使用基于图的工业数据自动创建数字孪生制造技术

一种用于自动创建具有一个或多个设备的工业系统的数字孪生的计算机实施的方法，包括：访问三元组存储库，该三元组存储库包括与一个或多个设备同步的基于图的工业数据的聚合本体。针对指定设备查询三元组存储库，以从基于图的工业数据中提取由包括节点的层级的树定义的指定设备的结构信息。基于节点类型与预定义的神经网络元件之间的映射，为每个节点分配神经网络元件。基于树形拓扑，组合所分配的神经网络元件以创建数字孪生神经网络。然后查询三元组存储库，以从基于图的工业数据中提取在运行时从指定设备收集的实时过程数据，并使用所提取的实时过程数据来调整数字孪生神经网络的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及工业自动化，并且具体涉及用于使用基于图的工业数据自动创建工业系统的数字孪生的系统和方法。

技术介绍

1、越来越多的工业自动化工程工具可能会嵌入现实世界工业系统的数字孪生。使用数字孪生提供模拟数据能够是自动控制和诊断的重要方面。然而，创建能够精确地复制工业系统(诸如工厂或具有各种结构组件的复杂机器)的数字孪生通常既困难又耗时。为了创建数字孪生，必须创建能够表示现实世界工业系统的内部结构的功能表示。该表示能够是机器学习(ml)模型的形式，诸如神经网络、贝叶斯网络等。

2、根据当前的实践，描述数字孪生功能表示的ml模型的架构通常由经验丰富的人员手动设计(手工编码)，然后使用现实世界数据进行训练。存在现有技术文献，其描述了由专家设计通知的这种手动设计的架构。然而，这种设计可能高度依赖于经验丰富的专家，这些专家曾有过参与多个这种设计项目的难得机会，并亲眼目睹了哪些可行，哪些不可行。该过程既耗时又成本高昂，并且可能不适用于快速开发。

技术实现思路

1、简而言之，本公开的各个方面提供了一种计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于自动创建包括一个或多个设备的工业系统的数字孪生的计算机实施的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，定义所述结构信息的所述树的节点包括含有表示所述指定设备的组件的一个或多个类型的组件节点、包括与所述指定设备相关联的传感器数据的一个或多个类型的传感器节点以及包括所述指定设备的配置数据的一个或多个类型的配置节点的节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述树的所述拓扑，将分配给所述单独节点的所述相应的神经网络元件进行组合，使得：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述基于图的工业数据中提取的所述实时过程数据包括配置...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于自动创建包括一个或多个设备的工业系统的数字孪生的计算机实施的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，定义所述结构信息的所述树的节点包括含有表示所述指定设备的组件的一个或多个类型的组件节点、包括与所述指定设备相关联的传感器数据的一个或多个类型的传感器节点以及包括所述指定设备的配置数据的一个或多个类型的配置节点的节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述树的所述拓扑，将分配给所述单独节点的所述相应的神经网络元件进行组合，使得：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述基于图的工业数据中提取的所述实时过程数据包括配置数据和传感器数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，经过迭代，通过执行以下步骤来调整所述数字孪生神经网络的所述可学习参数：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述实时过程数据作为时间序列数据存储在所述基于图的工业数据中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述数字孪生神经网络包括循环神经网络。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个设备中的每一个设备包括通信地连接至聚合地址空间的相应的开放平台通信统一架构(opc ua)服务器，其中，基于由所述聚合地址空间提供的opc ua信息模型来导出所述基于图的工业数据的所述聚合本体。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于图的工业数据的所述聚合本体包括通过将由所述聚合地址空间提供的所述opc ua信息模型转换为目标本体而获得的资源描述格式(rdf)图。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，经由sparql接口查询所述资源描述格式(rdf)图。

11.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括指令，当由计算系统处理所述指令时，所述指令配置所述计算系统以执...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃姆德·里德万·伊克巴尔，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：