用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的方法和系统与流程

用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的方法和系统
1.本发明涉及技术系统，并且更特别地涉及用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的方法和系统。
2.数字孪生（dt）作为物理工业系统的数字虚拟表示已被证明是工业数字化中的关键要素。物理工业系统可以包括部署的多个资产。这些资产中的每一个都包括相关的信息，本文称为“资产信息”。一般地，基于实时工业系统所需的用例类型，生成不同类型的数字孪生。例如，不同类型的数字孪生包括结构孪生、服务孪生、操作孪生等等。通常，工业系统的数字孪生是作为中心构建块构建的，以服务于工业系统的多个用例。构建数字孪生的主要挑战之一是来自各种数据源的资产信息的集成。常规上，每个数据源可以展露不同的数据模式，从而使资产信息特定于使用它们的数据源。这示出来自一个数据源的资产信息可能与另一个数据源的资产信息不兼容。因此，资产信息的分发和集成以自动生成数字孪生是一个关注的问题。
3.此外，处理存储在特定数据源中的资产信息的工程师可以使用与处理存储在其他数据源中的资产信息的其他工程师不同的工具。因此，对于用于处理跨不同数据源的相同资产信息的工具类型存在很大依赖性。
4.到现在为止，已经采用两种主要的策略来构建数字孪生。首先，对于结构化的资产信息，使用利用关系数据库系统（rdbms）的被称为“经典”数据集成方法的标准方法。然而，由于rdbms中使用的严格模式，这种经典的数据方法是冗长的过程，这进而需要目标模式的完整前期规范。此外，这种经典的数据集成方法需要源和目标模式之间的复杂映射。其次，对于非结构化资产信息，人类领域专家需要手动浏览大量文档并从它们中整理信息。该现有方法是耗时的，并且严重依赖于工程师在处理这种非结构化资产信息方面的专业知识和经验。这在集成这样的非结构化资产信息并构建合适的数字孪生时也相当于人类错误。
5.鉴于上述情况，需要一种用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的方法和系统。
6.因此，本发明的目的是提供一种用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的方法和系统。
7.本发明的目的通过一种用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的方法来实现。该方法包括从多个结构化和非结构化数据源提取与一个或多个资产相关联的资产信息。一个或多个资产被部署在工业环境中。资产信息包括资产设计和维护信息、资产配置信息、资产物理块信息、测试数据集、资产警报等。在一实施例中，资产包括服务器、机器人、开关、自动化设备、可编程逻辑控制器（plc）、人机接口（hmi）、输入输出模块、马达、阀门、泵、致动器、传感器和（一个或多个）其他工业装备。
8.该方法包括基于第一预定义规则集处理提取的资产信息。除其他之外，第一预定义规则集还包括配置和零件替换信息、通用的（例如，装备的材料清单形成树）和域特定的（制造“a”的涡轮机必须正好具有8个称为模块的顶级子结构）结构要求，而且还包括与数据的预期用途相关的要求（例如，所有序列化组件必须具有测量点信息）。
9.该方法包括基于多个用户设备生成经处理资产信息的数字表示。在一实施例中，
经处理资产信息的数字表示可以是一个或多个资产的数字孪生。具体而言，经处理资产信息的数字表示可以是数字孪生知识图。在示例性实施例中，使用w3c栈的sparql/sparul数据查询和修改语言来生成数字表示，并使用w3c栈的命名图形特征来存储所述数字表示。因此，所生成的数字表示可以被虚拟地细分成表示例如与一个或多个资产相关联的数字孪生的源或各种中间表示的图形。通过跟踪数字表示、对应的资产信息以及数字表示之间的依赖性，当对应的资产信息被修改时，仅重建数字表示的受影响部分。因此，在对资产信息进行部分更新的情况下，所需的改变量（在运行时进行）被最小化。
10.该方法进一步包括在数据库中以预定义文件格式存储所生成的经处理资产信息的表示。预定义文件格式与多个用户设备使用的格式兼容。
11.附加地，该方法包括在多个用户设备的用户接口上输出所生成的经处理资产信息的数字表示。
12.在优选实施例中，在从多个结构化和非结构化数据源提取资产信息时，该方法包括从多个结构化和非结构化数据源接收资产信息。此外，该方法包括基于资产信息的内容在接收的资产信息当中标识相关资产信息。除其他之外，资产信息的内容还包括引擎序列号、模块序列号、材料号和文档标识符。此外，该方法包括提取所标识的相关资产信息。
13.在另一优选实施例中，在基于第一预定义规则集处理提取的资产信息时，该方法包括基于对资产信息的一个或多个测试的执行来确定提取的资产信息是否满足预定义要求。预定义要求包括数据结构要求、内容完整性要求、从被授权存储/访问资产信息的有效数据源的接收等。所述一个或多个测试可以包括查询，每当生成的（中间）结构违反特定规则时，所述查询就返回非空结果，其中查询结果指示违反规则的子结构。除其他之外，这样的规则还可以使用w3c语义web栈的sparql或shacl语言来实现。此外，该方法包括处理被确定为满足预定义要求的资产信息。在资产信息未能满足预定义要求的情况下，该方法包括丢弃资产信息，或者在“尽力而为”的基础上生成数字孪生，同时通知用户设备的用户关于在基础资产信息中检测到的问题。
14.在另一个优选实施例中，在基于第一预定义规则集处理提取的资产信息时，该方法包括基于资产信息的内容和基于第二预定义规则集对提取的资产信息进行分类。第二预定义规则集包括指定可以在涡轮机中体现的某些修改如何影响其材料和装备清单的规则。此外，该方法包括将分类的资产信息与从其他结构化和非结构化数据源提取的对应资产信息进行动态映射。
15.在另一个优选实施例中，在基于用户设备的类型生成经处理资产信息的数字表示时，该方法包括基于动态映射的资产信息生成公共数据模型。公共数据模型对应于与多个用户设备使用的格式兼容的公共文件格式。此外，该方法包括确定旨在接收经处理资产信息的数字表示的用户设备的类型。用户设备的类型包括基于应用的用户设备，例如电气工程应用、机械工程应用、自动化工程应用、服务管理应用等。该方法包括基于所生成的公共数据模型和基于所确定的用户设备类型来生成经处理资产信息的数字表示。
16.在又一个优选实施例中，在基于用户设备的类型生成经处理资产信息的数字表示时，该方法包括基于用户设备的类型生成经处理资产信息的图形表示。
17.在又一个优选实施例中，在基于用户设备的类型生成经处理资产信息的数字表示时，该方法包括基于分类的资产信息将生成的公共数据模型分类为子公共数据模型。除其
他之外，子公共数据模型还包括材料清单（bom）模型、测量数据模型（包括测量点和测量读数）、修改数据模型等。此外，该方法包括生成经处理资产信息的一个或多个图形表示。一个或多个图形表示中的每一个对应于子公共数据模型中的每一个。
18.在优选实施例中，在基于第一预定义规则集处理提取的资产信息时，该方法包括基于预先存储的资产信息确定对提取的资产信息做出的一个或多个修改。所述一个或多个修改包括资产信息的任何改变。例如，添加任何信息、删除任何信息、更新或改变资产的任何参数。资产的任何参数可以包括配置参数、设备特定参数、资产id、版本号、网络信息等。
19.在另一优选实施例中，在基于用户设备的类型生成经处理资产信息的数字表示时，该方法包括基于所确定的对资产信息做出的一个或多个修改来生成经处理资产信息的表示的一部分。表示的该部分对应于资产信息的修改部分。
20.在又一个优选实施例中，该方法包括对所生成的资产信息的数字表示执行一个或多个有效性测试。一个或多个有效性测试包括例如，检查序列号对于跨机队的给定材料是否是唯一的，或者验证材料清单形成了具有所有节点的唯一标识符的适当的树结构。此外，一个或多个有效性测试可以包括测试树的结构可能不深于数量n级，在最近的结构中没有使用过时的材料，所有使用的材料对于机队范围的主干系统（例如sap）是已知的，等等。此外，该方法包括基于验证结果修改所生成的资产信息的数字表示。验证结果包括数字表示的成功或失败状态。成功状态指示数字表示不包含错误日志或故障。失败状态指示数字表示包括错误日志或故障。如果验证结果指示失败状态，则在用户设备的用户接口中显示通知/告警消息，从而指示数字表示的失败状态。
21.本发明的目的还通过用于在云计算环境中生成资产信息的数字表示的云计算系统来实现。云计算系统可以包括一个或多个处理器和耦合到该一个或多个处理器的存储器。存储器包括以机器可读指令形式存储并可由一个或多个处理器执行的数字表示管理模块。数字表示管理模块被配置用于执行上述方法。
22.本发明的目的也通过云计算环境来实现。该云计算环境包括云计算系统、包括一个或多个资产的工业环境，所述一个或多个资产能够将与一个或多个资产相关联的资产信息传送到云计算系统。云计算环境进一步包括能够以一种或多种数据格式存储与一个或多个资产相关联的信息的一个或多个结构化和非结构化数据源。云计算环境进一步包括至少一个用户设备，其经由网络通信地耦合到云计算系统和工业环境。
23.本发明的目的还通过其中存储有机器可读指令的计算机程序产品来实现，当由一个或多个处理器执行时，该机器可读指令使得一个或多个处理器执行如上所述的方法步骤。
24.现在将参考本发明的附图阐述本发明的上述和其他特征。所图示实施例旨在说明，而不是限制本发明。
25.下文中参考附图中所示的图示实施例进一步描述本发明，其中：图1是根据本发明实施例的能够生成资产信息的数字表示的云计算环境的示意性表示；图2是在其中可以实现本发明实施例的云计算系统（诸如图1中所示的那些）的框图；图3是在其中可以实现本发明实施例的数字表示管理模块（诸如图1和图2中所示
的那些）的框图；和图4是图示了根据本发明实施例的在云计算环境中生成资产信息的数字表示的示例性方法的过程流程图。
26.参考附图描述了各种实施例，其中相同的附图标记用于指代附图，其中相同的附图标记从始至终用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对一个或多个实施例的透彻理解。清楚的是，这种实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。
27.图1是根据本发明实施例的能够生成资产信息的数字表示的云计算环境100的示意性表示。特别地，图1描绘了云计算系统102，其能够交付用于管理包括一个或多个资产108a-n的工业环境106的云应用。如本文所使用的，“云计算环境”指代包括例如网络、服务器、存储、应用、服务等可配置的计算物理和逻辑资源的处理环境，以及跨云平台分布的数据。云计算环境100提供对可配置计算物理和逻辑资源的共享池的按需网络访问。
28.云计算系统102经由网络104（例如，互联网）连接到工业环境106中的一个或多个资产108a-n。所述一个或多个资产108a-n可以包括服务器、机器人、开关、自动化设备、可编程逻辑控制器（plc）、人机接口（hmi）、输入输出模块、马达、阀门、泵、致动器、传感器、燃气轮机和（一个或多个）其他工业装备。云计算系统102可以是被配置为向其用户提供专用云服务的公共云、私有云和/或混合云。尽管图1图示了经由网络104连接到一个工业环境106的云计算系统102，但是本领域技术人员可以设想云计算系统102可以经由网络104连接到位于不同位置的几个工业环境106。
29.此外，云计算系统102还经由网络104连接到用户设备122a-n。用户设备122a-n可以访问云计算系统102以用于自动生成资产信息的数字表示。在一实施例中，用户设备122a-n包括能够运行工业自动化应用的工程系统。用户设备122a-n可以是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能电话等。用户设备122a-n可以经由web浏览器访问云应用（例如使得用户能够基于用户要求生成资产信息的数字表示）。此外，向用户提供从云平台110将数字表示直接下载到他们在用户设备122a-n中运行的仿真软件中的快速选项。此外，用户设备122a-n可以安装插件，用于经由在用户设备122a-n上运行的不同仿真软件来访问云计算系统102上的资产信息的数字表示。
30.云计算系统102包括云平台110、数字表示管理模块112、包括硬件资源和操作系统（os）的服务器114、网络接口116、一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n以及应用程序接口（api）118。网络接口116使能实现云计算系统102、工业环境106和（一个或多个）用户设备122a-n之间的通信。云接口（图1中未示出）可以允许一个或多个用户设备122a-n处的工程师访问存储在云计算系统102处的数字表示，并且作为同一实例对数字表示执行一个或多个动作。服务器114可以包括其上安装了os的一个或多个服务器。服务器114可以包括一个或多个处理器、一个或多个存储设备，诸如用于存储数据和机器可读指令（例如应用和应用编程接口（api）118）的存储器单元，以及对于提供云计算功能性而言所需的其他外围设备。云平台110是使用服务器114的硬件资源和os而使能实现诸如数据接收、数据处理、数据渲染、数据通信等功能性并使用部署在其中的应用编程接口118交付前述云服务的平台。云平台110可以包括构建在硬件和os之上的专用硬件和软件的组合。
31.一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n被配置用于以一种或多种数据格式
存储与一个或多个资产108a-n相关联的信息。一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n例如是结构化查询语言（sql）数据存储或者不仅仅是sql （nosql）数据存储。一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n被配置为在云计算环境100中实现的基于云的数据库，其中计算资源作为服务通过云平台110交付。根据本发明的另一实施例，一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n是数字表示管理系统112可直接访问的文件系统上的位置。在另一实施例中，一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n可以是外部数据源，每个外部数据源具有不同的模式和不同的文件格式。一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n被配置为存储资产信息、资产参数、与资产信息相关联的数字表示、错误日志、验证结果、与资产122a-n相关联的异常、公共数据模型、子数据模型、行为趋势等。一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n也维护数字表示的版本。
32.图2是在其中可以实现本发明实施例的云计算系统102（诸如图1中所示的那些）的框图。在图2中，云计算系统102包括（一个或多个）处理器202、可访问存储器204、存储单元206、通信接口208、输入/输出单元210和总线212。
33.如本文使用的（一个或多个）处理器202意味着任何类型的计算电路，诸如但不限于微处理器单元、微控制器、复杂指令集计算微处理器单元、精简指令集计算微处理器单元、超长指令字微处理器单元、显式并行指令计算微处理器单元、图形处理单元、数字信号处理单元或任何其他类型的处理电路。（一个或多个）处理器202还可以包括嵌入式控制器，诸如通用或可编程逻辑器件或阵列、专用集成电路、单片计算机等。
34.存储器204可以是非暂时性易失性存储器和非易失性存储器。存储器204可以被耦合用于与（一个或多个）处理器202通信，诸如作为计算机可读存储介质。（一个或多个）处理器202可以执行存储在存储器204中的机器可读指令和/或源代码。各种机器可读指令可以存储在存储器204中并从存储器204中访问。存储器204可以包括用于存储数据和机器可读指令的任何合适的元件，诸如只读存储器、随机存取存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、硬盘驱动器、用于处理致密盘、数字视频盘、磁盘、磁带盒、存储卡等的可移动介质驱动器。在本实施例中，存储器204包括以机器可读指令的形式存储在任何上述存储介质上的数字表示管理模块112，并且可以与（一个或多个）处理器202通信并由（一个或多个）处理器202执行。
35.当由（一个或多个）处理器202执行时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202生成云计算环境100中的资产信息的数字表示。在一实施例中，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202从多个结构化和非结构化外部数据源120a-n提取与一个或多个资产122a-n相关联的资产信息。一个或多个资产122a-n部署在工业环境106中。资产信息包括资产设计和维护信息、资产配置信息、资产物理块信息、测试数据集、资产警报等。在一实施例中，来自多个结构化和非结构化外部数据源120a-n的资产信息是通过从多个结构化和非结构化外部数据源120a-n接收资产信息并基于资产信息的内容在接收的资产信息当中标识相关资产信息来提取的。此外，提取所标识的相关资产信息。
36.此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于第一预定义规则集来处理提取的资产信息。除其他之外，第一预定义规则集还包括配置和零件替换信息、通用的（例如，装备的材料清单形成树）和域特定的（制造“a”的涡轮机必须正好具有8个称为模块的顶级子结构）结构要求，而且还包括与数据的预期用途相关的要求（例如，所有序列化
组件必须具有测量点信息）。
37.在一实施例中，在基于第一预定义规则集处理提取的资产信息时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于对资产信息的一个或多个测试的执行来确定提取的资产信息是否满足预定要求。预定义要求包括数据结构要求、内容完整性要求、从被授权存储/访问资产信息的有效数据源的接收等。所述一个或多个测试可以包括查询，每当生成的（中间）结构违反特定规则时，所述查询返回非空结果，其中查询结果指示违反规则的子结构。除其他之外，这样的规则还可以使用w3c语义web栈的sparql或shacl语言来实现。此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202处理被确定为满足预定义要求的资产信息。如果资产信息未能满足预定义要求，则从一个或多个结构化和非结构化数据源120a-n中丢弃资产信息。
38.在另一实施例中，在基于第一预定义规则集处理提取的资产信息时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于资产信息的内容和基于第二预定义规则集对提取的资产信息进行分类。除其他之外，资产信息的内容还包括引擎序列号、模块序列号、材料号和文档标识符。第二预定义规则集包括指定可以在涡轮机中体现的某些修改如何影响其材料和装备清单的规则。在另一个实施例中，第二预定义规则集包括确定由于基于机队的模型而在下次维护时是否应当更换组件的规则，或者依据配置管理数据确认配置改变的规则。此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202将分类资产信息与从其他外部结构化和非结构化数据源120a-n提取的对应资产信息动态映射。在示例性实施例中，知识图技术用于将分类资产信息与从其他外部结构化和非结构化数据源120a-n提取的对应资产信息动态映射。知识图提供“读取模式”能力。由于这种能力，云计算系统102在异构和潜在改变的数据源（诸如数据源120a-n）模式的上下文中高效地处理资产信息提取和集成。此外，知识图针对相同的底层知识图（其是数字表示）展露不同的模式，从而满足不同消费者系统的需求。尽管有这种灵活性，但是知识图（至少如果使用rdf形式表达）已经对语法和语义进行形式化和标准化。这使得所选择的方法在很大程度上独立于具体的工具，并允许与其他系统或孪生轻松扩展/集成。
39.在又一实施例中，在基于第一预定义规则集处理提取的资产信息时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于预先存储的资产信息确定对提取的资产信息做出的一个或多个修改。所述一个或多个修改包括资产信息的任何改变。例如，添加任何信息、删除任何信息、更新或改变资产的任何参数。资产的任何参数可以包括配置参数、设备特定参数、资产id、版本号、网络信息等。
40.此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于多个用户设备生成经处理资产信息的数字表示。在一实施例中，在基于多个用户设备生成经处理资产信息的数字表示时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于动态映射的资产信息生成公共数据模型。公共数据模型对应于与多个用户设备122a-n使用的格式兼容的公共文件格式。此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202确定旨在接收经处理资产信息的数字表示的用户设备122a-n的类型，并且基于所生成的公共数据模型和基于所确定的用户设备122a-n的类型来生成经处理资产信息的数字表示。
41.在另一个实施例中，在基于用户设备122a-n的类型生成经处理资产信息的数字表示时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于用户设备122a-n的类型生成
经处理资产信息的图形表示。
42.在又一实施例中，在基于用户设备122a-n的类型生成经处理资产信息的数字表示时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于分类的资产信息将生成的公共数据模型分类为子公共数据模型，并生成经处理资产信息的一个或多个图形表示。所述一个或多个图形表示中的每一个对应于子公共数据模型中的每一个。
43.在又一实施例中，在基于用户设备122a-n的类型生成经处理资产信息的数字表示时，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202基于所确定的对资产信息做出的一个或多个修改来生成经处理资产信息的表示的一部分。表示的该部分对应于资产信息的修改部分。在示例性实施例中，作为sparql/sparul查询的一部分，在数字表示内执行修改。
44.此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202以预定义文件格式在云计算系统102的数据库中存储所生成的经处理资产信息的表示。预定义文件格式与多个用户设备122a-n使用的格式兼容。
45.附加地，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202在多个用户设备122a-n的用户接口上输出所生成的经处理资产信息的数字表示。
46.此外，数字表示管理模块112使得（一个或多个）处理器202对所生成的资产信息的数字表示执行一个或多个有效性测试，并基于验证结果修改所生成的资产信息的数字表示。
47.存储单元206被配置用于存储与一个或多个资产相关联的资产数据块。
48.通信接口208被配置用于在一个或多个用户设备122a-n和云计算系统102之间建立通信会话。通信接口208允许在用户设备122a-n上运行的一个或多个工程应用将数字表示导入/导出到云计算系统102中。在一实施例中，通信接口208与用户设备122a-n处的接口交互，以便允许工程师访问资产信息的数字表示，并对存储在云计算系统102中的数字表示执行一个或多个动作。
49.输入-输出单元210可以包括输入设备、键盘、触敏显示器、相机（诸如接收基于手势的输入的相机）等，其能够接收一个或多个输入信号，诸如处理资产数据的用户命令。此外，输入-输出单元210可以是用于显示图形用户接口的显示单元，该图形用户接口可视化资产数据并且还显示与对资产数据执行的每组动作相关联的状态信息。这组动作可以包括数据输入、数据修改或数据显示。总线212充当处理器202、存储器204、存储单元206和输入-输出单元210之间的互连。
50.本领域的普通技术人员应当领会，图2中所描绘的硬件可以针对特定的实现而变化。例如，除了所描绘的硬件之外或者代替所描绘的硬件，还可以使用其他外围设备，诸如光盘驱动器等、局域网（lan）、广域网（wan）、无线（例如，wi-fi）适配器、图形适配器、磁盘控制器、输入/输出（i/o）适配器。所描绘的示例仅出于解释的目的而提供，并不意味着暗示关于本公开的架构限制。
51.本领域的技术人员应当认识到，为了简单和清楚，本文没有描绘或描述适于与本公开一起使用的所有数据处理系统的完整结构和操作。取而代之地，仅描绘和描述了本公开所独有的或理解本公开所必需的云计算系统102。云计算系统102的其余构造和操作可以符合本领域已知的各种当前实现和实践中的任何一种。
52.图3是在其中可以实现本发明实施例的数字表示管理模块112（诸如图1和图2中所
示的那些）的框图。数字表示管理模块112包括数据提取模块302、数据处理模块304、数字表示生成模块306、数据库308、输出模块310和数据验证模块312。
53.数据提取模块302被配置用于从多个结构化和非结构化外部数据源12-a-n提取与一个或多个资产122a-n相关联的资产信息。一个或多个资产122a-n被部署在工业环境106中。资产信息包括资产设计和维护信息、资产配置信息、资产物理块信息、测试数据集、资产警报等。可以使用图形查询（例如sparql或另一种图形查询语言）来提取资产信息。
54.具体地，数据提取模块302被配置用于从多个结构化和非结构化外部数据源120a-n接收资产信息。此外，数据提取模块302被配置用于基于资产信息的内容在接收的资产信息当中标识相关资产信息。资产信息的内容包括引擎序列号、模块序列号、材料号和文档标识符。此外，数据提取模块302被配置用于提取所标识的相关资产信息。标识的相关资产信息然后被提供给数据处理模块304。
55.数据处理模块304被配置用于基于第一预定义规则集来处理提取的资产信息。
56.除其他之外，第一预定义规则集还包括配置和零件替换信息、通用的（例如，装备的材料清单形成树）和域特定的（制造“a”的涡轮机必须正好具有8个称为模块的顶级子结构）结构要求，而且还包括与数据的预期用途相关的要求（例如，所有序列化组件必须具有测量点信息）。
57.具体地，数据处理模块304被配置为基于资产信息的内容和基于第二预定义规则集对提取的资产信息进行分类。第二预定义规则集包括指定可以在涡轮机中体现的某些修改如何影响其材料和装备清单的规则。在另一个实施例中，第二预定义规则集包括确定由于基于机队的模型而在下次维护时是否应当更换组件的规则，或者依据配置管理数据确认配置改变的规则。此外，数据处理模块304被配置用于将分类的资产信息与从其他外部结构化和非结构化数据源120a-n提取的对应资产信息进行动态映射。例如，执行映射以便构建查找表。这种查找表包括一个或多个资产122a-n中的每个的映射资产信息。例如，资产a具有诸如资产id、资产类型、资产配置信息、资产通信信息、资产故障、资产当前状态等资产信息。因此，该查找包括映射到资产a的资产的上述信息中的每一个。这种经处理资产信息和/或查找表然后被提供给数字表示生成模块206。
58.此外，数据处理模块304被配置用于基于预先存储的资产信息确定对提取的资产信息做出的一个或多个修改。一个或多个修改包括资产信息中的任何改变。例如，添加任何信息、删除任何信息、更新或改变资产的任何参数。资产的任何参数可以包括配置参数、设备特定参数、资产id、版本号、网络信息等。
59.数字表示生成模块206被配置用于基于多个用户设备生成经处理资产信息的数字表示。经处理资产信息的数字表示包括资产的数字孪生模型，诸如资产108a-n。在示例性实施例中，经处理资产信息的数字表示是基于知识图的数字孪生模型，其虚拟地表示物理资产，诸如部署在工业环境106中的资产108a-n。具体地，在接收到经处理资产信息时，数字表示生成模块206被配置用于基于动态映射的资产信息生成公共数据模型。公共数据模型对应于与多个用户设备122a-n所使用的格式兼容的公共文件格式。此外，数字表示生成模块206被配置用于确定旨在接收经处理资产信息的数字表示的用户设备122a-n的类型。附加地，数字表示生成模块206被配置用于基于所生成的公共数据模型和基于所确定的用户设备122a-n的类型来生成经处理资产信息的数字表示。在示例性实施例中，数字表示生成模
块206被配置用于基于用户设备122a-n的类型来生成经处理资产信息的图形表示。
60.此外，数字表示生成模块206被配置用于基于分类的资产信息将生成的公共数据模型分类为子公共数据模型。此外，数字表示生成模块206被配置用于生成经处理资产信息的一个或多个图形表示。一个或多个图形表示中的每一个对应于子公共数据模型中的每一个。
61.此外，数字表示生成模块206被配置用于基于所确定的对资产信息做出的一个或多个修改来生成经处理资产信息的表示的一部分。表示的该部分对应于资产信息的修改部分。
62.数据库308被配置用于以预定义文件格式存储所生成的经处理资产信息的表示。预定义文件格式与多个用户设备122a-n使用的格式兼容。
63.输出模块310被配置用于在多个用户设备122a-n的用户接口上输出所生成的经处理资产信息的数字表示。在一实施例中，使用w3c栈向用户设备122a-n的用户显示/呈现所生成的经处理资产信息的数字表示。该栈为操作者提供标准语义，以及可以用于添加与资产108a-n相关联的附加信息的专用组件（推理引擎）。例如，使用推理，可以基于用户定义的规则在节点上添加附加的特定信息（例如类型标签）。这有助于领域专家更好地理解在用户设备122a-n上输出的资产信息，而不需要他们在每个信息项上手动指定该信息。
64.数据验证模块312被配置用于基于对资产信息的一个或多个测试的执行来确定提取的资产信息是否满足预定义要求。预定义要求包括数据结构要求、内容完整性要求、从被授权存储/访问资产信息的有效数据源的接收等。所述一个或多个测试可以包括查询，每当生成的（中间）结构违反特定规则时，所述查询返回非空结果，其中查询结果指示违反规则的子结构。除其他之外，这种规则还可以使用w3c语义web栈的sparql或shacl语言来实现。此外，数据验证模块312被配置用于如果资产信息被确定为满足预定义要求，则将资产信息发送到数据处理模块304。如果资产信息未能满足预定义要求，则数据验证模块312被配置用于丢弃资产信息。在一实施例中，基于rdf的技术栈用于以多种导出格式执行自动化数据质量验证和脚本导出。在另一个示例中，使用图形查询语言或某种相关形式（例如shacl）来实现数据验证。
65.此外，数据验证模块312被配置用于对所生成的资产信息的数字表示执行一个或多个有效性测试。一个或多个有效性测试包括例如，检查序列号对于跨机队的给定材料是否是唯一的，或者验证材料清单形成了具有所有节点的唯一标识符的适当的树结构。此外，一个或多个有效性测试可以包括测试树的结构可能不深于数量n级，在最近的结构中没有使用过时的材料，所有使用的材料对于机队范围的主干系统（例如sap）是已知的，等等。此外，数据验证模块312被配置用于基于验证结果修改所生成的资产信息的数字表示。验证结果包括数字表示的成功或失败状态。成功状态指示数字表示不包含错误日志或故障。失败状态指示数字表示包括错误日志或故障。如果验证结果指示失败状态，则在用户设备的用户接口中显示通知/告警消息，从而指示数字表示的失败状态。
66.具体地，数据验证模块312分析资产信息的验证结果。如果验证结果成功，则经由输出模块310输出生成的数字表示。如果验证结果不成功，则生成与数字表示相关联的错误日志文件，并将其显示在用户设备122a-n的用户接口上。
67.图4是图示了根据本发明实施例的在云计算环境100中生成资产信息的数字表示
的示例性方法400的过程流程图。在步骤402处，从多个结构化和非结构化外部数据源120a-n提取与一个或多个资产122a-n相关联的资产信息。一个或多个资产122a-n被部署在工业环境106中。在步骤404处，基于第一预定义规则集处理提取的资产信息。在步骤406处，基于用户设备122a-n的类型生成经处理资产信息的数字表示。在步骤408处，所生成的经处理资产信息的表示以预定义文件格式存储。预定义文件格式与多个用户设备122a-n使用的格式兼容。例如，预定义文件格式可以是rdf的turtle（ttl）或n-triples（n3）串行化。
68.本发明可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品包括可从存储程序代码的计算机可用或计算机可读介质访问的程序模块，该程序代码由一个或多个计算机、处理器或指令执行系统使用或与其结合使用。出于本说明书的目的，计算机可用或计算机可读介质可以是能够包含、存储、通信、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何装置。介质可以是电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统（或装置或设备），或者在信号载体中或本身作为信号载体不包括在物理计算机可读介质的定义中的传播介质包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、硬磁盘和光盘，诸如致密盘只读存储器（cd-rom）、读/写致密盘和dvd。如本领域技术人员已知的，用于实现该技术的每个方面的处理器和程序代码两者可以是集中式的或分布式的（或其组合）。
69.虽然已经参考某些实施例详细描述了本发明，但是应当领会，本发明不限于那些实施例。鉴于本公开，对于本领域的技术人员来说，在不脱离如本文所述的本发明的各种实施例的范围的情况下，许多修改和变型本身将是存在的。因此，本发明的范围由以下权利要求而不是前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变、修改和变型都将被认为在其范围内。方法权利要求中要求保护的所有有利实施例也可以应用于系统/装置权利要求。