[发明专利]基于本体的机械产品数字孪生模型演化管理方法及装置

说明书

本申请涉及先进制造技术智能化信息技术领域，特别涉及一种基于本体的机械产品数字孪生模型演化管理方法及装置，其中，方法包括：对机械产品的单个零部件和/或其属性进行演化管理，包括添加、删除或变更单个节点及对应边；对机械产品的多个零部件和/或其属性进行演化管理，包括搜索共同的上级节点，以该节点包含的模型部分作为基本单元，创建演化后的节点并调整边的关联关系；变更机械产品的整体版本，包括提取原模型中所有当前状态为有效的节点和边，创建新的本体模型，并建立与原模型的关联。该方法灵活性强，具有通用性，易于实现和部署，提升了机械产品数字孪生模型演化管理的效率和质量。

技术领域

本申请涉及先进制造技术智能化信息技术领域，特别涉及一种基于本体的机械产品数字孪生模型演化管理方法及装置。

背景技术

新一代信息与通信技术的发展正在为制造业带来深刻的变革，随着机械产品全生命周期多源异构数据的剧增，数字孪生被认为是解决产品数据深度集成和实现智能制造的重要方法。其中产品数字孪生体旨在虚拟空间全要素重建及数字化映射产品物理实体的工作进展和工作状态，作为数字孪生的主要应用方向之一，得到了日益广泛的关注。由于机械产品功能多样、结构复杂，以及存在大量多学科、多领域的耦合与交互关系，本体作为一种通用的知识表示方式，已成为当前机械产品数字孪生模型的主要建模方法之一。

基于机械产品数字孪生模型全生命周期集成和动态映射的特性，模型的演化管理已成为亟待解决的基础技术问题。不同于一般的概念模型，机械产品数字孪生模型是对装备物理实体进行映射的底层架构，必须对变更信息进行完整保留，并能够根据需要快速追溯得到某次演进或某一版本的模型状态，因此单纯基于日志的数据变更记录难以满足需求；在演进形式上，与机械产品研发过程对应，数字孪生模型也可分为局部优化迭代和整体版本变更两种方式；在结构特点上，机械产品通常具有从装配体、子装配体到零部件的清晰的层次结构，因此映射得到的数字孪生模型在分层演化和版本管理方面也具有更大潜力。

然而，目前对机械产品数字孪生模型演化和版本管理方法的研究较少，尚缺乏面向机械产品数字孪生模型的特点进行针对性处理的技术手段，一定程度上限制了数字孪生技术在机械产品设计和制造技术智能化信息领域的应用，有待解决。

申请内容

本申请提供一种基于本体的机械产品数字孪生模型演化管理方法及装置，，能够利用机械产品结构具有层次性的特点，面向不同使用场景进行针对性处理，满足模型演化过程完整保留和可追溯的需求，为机械产品数字孪生模型的演化和版本管理提供了一种高效的处理方法。

本申请第一方面实施例提供一种基于本体的机械产品数字孪生模型演化管理方法，包括以下步骤：

对机械产品的单个零部件和/或其属性进行演化管理，包括添加、删除或变更单个节点及对应边；

对所述机械产品的多个零部件和/或其属性进行演化管理，包括搜索共同的上级节点，以该节点包含的模型部分作为基本单元，创建演化后的节点并调整边的关联关系；以及

变更所述机械产品的整体版本，包括提取原模型中所有当前状态为有效的节点和边，创建新的本体模型，并建立与原模型的关联。

根据本申请实施例提出的基于本体的机械产品数字孪生模型演化管理方法，可以利用机械产品结构具有层次性的特点，面向单个零部件和/或属性的演化管理、多个零部件和/或属性的演化管理及产品整体版本变更，提供针对性的解决手段，方法灵活性强，具有通用性，易于实现和部署，能够满足模型演化过程完整保留和可追溯的需求，提升了机械产品数字孪生模型演化管理的效率和质量。

可选地，所述对机械产品的单个零部件和/或其属性进行演化管理，包括添加、删除或变更单个节点及对应边，包括：

添加节点，包括创建新节点及关联的一条或多条边；