象和或软件设计模式、组织、人员或其他抽象体。
[0010]术语“合弄”是指可能单独存在和/或作为某物一部分的事物。合弄同时作为与其从属部分相关的自足整体存在，以及在从相反方向考虑时作为依赖部分存在。
[0011]术语“合弄实体”是指上述实体的对象或抽象体，其具有独立的存在并可以被视为如上限定的合弄。在本专利技术的上下文中，如果实体或业务对象在没有其合弄父实体或容器实体的情况下也可以存在或者可以继续履行其角色，且其方式与存在合弄父实体时相同，则可以将该实体或业务对象称为合弄实体。
[0012]本专利技术上下文中的术语“操作模型”是指上述合弄实体的数字模型或表示，其中将实体的生命周期表示为有限状态机，将生命周期期间进行的活动表示为步骤，以及通过必要的逻辑捕获实体生命周期的操作方面。
[0013]在本专利技术的上下文中使用的表述“演示体(play)”是指但不限于实体的完整表示及其对流程域或企业的贡献。表述“演示体”是合弄实体的数字孪生。“演示体”包括至少一个操作模型，并且可以包括其他操作模型或分析模型的组合。
[0014]在本专利技术的上下文中使用的术语“标记”是指被包含在模型或演示体中的“引用”，
指向被认为在流程模型中具有重要意义的、系统或流程的特定属性。在大量的特性或属性中，只有少数被认为对于演示体是重要的，并且这些属性被认为是“标记的”。
[0015]这些定义是对本领域中所表述的定义的补充。

技术介绍

[0016]世界各地许多组织的信息技术(IT)应用全景在捕获和存储各个流程域如财务、销售、营销、制造、项目和产品管理、供应链管理等中的所有关键业务事务的方面已达到成熟状态。大量整合或独立的IT系统提供满足这些需求的功能。一些示例是ERP系统、客户关系管理(CRM)系统、供应链管理(SCM)系统、制造信息系统、各种财务会计软件等。在现有技术中，此类系统一起被称为“记录系统”或事务处理系统。
[0017]在过去的二十年期间，“业务流程管理”(BPM)领域受到了很多关注。BPM关注“流程”而不是事务，其目的是将它们捕获、分析、优化和自动化。在现有技术中，存在提供管理和执行业务流程的特点的若干BPM套件。现有的BPM解决方案通常包括工作流和建模服务。此类BPM解决方案还执行基础流程步骤或事务。大多数BPM套件使用现有技术中的BPMN符号进行建模。本领域已知的现有套件是以人为中心(工作流)或以整合为中心(服务总线)或以文档为中心(案例工具)或这些的组合。
[0018]由技术如人工智能和自动化驱动的数字化转型已成为提高业务绩效的杠杆而受到关注。在自动化的情况下，除了较早的方法之外，本领域中还专利技术了许多新的RPA(机器人流程自动化)工具。人工智能工具和算法已成功应用于若干特定的问题陈述。这些工具在所有业务流程中的广泛应用仍处于成熟过程中。
[0019]数字孪生作为一种现象，以及数字孪生作为技术的实现方式已经存在了相当长的时间。随着计算技术的出现及其日益增加的可访问性和可负担性，复杂的数字孪生对于大量应用变得可行。数字孪生被限定为现实世界实体或系统的数字表示。数字孪生的实现方式是封装的软件对象或模型，该软件对象或模型反映了独特的物理对象、流程、组织、人员或其他抽象体。因此，孪生可以被视为实体的一个或更多个模型的集合，独立于原始系统执行，但位于共享的背景中。
[0020]现有技术中已经公开了数字孪生的若干现有应用。数字孪生的每个应用都以数字孪生的应用或目的以及数字孪生中使用的模型组合为特征。这两个方面不同，但又密切相关。例如，孪生的若干现有实施方式对制造工厂、机器或工作站进行建模。这些孪生中的一些被用于流程模拟或场景分析，而另一些被用于生产区设计目的。一些实施方式具有用于模拟和人员训练的飞机的数字孪生。这些孪生中使用的模型适用于此目的。
[0021]美国专利申请No.US20190138970A1引用了基于“基于物理学的模型”的数字孪生的使用，该数字孪生被用于操作技术诸如控制系统、数据历史记录器、警报系统等的背景中。此外，此专利提出将操作技术和IT结合成孪生。此专利申请建议将捕获的关于“实体”的信息存储为“背景”，并参考该“背景”进行动作。需要注意的是，此专利申请公开了术语诸如“孪生构建器”、“孪生运行时间”、“图形数据库”、“Kafka管线”和“知识摄取”等。美国专利申请'970主要关注物理系统的数字孪生，并缺乏对企业流程开发数字孪生的关注。该专利公开内容旨在在用户接口上显示处理过的数据和推荐的动作，尽管它没有详细说明对物理实体的实时运作进行干预的任何机制。美国专利申请US20190138970A1提到了实体聚合的可
能性，但没有公开聚合到企业级别的方法。
[0022]另一专利申请WO2018140395A1公开了一种用于为整个工业设施创建数字孪生的方法。本公开内容提出为个人“资产”如机器、工作站等创建数字孪生，并基于操作技术模型开发数字孪生。本公开内容的焦点主要是物理对象，大多是工业对象。本公开内容不试图将“流程”建模为用于数字孪生的基本单元。本专利申请讨论了不同操作模型的使用，并将这些不同的模型组合在一起以形成数字孪生。但需要注意的是，专利申请WO2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统(100)，包括：第一用户设备(206)，所述第一用户(206)设备被配置成从用户接收数据；用于创建模型的模型构建器(112)，所述模型构建器(112)与第一用户设备(206)通信并创建所述流程的被称为数字孪生定义(202)的整合模型；数字孪生(114)，所述数字孪生运行数字孪生定义(202)中的模型，所述数字孪生(114)具有服务器组件(210)，所述服务器组件(210)执行所述数字孪生定义(202)并且还与多个事务系统(104)和辅助系统(108)通信，所述服务器组件(210)解译模型并执行演示体(502)；所述数字孪生(114)具有客户端模块(212)，所述客户端模块(212)使得能够在第二用户设备(208)上输出；以及部署此类数字孪生并使用此类数字孪生监测所述流程。2.根据权利要求1所述的使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统(100)，其中，所述模型构建器(112)处理用户输入以创建、验证和编译所述数字孪生定义(202)并将所述数字孪生定义(202)存储在存储器单元(204)上。3.根据权利要求1所述的使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统(100)，其中，所述数字孪生定义(202)包括被建模实体的至少一个操作模型(504)和多个其他模型(540)，表示所述流程的事务方面和非事务方面，所述操作模型(504)包括对实体生命周期(506)、流程性能参数(508)、可见性要求(510)和致动要求(512)的限定。4.根据权利要求1所述的使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统(100)，其中，所述数字孪生定义(202)包括与主档、IT和非IT系统、组织结构、角色和职责、以及员工信息相关的组织信息，所述组织信息为所述数字孪生(114)中的所有模型提供执行背景。5.根据权利要求1所述的使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统(100)，其中，所述数字孪生(114)以双向方式与多个事务系统(104)和辅助系统(108)通信，数据交换包括读取与事务信息和组织信息相关的数据，并通过系统机制写入数据以启动或致动特定的预定干预。6.根据权利要求1所述的使用数字孪生对组织中的流程进行建模和监测的系统(100)，其中，所述模型构建器(112)包括：模型创建器(602)，所述模型创建器(602)被配置成允许用户：针对所述实体生命周期(506)限定有限状态机；限定所述状态机的每个状态内的步骤；将系统与所述步骤相关联；并限定状态之间的转换条件逻辑构建器(604)，所述逻辑构建器(604)被配置成允许用户创建可执行逻辑，所述可执行逻辑在所述系统(100)的服务器组件(210)上执行，并根据从所述事务系统(104)接收的输入数据来解译所述流程的状态和动态，所述逻辑构建器(604)基于对所述模型创建器(602)的输入规范地限定对模型逻辑的要求；数据获取配置模块(606)，数据交换配置模块(606)被配置成提示用户基于生命周期模型和标记列表(538)的全面性数据要求，并允许用户配置与不同系统的单独数据交换，所述数据获取配置模块(606)根据对所述模型创建器(602)的输入规范地生成接口要求；结果配置模块(608)，结果模块(608)被配置成使所述用户能够配置用于显示客户端侧可视化的至少一个小部件；
组织定义模块(610)，组织模块(610)使用户能够捕获组织和流程域的基本信息；模型管理器(612)，所述模型管理器(612)被配置成允许所述用户将其他模型(540)和分析模型添加到所述演示体(502)，并且将所述模型配置成与基本操作模型(504)一起工作；以及编译器和输出格式化器(614)，输出编译器(614)被配置成验证所接收的从所述模型创建器(602)、所述逻辑构建器(604)、所述数据获取配置模块(606)、所述结果配置模块(608)和所述模型管理器(612)获得的用户输入，所述输出编译器被配置成还解译输入、验证此类输入与组织信息相关的正确性、以及创建所述数字孪生定义(202)并...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨米尔，
申请(专利权)人：萨米尔，
类型：发明
国别省市：