[發明專利]數字孿生結果驅動的編排

在審

• 申請號: 202210966422.9
• 申請日: 2022-08-12
• 公開（公告）號: CN115793574A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 羅伯特·施密特;通·源;保羅·施密勒;劉晶波
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王偉楠;姚文杰

本技術的各種實施方式涉及數字孿生結果驅動的編排。更具體地，一些實施方式涉及用于基于數字孿生的特性表示工業系統的數字孿生模型的編排。在實施方式中，在工業自動化環境中操作編排引擎的方法包括：識別用于對工業自動化環境進行建模的目標結果；至少基于目標結果來配置與工業自動化環境相對應的數字孿生環境；以及使用數字孿生環境來執行與工業自動化環境相關聯的過程。

技術領域

本技術的各種實施方式涉及設備和組件的數字孿生，并且更具體地，涉及用于基于數字孿生的特性來模擬工業系統的數字孿生模型的編排。

背景技術

諸如工廠、制造廠等的工業自動化環境包括一起起作用以執行工業過程的各種設備、驅動器、機械和其他部件。傳統上，使用可以測量吞吐量并且對其他數據進行編譯以了解預測性和預防性維護例程的傳感器來監測工業系統和設備。因此，可以確定整體系統性能和狀況。

隨著物聯網的興起，系統操作員具有在更深層次上與工業自動化環境連接并監測工業自動化環境的性能以在過程的每個步驟處得到進一步的了解的能力。例如，IoT可以提供對能源消耗、生產效率、設備應變或劣化以及各種產品和過程數據的了解，以及提供自動化能力。通過IoT對工業自動化行業可用的一個示例是數字孿生(即，人機接口)或真實實體的虛擬表示。更具體地，數字孿生是現實世界實體和過程的虛擬表示，以指定的頻率和保真度同步。數字孿生可以例如通過連接至IoT實體來提供有關單個部件的狀況和性能、機器與機器之間的差異和工廠的整條生產線的實時數據。在機器生命周期的每個階段(即，設計、建造、操作、維護、遷移、處置)期間，數字孿生提供了允許功能和/或期望的結果變化的靈活性。

然而，數字孿生在可定制性方面受到限制，并且需要顯著的處理能力和傳感器數據等，以準確地對工業自動化系統和設備的性能特征進行建模并且與其物理對應物雙向地共享數據。此外，與各種數字孿生進行對接以及在各種數字孿生之間進行對接的能力可以是孤立的，使得其在復雜的工業環境中難以實現。因此，現有的數字孿生只能以有限的方式虛擬地復制小型設備和/或過程。然而，需要的是能夠基于系統需求向其他數字孿生提供過程范圍的對接和可定制的輸入/輸出的集中式數字孿生平臺。此外，配置并且使用數字孿生平臺的可重復過程對于表示在信息技術和運營技術領域二者中可實現的多種結果是必要的。

關于該一般技術環境，已經設想了本文中公開的本技術的各方面。此外，雖然已經討論了一般環境，但是應當理解，本文中描述的示例不應當限于背景技術中所標識的一般環境。

發明內容

本文提供了用于基于數字孿生的特性來配置數字孿生模型并對工業系統進行模擬的編排引擎以及操作其編排引擎的方法。數字孿生可以表示工業自動化環境中的諸如物理的或感知到的實體(即過程)的一個或更多個真實實體或系統。每個數字孿生可以被配置成具有保真度以對一個或更多個真實實體或系統的性能方面進行建模。使用數字孿生對系統進行建模提供至少一個或更多個益處，諸如實時模擬或表示實體預測性結果、提高系統效率和性能、減少系統維護成本和停機時間、監視錯誤以及進行訓練。

在本技術的實施方式中，在工業自動化環境中操作編排引擎的方法包括識別用于對工業自動化環境進行建模的目標結果。該方法還包括至少基于目標結果來配置與工業自動化環境相對應的數字孿生環境，其中，數字孿生環境包括一個或更多個數字孿生，一個或更多個數字孿生中的每個數字孿生表示工業自動化環境的一個或更多個真實實體。該方法然后包括使用數字孿生環境來執行與工業自動化環境相關聯的過程。

提供該概述是為了以簡化形式介紹將在下面的具體實施方式中進一步描述的一系列概念。該概述并不旨在識別所要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也不旨在用作幫助確定所要求保護的主題的范圍。

盡管公開了多個實施方式，但是根據以下詳細描述，本技術的其他實施方式對于本領域技術人員將變得明顯，以下詳細描述示出并描述了本發明的說明性實施方式。如將意識到，本技術能夠在各個方面進行修改，所有這些修改都沒有脫離本發明的范圍。因此，附圖和詳細描述在本質上被認為是說明性的而不是限制性的。

附圖說明