[发明专利]一种以模型驱动为核心的数字孪生体的构建系统及方法

说明书

本申请提供一种以模型驱动为核心的数字孪生体的构建系统及方法，所述系统包括元元模型、元模型、模型以及对象；所述元元模型用于定义产品内部关联关系；所述元模型用于在定义产品内部关联关系后，构建产品模型；所述模型用于通过实际开发项目中的产品构型对元模型中的产品模型进行定义，形成真实产品模型；所述对象用于真实产品模型的实际数据的赋予及应用。本发明中使用模型驱动方法来构建数字孪生平台中从产品设计到产品维护整个生命周期的模型，通过模型驱动架构构建的数字孪生体可以实现对不同使用者、不同产品、流程、工艺的融合和集成，使数字孪生平台变得更加开放和兼容。

技术领域

本发明涉及数字孪生领域，具体涉及一种以模型驱动为核心的数字孪生体的构建系统及方法。

背景技术

随着工业互联网的迅速发展，数字孪生功能在工业互联网软件开发设计中得到了广泛的应用。数字孪生是指利用先进的建模和仿真工具构建的，覆盖产品生命周期与全价值链，从产品设计、制造以及使用维护全部环节，集成并驱动以统一的模型为核心的产品数字化管理方法。但是传统的数字孪生平台工具从功能性角度出发，这些平台大多侧重于某一或某些特定维度，主要是用于解决某些特定问题，当前还缺乏一些综合数字孪生需求功能的商业化平台。传统的数字孪生平台主要是针对自身产品形成封闭的软件生态，不同工具和平台之间模型和数据的交互与集成较为困难，其开放性和兼容性较差。此外，因为产品研制者掌握着相关的具体数据、流程、工艺等数据，其相对而言更容易实现数字孪生的创建，而第三方如系统集成商、产品终端用户、产品运营维护者在构建数字孪生时存在诸多困难。数字孪生平台中的数字孪生体是物理世界在虚拟世界中的映射，要想解决这些存在问题需要从根据解决数字孪生平台中数字孪生体的通用性及兼容性，只有寻求到一种通用的数字孪生体的构建方法才能解决面向不同使用者、可以兼容不同复杂产品、复杂系统、复杂过程的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种以模型驱动为核心的数字孪生体的构建系统及方法，具体方案如下：

作为本发明的第一方面，提供一种以模型驱动为核心的数字孪生体的构建系统，所述系统包括元元模型、元模型、模型以及对象；

所述元元模型用于定义产品内部关联关系；

所述元模型用于在定义产品内部关联关系后，构建产品模型；

所述模型用于通过实际开发项目中的产品构型对元模型中的产品模型进行定义，形成真实产品模型；

所述对象用于真实产品模型的实际数据的赋予及应用。

进一步地，所述定义产品内部关联关系具体包括描述产品模型中产品、特性、行为、激励、响应及状态的内部关联关系。

进一步地，构建产品模型包括构建模型字典和模型构型，其中，模型字典包括产品字典、行为字典、特性字典、行为属性字典、行为状态字典、激励字典和响应字典，模型构型包括产品构型、行为构型、特性构型、行为属性构型、行为状态构型，激励构型和响应构型。

进一步地，所述元元模型还用于通过产品、特性、行为、激励、响应及状态的名称来建立模型层关联关系。

进一步地，所述产品字典是指产品及其子产品的名称字典，产品属性字典用于说明产品属性的名称，产品特性字典用于描述产品特性，行为属性字典用于描述行为的固有属性，行为状态字典是指行为执行前后参数的变化。

进一步地，产品的模型构型是产品的级别和层次关系，层次之间的属性值具有继承关系。

进一步地，所述模型具体用于，通过实际开发项目中的产品构型对元模型的产品构型进行定义，形成产品模型的真实产品构型，通过产品执行的行为名称来定义产品对应的具体行为，通过实际开发项目的状态及特征来定义元模型中的特征构型和起始状态，通过实际开发项目的激励及响应来定义元模型中的激励构型和响应构型，并将行为、激励、响应和状态结合时刻组成实际的行为流程。