用于促进工业系统的工程化的系统和方法与流程

1.本发明涉及工业系统的工程化，尤其涉及利用来自不同工程化源的信息促进工业系统的工程化。


背景技术：

2.设计、开发或实现复杂工业系统的工程师常常可以发现来自非常不同来源的信息的用途。通常，工程师手动搜索源。手动搜索工作可能耗时且低效。
3.例如，工程师使用工程化软件来处理与工业系统相关的动作或项目。工程师还可能对从位于因特网或第二工程化软件中的在线目录中识别新工程项目的硬件属性感兴趣。在一些情况下，第二工程化软件可以具有不同的访问方法或者可以需要用于访问的附加凭证。
4.此外，工程师可以查看他/她已知的来源。对于工业系统，可能有多个相关的工程数据来源。然而，使不同源之间的工程数据相关可能是麻烦的。对于多个工程化软件，在单个软件中使用的协议和语法可能使相关具有挑战性。
5.因此，促进工业系统的工程化的方法和系统可以受益于改进。特别地，需要用来自不同来源的工程数据来方便工程师，以实现工业系统的有效设计和工程化。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供促进工业系统工程化的系统和方法。例如，方法包括基于用户输入和与配置为实现工业系统的工程化的图形用户界面(gui)的用户交互中的至少一者生成查询；将查询映射到知识数据库，知识数据库包括在与工业系统的设计、工程化、调试、操作和维护中的至少一个相关联的多学科平台上生成的工程数据，其中，工程数据由与多学科平台相关联的一个或多个爬虫提供，并且其中，基于工业系统的工程化本体在知识数据库中索引工程数据；以及作为用户输入和用户交互中的至少一个的结果，在gui上显示具有对查询的响应的通知，其中响应至少包括与查询相关的工程数据的列表，其中通知至少包括对工业系统的进一步工程化的推荐。
7.在另一个示例中，提供了一种用于促进工业系统的工程化的系统。系统包括爬虫平台，爬虫平台被配置为与一个或多个爬虫通信，爬虫与能够执行工业系统的设计、工程化、调试、操作和维护的多学科平台相关联；索引模块，索引模块被联接至爬虫平台，爬虫平台被配置为核对由爬虫在知识数据库中挖掘的工程数据，索引模块包括索引读取器，索引读取器被配置为基于工业系统的工程化本体将查询映射到在多学科平台上生成的工程数据；以及用户界面模块，用户界面模块被配置为基于用户输入和与图形用户界面(gui)的用户交互中的至少一者来生成查询，图形用户界面被配置为实现工业系统的工程化，其中作为用户输入和用户交互中的至少一者得结果，gui在gui上显示具有对查询的响应的通知，其中通知至少包括对工业系统的进一步工程化的建议。
8.又一示例包括计算机程序产品，包括计算机可读代码，当在处理器上执行时，计算
机可读代码执行本文的一个或多个方法的方法步骤中的任一项。
9.本发明在一个实施例中还公开了一种人工智能系统，人工智能系统被配置为确定相关资源并定位相关联的工程数据。因此，人工智能系统被配置为便于工程师推荐可能合适的工程化动作或当前工程化过程中的下一动作。本发明还提出ai系统构建工程数据的知识库以支持工程师。因此，ai系统有利地确保建立工程化系统与互联网上的信息之间的无缝关联。
10.本发明的技术效果是工程师得到工具的支持，工具通过回答日常工程化工作中产生的问题来帮助工程化。共享关于项目或任务的附加信息的优点通过基于人工智能的分析技术和这里描述的提供基础设施的数据的组合来实现。
11.在更详细地描述所建议的惯例之前，应当理解，在整个本专利文件中提供了某些词语和短语的各种定义，并且本领域普通技术人员将理解，这些定义在许多(如果不是大多数)情况下适用于这些定义的词语和短语的先前以及未来使用。虽然一些术语可包括多种实施例，但所附权利要求书可明确地将这些术语限制于特定实施例。还应当理解，在所建议的方法的上下文中解释的特征也可以通过适当地配置和修改系统而由所建议的系统囊括，反之亦然。
12.如本文所用，“工业系统”是指用于制造的设施、可以是半自动化或完全自动化的生产。技术系统可以是自动化环境的一部分。例如，工业自动化环境、实验室自动化环境、建筑物自动化环境等。此外，根据本发明，自动化环境可以包括一个或多个工业自动化环境、工厂自动化环境、实验室自动化环境、建筑物自动化环境的组合。
13.这里使用的“多学科平台”指的是多学科的一个或多个工程化软件工具，其允许来自多个学科的工程师在公共或连接的工程数据上工作。多学科平台也可以被称为与工业系统相关联的多个工程化软件。例如，在工厂设置中，工厂规划者可以与机械工程师、电气工程师和自动化工程师一起工作来规划车门组件的新生产线。当自动化工程师向项目引入新的可编程逻辑控制器(plc)时，该信息作为工程数据存储在知识库中。例如，多学科平台接收用户输入和动作计算机辅助设计软件。多学科平台包括与电气、机械、过程技术、软件以及来自不同工程化学科的其他从属元素相关的工程化软件。
14.术语“促进工程化”是指任何提示、建议、推荐、通知等，借此工程师能够设计、配置、委托、协作和完成与工业系统相关联的日常工程化动作。工程师可以由图形用户界面(gui)提示。在一个实施例中，使用在增强现实中使用已知技术的可穿戴设备来提示工程师。
15.在本发明的实施例中，方法包括利用在多学科平台中执行的工程数据和用户动作来生成知识数据库。与多学科平台的工程化软件相关联的爬虫用于监视和索引用户动作。根据工程化本体在知识数据库中索引工程数据和用户动作。基于本体的工程化使得能够以可互操作的方式捕获知识。因此，本发明有利地通过使用工程化本体来确保知识数据库的互操作性。
16.如在此使用的，“工程化本体”主要是指作为工业系统和自动化工程化的基础的知识的形式概念化。本体提供了概念的定义和工程数据之间的关系。工程化本体可以基于领域的现有本体标准来构建。例如，用于机器人和自动化的ieee 1872-2015标准本体(ieee-sa，2015)建立了关于机器人和自动化的一系列本体。在另一个例子中，工业本体4.0(o4i4)
专用于捕获工业4.0特定的领域概念。
17.在一个实施例中，可以通过为工程数据和用户动作生成键值对来生成知识数据库。例如，可以通过提取用户动作中引用的实体以及通过标记化非结构化数据中的文本来分析工程数据和用户动作中的非结构化数据。通过分析非结构化数据，本发明有利地将非结构化信息映射到可查询的形式概念。此外，通过识别与非结构化数据相关联的实体，创建知识数据库中的现有信息与非结构化数据之间的链接。链接被有利地用于索引知识数据库中的非结构化数据。
18.在一个实施例中，知识数据库是知识图数据库和/或基于本体的数据库。生成知识数据库的方法还可以包括基于键值对和工程化本体对知识图中来自爬虫的工程数据进行索引，并基于用户动作更新索引的工程数据。键值对可以在工程数据中识别的实体与工程数据之间生成。知识图数据库有利地提供工程数据以及工程数据的描述。因此，知识图数据库可以用作单个位置来发现和理解工程数据。使用基于工程化本体的索引和知识图数据库使得能够在映射标准和标准化框架的同时集成工业4.0中的实体。此外，从非结构化数据中提取实体确保了对存储在知识图数据库中的工程数据的可及性。
19.知识数据库的生成可以用作为工程师提供工程化推荐的基础。方法还可以包括分析用户输入或用户交互以简化与知识数据库的映射的附加步骤。如在此使用的，“用户输入”是指由用户执行的动作或导致执行的动作，诸如输入关于工业系统或工业系统的参数的问题或上传与工业系统相关联的文件。因此，在一个实施例中，方法可以还包括基于与用户交互相关联的工业系统的参数来识别与用户交互相关联的工业系统中的至少一个实体，其中，实体包括工业系统的一个或多个硬件部件和/或软件部件。方法还可以包括基于对用户输入的内容的分析和合成来识别工业系统中与用户输入相关联的实体，其中，内容包括文本、图像、音频、视频、手势及其组合。例如，可以使用人工智能技术来执行对用户输入的内容的分析和合成。ai技术被用于识别搜索查询的类型，例如导航类、信息类或事务类。导航类查询可以涉及关于项目的问题，例如：“气压检查代码在哪里？”信息类查询可以涉及关于所使用产品的综合信息的问题，例如“4di dc24v hf的配置参数”。事务类查询可以涉及用户交互的推荐，例如“在哪里购买自动化的控制器”。
20.基于ai的解释的技术效果是表示工程师的搜索请求(即用户输入)。例如，用户输入可以是文本串的形式。通过知识数据库的索引将文本串转换为查询。例如，知识数据库被实现为elasticsearch，用户输入被表示为查询领域特定语言(dsl)。
21.在一个示例中，ai技术包括自然语言处理。在一个实施例中，方法可以包括通过使用自然语言处理来解释用户输入以识别与用户输入相关联的实体。自然语言处理被用于理解工程师的请求。尤其是，自然语言处理被用于实体识别技术以识别请求中的相关实体和概念。
22.方法可以包括从知识数据库确定与查询中引用的实体相关的工程数据。在一个实施例中，基于ai解释生成的查询被映射到基于实体的工程数据。实体充当查询和知识数据库之间的参考点。与查询中的实体相关的工程数据被简短列出/识别为相关的工程数据并放入列表中。列表可以具有单个相关工程数据或多个相关工程数据。
23.方法还可以包括基于查询与相关工程数据之间的本体跳(ontological hop)数来确定相关工程数据与查询之间的距离。这里使用的“本体跳”是指实体与存储在知识数据库
中的相关工程数据之间的逻辑步骤/空间。例如，在知识图数据库的情况下，本体跳指的是知识图中图形连接实体和相关工程数据的关系。实体和相关工程数据可以直接连接，并且可以由一个本体跳表示，或者实体和相关工程数据可以通过知识数据库中的其他实体/子实体间接连接。因此，本体跳的数目可以基于查询与相关工程数据之间的中间实体的数目。
24.方法可以包括通过将相关工程数据合并到列表中来确定对查询的响应。这里描述的方法步骤可以在分布式计算平台中实现。因此，相关工程数据的合并可以使得能够核对来自不同计算设备(实现知识数据库)的工程数据。核对可被用于确定列表中每个相关工程数据的置信商。
25.因此，方法可以包括基于本体跳数来确定列表中每个相关工程数据的置信商。如上面的示例所示，查询中的实体与相关工程数据之间的直接连接产生较低的本体跳，并且因此产生较高的置信商。对于具有较高本体跳和更低的置信商的间接连接也同样适用。工程师知道可以对从知识数据库产生的响应设置多少置信度。在一个实施例中，方法还可以包括基于本体跳数对列表内的相关工程数据进行排序。此外，方法可以包括根据排名在gui上显示具有置信商的响应。
26.对查询的响应被显示为gui上的通知。在一个实施例中，通知可以被显示为推荐。本发明可以有利地自动导入推荐的参数以设计和工程化工业系统。推荐可以是多种类型，例如部件推荐、配置推荐、项目推荐、基于使用的推荐。如在此所使用的，“部件推荐”是指基于响应为工业系统推荐一个或多个部件，其中工业系统的部件包括硬件部件和软件部件。例如，可以为工业系统中的编程逻辑控制器(plc)推荐新的软件版本。或者，可以基于工业系统要求推荐新的plc。
27.如在此使用的，“配置推荐”是指表明配置这些部件和工业系统的配置模式和工具的推荐。例如，配置推荐可以表明已经为工业系统中的特定操作设计了错误的部件配置。此外，可以推荐正确的部件配置。在一个实施例中，可以基于配置推荐通过自动导入所推荐的配置模式来设计工业系统。
28.如在此所使用的，“项目推荐”是指表明与用户输入和用户交互中的至少一个相关联的项目的推荐，其中导入来自所推荐项目的项目配置以对工业系统进行工程化。例如，用户交互涉及诸如水泵的工业系统的操作的可视化。项目推荐可以包括项目的推荐，并且另外描述来自工程师已经存储在用于工程化的计算设备上以及知识数据库中的去年的关键字。
29.如在此所使用的，“基于使用的推荐”是指建议待经由gui执行的用户动作以工业化工业系统的推荐。例如，工程师将为机器人(工业系统)建立用于机器人控制的项目。推荐由其他工程师执行的动作或由工程师执行的历史动作为可被执行以完成项目构建的可能的用户动作。
30.本发明可以在分布式计算环境中实现，爬虫平台经由分布在云上的一个或多个计算设备实现。可替换地，可以通过使用消息总线并经由因特网与一个或多个爬虫交互的用户界面来实现爬虫平台。在另一实施例中，爬虫平台、用户界面和知识数据库被托管在云上，在云计算平台上存储和更新工程数据。工程师可以在用户界面中插入他的问题和搜索关键字，其中用户界面和爬虫平台一起工作以解释用户输入并查询知识数据库。结果也作为简单的回答或作为对工程师进一步工作的推荐显示在用户界面中。
31.在一个实施例中，工程数据仅通过更新动作的对等验证来更新。此外，工程师可以使用对云计算平台的订阅来访问知识数据库，由此工程师知道与工业系统相关联的工业中的最佳实践。
32.在一个实施例中，促进工业系统的工程化的系统可以包括通信地联接到爬虫平台、索引模块、知识数据库和用户界面的消息总线。消息总线被配置为使得查询、工程数据和响应能够作为消息传输。以被分类为查询格式、响应格式、推荐格式和动作格式的一种或多种消息格式来接收和发送消息。在实施例中，爬虫平台发布工程数据，用户界面发布查询，索引模块订阅具有工程数据和来自消息总线的查询的消息，并且用户界面订阅具有与查询相关的工程数据的列表的响应。
33.例如，每当一个爬虫确定多学科平台中的新条目时，就向消息总线发布“新条目消息”。索引模型可以预订新的条目消息，并且基于工程化本体将新的条目消息添加到知识数据库。在一个实施例中，工程师的新动作产生由爬虫发布的“新动作消息”。消息类型也由索引模块订阅。
34.消息总线或者被称为消息代理，其被配置为基于在一个或多个工程化软件上执行的操作来访问和更新知识数据库。消息总线被配置为将工程数据转换成可由多个工程化软件和知识数据库识别的消息。消息总线可以通信地联接到gui以使得能够经由消息代理访问工程数据。通过消息总线使工程师便于使用基于消息的工程化软件在诸如工厂自动化环境的工业系统中启动动作。
35.在一个实施例中，消息总线与索引创建器或数据集成模块通信地联接，数据集成模块被配置为将来自多个工程化软件的工程数据集成到知识数据库中。
36.在一个实施例中，消息总线被配置为从与多个工程化软件相关联的规则引擎接收工程数据。规则引擎可基于工业标准和制造要求之一来配置。例如，iec61131标准可用于配置规则引擎。
37.在另一个实施例中，消息总线通信地联接到一个或多个人工智能模块，人工智能模块被配置为分析多个工程化软件的操作。人工智能模块包括神经网络模块、强化学习模块、基于规则的模块及其组合中的一者。人工智能模块映射被配置为将多个工程化软件的操作、用户输入或组合映射到知识数据库中的工程数据。消息总线将映射的工程数据传送到至少一个工程化软件，以使至少一个工程化软件能够实现对工业系统进行工程化的动作。消息总线可以配置为基于统一消息队列实现来自规则引擎、gui和人工智能模块的消息的多方向传输。
38.在一个实施例中，知识数据库、gui、人工智能模块和多学科平台以可修改的方式被注册为消息代理的订阅者和/或发布者。
39.在一个实施例中，爬虫平台可以被配置为基于用户输入动态地生成与新平台相关联的新爬虫，其中在知识数据库中更新来自新平台的工程数据。例如，生成与基于web的队伍管理软件相关联的新爬虫以映射来自工业系统的队伍的信息。当工程师请求(提供用户输入)与工业系统相关联的队伍信息时，可以自动生成新的爬虫。因此，本发明有利地分析用户输入并识别可以方便工程师的新平台。此外，本发明自动生成新的爬虫来提取相关的工程数据并更新知识数据库。
40.本发明增强了多学科平台的工程化软件工具部分的能力。工程化软件工具可以提
供能够实现爬虫的外部编程接口。当工程师使用相应的软件时，爬虫被触发。
41.在一个实施例中，索引模块可以包括索引创建器，索引创建器被配置为根据工程化本体在知识数据库中的多学科平台上索引工程数据。索引创建器可以是知识图数据库的一部分。同样存储在数据库中的是工程师在其工作期间所做的动作以及他为缩小结果而回答的问题。
42.在另一个实施例中，爬虫平台可以被配置为监视多学科平台中的用户动作，其中在知识数据库中更新用户动作。例如，自动化工程师可以在基于文档的工程化软件中引入新的plc。当添加plc时，更新知识数据库。此外，知识数据库中的连接的工程数据也可以更新。在当前示例中，在知识数据库中单独地创建和/或更新受到新的plc影响的布线图、连接列表、材料清单、机柜图等。因此，可以不同于与工业系统相关联的工程师的自动化工程师的改变能够向设计和工程师提供推荐。
43.根据本发明的系统可以描述为工程化环境特别设计的搜索引擎。系统由许多不同的独立工作的爬虫程序组成，这些爬虫程序被用于索引工程师正在进行的工作。例如，调试软件爬虫可以在后台运行，并且在由工程师打开或存储在工程师能够访问的地方的所有调试项目上创建关键字索引。本发明的系统和方法还提出包括工程师团队的项目的技术。此外，本发明的系统和方法使集体知识可由工程师自动访问。工程师工作得越多，知识数据库增长得越多，并且单个工程师和他的团队可自动访问的知识越多。
44.前面已经相当宽泛地概述了本发明的技术特征，使得本领域技术人员可以更好地理解下面的详细描述。下文将描述形成权利要求的主题的本发明的附加特征和优点。本领域技术人员将理解，他们可以容易地使用所公开的概念和具体实施例作为基础来修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构。本领域技术人员还将认识到，这样的等效构造不脱离其最广泛形式的公开内容的范围。
附图说明
45.下面，使用附图中所示的实施例来描述本发明。
46.图1示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的系统；
47.图2示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的系统的操作；
48.图3示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的系统；
49.图4示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的方法；以及
50.图5示出了根据本发明实施例的用于生成知识数据库的方法。
具体实施方式
51.以下，对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。参考附图描述各种实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。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。显然，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些实施例。
52.图1示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的系统。系统100包括由工程师用来设计工业系统的计算设备110。
53.根据图1的工业系统是处理厂，并且至少部分地使用计算设备110的显示器来图形
地显示。显示器示出了由工程师用来设计处理厂的工厂工程化工具的图形用户界面(gui)114。工厂工程化工具是可以部署在计算设备110上或托管在云计算平台150上的软件模块。此外，计算设备110包括与工厂工程化工具相关联的爬虫112。计算设备110被配置为基于用户输入和/或工程师与gui 114之间的用户交互来生成查询。对查询的响应可以作为通知116显示在gui 114上。
54.爬虫112被配置为与爬虫平台120通信。爬虫平台120被配置为与一个或多个爬虫(例如爬虫112)通信，爬虫与能够执行处理厂的设计、工程化、调试、操作和维护的多学科平台相关联。爬虫平台120包括动作管理器模块122和新的爬虫模块124。动作管理器模块122被配置为监视多学科平台中的用户动作，其中在知识数据库中更新用户动作。新爬虫模块124被配置为基于用户输入动态地生成与新平台相关联的新爬虫，其中在知识数据库中更新来自新平台的工程数据。爬虫平台120可以在分布式计算环境上实现。在一个实施例中，可以在爬虫平台120处核对来自与多个工程化工具相关联的爬虫的工程数据。因此，在一个实施例中，爬虫平台120充当知识数据库。
55.爬虫平台120被配置为将工程数据传送到索引设备130。索引设备是被配置为将工程数据从爬虫平台120索引到知识图数据库140中的计算设备。
56.索引设备130包括索引创建器132，索引创建器132还包括动作索引模块134和数据索引模块136。索引设备130、尤其是索引创建器132通信地联接到爬虫平台120。索引创建器被配置为基于处理厂的工程化本体来核对由爬虫在知识图数据库140中挖掘的工程数据。例如，用于处理厂的工程化本体可以包括结构本体，结构本体包括处理厂的部件的描述、部件拓扑和空间表示。工程化本体还可以包括处理厂中使用和制造的部件和材料的行为本体和材料本体。本领域技术人员可以理解，爬虫平台120也可以实现索引创建器132。
57.知识图数据库140是使用基于图的存储实现的数据库。基于处理厂的工程化本体，工程数据的含义与图中的工程数据一起被存储。知识图数据库140还可以包括索引创建器132以更新数据库140。另外，知识图数据库140可以包括将来自工程师的用户输入/用户交互映射到工程数据的接口(索引读取器164)。本领域技术人员还可以理解，爬虫平台120可以包括知识图数据库140，从而也可以实现索引读取器164。
58.工程师可以直接在计算设备110中输入请求。在一个实施例中，工程师将请求输入到经由计算设备110访问的基于web的用户界面上。可以使用用户界面设备160在因特网上托管基于web的用户界面。用户界面设备160包括处理单元162、通信单元164、存储器单元165和基于web的gui170。使用因特网经由计算设备110访问gui 170。存储器单元165包括索引读取器164和被配置为生成gui 170的接口模块164。
59.用户界面设备160被配置为基于对gui 170的用户输入或与工厂工程化gui 114的用户交互来生成查询。索引读取器164将查询映射到工程数据。在一个实施例中，作为用户输入和用户交互中的至少一个的结果，gui在gui 170上显示170通知172，通知172具有对查询的响应。通知172至少包括对工业系统的进一步工程化的建议。响应可以是映射到查询的相关工程数据的列表174。在一个实施例中，用户界面设备160可以被配置为基于计算设备110中的用户交互来在计算设备110的gui 114上生成通知116。
60.为了实现计算设备110、爬虫平台120中的爬虫、爬虫平台120、索引设备130、知识图数据库140和用户界面设备160之间的交互和互操作性，系统100包括消息总线180。消息
总线180通信地联接到爬虫平台120、索引设备130、知识图数据库140和用户界面设备160。在图3中进一步描述了消息总线180的操作。
61.图2示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统250的工程化的系统200的操作。在图2中，工业系统是可编程逻辑控制器(plc)250。可基于工程化环境210中的项目来配置和调试plc 250。工程化环境210是用于构建和实现与自动化系统中的plc 250的操作相关联的项目的多学科平台。工程化环境210包括项目仪表板gui 212，工程师与仪表板gui212交互以构建项目。
62.系统200包括经由基于web的gui访问的用户界面模块260。用户界面模块260包括人工智能(ai)解释模块265和推荐模块270。系统200还包括知识数据库240，知识数据库包括索引模块230和动作管理器模块235。
63.另外，系统200包括爬虫平台220，爬虫平台包括与在工程化环境210中使用的设计和工程化工具相关联的多个爬虫222-228。例如，多个爬虫222-228包括被配置为从集成工程化软件挖掘工程数据的集成工程化爬虫222。其他爬虫包括与用于模拟自动化系统的模拟软件相关联的模拟爬虫224。此外，与iot计算平台相关联的iot爬虫226和因特网爬虫228可用于爬行工程数据。
64.在操作中，索引模块230应用各种ai技术来索引来自知识数据库240中的工程化环境210的被爬取的工程数据。在一个实施例中，根据与plc250相关联的工程化本体来执行索引。工程化本体包括从plc配置导入的所有实例。此外，工程化本体包括plc 250的源代码以及封装在功能块\函数和子例程中的算法。此外，与plc 250相关联的自动化系统配置也被包括在工程化本体中。例如，工程化本体可以基于iec61131标准或iec61499标准。
65.在一个实施例中，被爬取的工程数据被索引模块230以非结构化文本的形式接收，然后索引模块230使用自然语言处理技术，例如标记化、实体提取等，以从非结构化文本中提取相关的键值对。然后，索引模块230对每个键值对应用映射技术以从工程化本体识别相关概念，并将工程数据存储在知识数据库240的相应页面内。例如，工程数据被存储在elasticsearch数据库或solr数据库中。
66.在所爬取的工程数据被结构化(例如来自工程化环境210中使用的仿真软件)的情况下，索引模块230直接对所爬取的工程数据应用映射技术。映射技术使得能够从工程化本体中识别相关概念，然后将其用于索引工程数据。另外，索引模块230可以应用标准索引技术，例如lucene，以将爬取的工程数据放入索引中。
67.多个爬虫222-228可以基于关联工程化软件中的改变来监视在工程化环境210中采取的动作。然后，动作管理器模块235在知识数据库240中更新动作。例如，动作管理器模块235被配置为识别项目和项目路径，并相应地映射知识数据库240中的工程数据。
68.在一个实施例中，工程师在用户界面模块260中输入请求。ai解释模块265使用自然语言处理来理解工程师的请求。尤其是，实体识别技术识别请求中的相关实体和概念。此外，ai解释模块265识别搜索查询的类型，例如导航类、信息类或事务类。ai解释模块被配置为将工程师的请求重新表述为查询。然后使用索引模块230将查询映射到在知识数据库240中索引的工程数据。例如，如果使用elasticsearch作为存储系统来实现知识数据库240，则ai解释模块265将输入搜索请求表示为查询dsl。
69.ai解释模块265通过使用工程化本体来增强查询。例如，用户搜索与4di dc24v hf
相关的信息，诸如配置和命名标准，ai解释模块265基于实体提取结果识别这是数字输入模块。此外，基于工程化本体，ai解释模块265识别出它属于io模块的类。因此，知识数据库240上的查询可被扩展为不仅包括关键字“4di dc24v hf”的结果，还包括与数字输入模块和io模块相关的结果。通过相应的结果距离查询中的起始关键字多远来识别查询结果的相关性。例如(意味着在本体中有多少跳)。此特征确保工程师可根据其请求获得更广泛的洞察力。
70.在一个实施例中，对于4di dc24v hf，迄今为止没有相关的工程数据被爬取。没有工程化本体和知识数据库，系统200将没有工程师请求的结果。然而，系统200具有用于io模块的配置和命名标准的足够信息。通过理解4di dc24v hf是io模块，系统将能够提供关于io模块的足够结果，从而响应工程师的请求。
71.使用推荐模块270来显示搜索结果。在一个实施例中，推荐模块270被配置为基于相关性分数对结果和相关工程数据进行排名。此外，推荐模块270根据排序和根据工程师请求的类型(即导航类、事务类、信息类)以及来自工程化本体的相关结构显示结果。
72.工程师请求(即用户输入)的非限制性示例如下：
73.·
工程项目中哪些功能块与机器人控制有关？
74.ai文本解释模块265被配置为检测工程项目和过程模拟项目之间的关系，例如在机器人模拟和工程化软件块中使用相同的信号名称的地方。对查询的响应基于由工程化爬虫222和模拟爬虫224爬取的工程数据。
75.·
工程师“a”去年在哪个工程项目中可视化了水泵的运行？
76.用工程项目更新知识数据库240，并在本地pc和code.repository.com中另外描述来自工程师a的动作的关键字。请求被映射到知识数据库240中的工程项目以生成响应。
77.·
创建紧急安全停止需要什么硬件和软件？
78.ai解释模块265分析请求的结构并互连对应于紧急停止的工程数据。工程数据然后基于其与plc 250的相关性被简短地列出。
79.·
是否有用于控制信号塔的开源软件库？
80.ai解释模块265启动知识数据库240中的查询以识别由工程化工具爬虫222-228之一创建的项目。因此，确定并显示响应。如果它没有在知识数据库240中找到项目的条目，则它将查询委托给因特网搜索。
81.图3示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的系统300。系统300包括爬虫平台310、动作管理器320、索引创建器330、索引读取器340和用户界面360。在系统300中还包括消息总线350。
82.爬虫平台310、动作管理器320、索引创建器330、索引读取器340和用户界面360的操作与图1和图2中的相关模块相当。例如，索引模块230涉及索引创建器330和索引读取器340。动作管理器320与动作管理器模块122相当。
83.消息总线350通信地联接到爬虫平台310、动作管理器320、索引创建器330、索引读取器340和用户界面360。消息总线350被配置为使查询、工程数据和响应能够作为消息传输。爬虫平台310发布工程数据。例如，工程数据被公布为“新条目消息”302。动作管理器320发布在用于设计和工程化工业系统的多学科平台中执行的用户动作。例如，用户动作被公布为“新动作消息”304。
84.索引创建器330订阅新条目消息302和新动作消息304。索引创建器330根据工业系统的工程化本体来索引知识数据库中的消息302和304。
85.当工程师输入请求或与工程化软件交互时，用户界面360被配置为生成查询。因此，用户界面将查询作为“搜索消息”306发布。索引读取器340订阅搜索消息306并将与查询相关的工程数据发布为“匹配消息”308或“响应消息”308。用户界面订阅包括与查询相关的工程数据的列表的响应消息308。
86.图4示出了根据本发明实施例的用于促进工业系统的工程化的方法400。为了促进工业系统的工程化，可以生成具有与工业系统相关联的工程数据的知识数据库。
87.图5示出了根据本发明实施例的用于生成知识数据库的方法500。在步骤510，在知识数据库中对由一个或多个爬虫挖掘的工程数据机进行索引。索引可以基于工程数据中识别的实体与工程数据本身之间的键值对。索引还可以基于工业系统的工程化本体。步骤510可以另外包括针对在多学科平台上执行的工程数据和用户动作来爬取或挖掘多学科平台。
88.在步骤520，生成工程数据和用户动作的键值对。在一个实施例中，通过分析工程数据中的非结构化数据和用户动作来生成键值对。分析包括提取在用户动作中引用的实体以及通过对非结构化数据中的文本进行标记化。
89.在步骤530，基于用户动作在知识数据库中更新被索引的工程数据。
90.用于促进工业系统的工程化的方法400。方法400在步骤410处通过基于用户输入和/或与被配置为实现工业系统的工程化的图形用户界面(gui)的用户交互来生成查询而开始。步骤410还包括基于由用户交互影响/修改的工业系统的参数来识别工业系统中与用户交互相关联的至少一个实体。实体包括工业系统的硬件部件和/或软件部件。步骤410可以还包括基于对用户输入的内容的分析和合成来识别工业系统中与用户输入相关联的实体，其中内容包括文本、图像、音频、视频、手势及它们的组合。
91.步骤420包括将查询映射到知识数据库，知识数据库包括在与工业系统的设计、工程化、调试、操作和/或维护相关联的多学科平台上生成的工程数据。工程数据可由与多学科平台相关联的一个或多个爬虫提供，并且工程数据基于如方法500中的工业系统的工程化本体在知识数据库中被索引。
92.步骤420还可包括从知识数据库确定与查询中引用的实体相关的工程数据，并基于查询和相关工程数据之间的本体跳数确定在相关工程数据与查询之间的距离。
93.在一个实施例中，步骤420还可以包括通过将相关工程数据合并到列表中来确定对查询的响应，并且基于本体跳数来确定列表中每个相关工程数据的置信商。此外，步骤420可以包括基于本体跳数对列表中的相关工程数据进行排序。
94.步骤430包括作为用户输入和/或用户交互的结果，在gui上显示具有查询的响应的通知。响应包括与查询和置信商相关的工程数据的列表。此外，步骤430包括向工业系统的进一步工程化显示包括一个或多个推荐的通知。例如，推荐包括基于响应的用于工业系统的部件推荐。推荐还可以包括表明配置这些部件和工业系统的配置模式和工具的配置推荐。此外，推荐可包括表明与用户输入和用户交互中的至少一个相关联项目的项目推荐。将来自推荐项目的项目配置导入到工程化工业系统。此外，推荐包括基于使用的推荐，基于使用的推荐建议待经由gui来执行以对工业系统进行工程化的用户动作。
95.在步骤440，工程师结合推荐，从而基于通知设计工业系统。例如，如果提供了项目
推荐，则可以自动导入工业系统的配置并影响工业系统，从而设计工业系统。
96.为了本说明书的目的，计算机可用或计算机可读的非瞬态存储介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输供指令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的程序的任何装置。介质可以是电子的、磁的、光的、电磁的、红外的或半导体系统(或装置或设备)或其自身的传播介质，因为信号载体不包括在物理计算机可读介质的定义中，物理计算机可读介质包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、刚性磁盘和例如光盘只读存储器(cd-rom)的光盘，压缩磁盘读/写和dvd。用于实现本技术的每个方面的处理单元和程序代码都可以是本领域技术人员已知的集中式或分布式(或其组合)。另外，虽然本发明将索引模块和爬虫平台描述为独立的部件，但是这些模块可以是软件部件并且可以在分布式控制系统或工程化软件套件中实现。另外，在一个实施例中，工程化模块的一个或多个部分可以在技术系统内实现。
97.虽然已经参考某些实施例详细描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于那些实施例。鉴于本发明，对于本领域技术人员而言，在不脱离如本文的本发明的各种实施例的范围的情况下，将存在许多修改和变化。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前述说明书来指定。在权利要求书的等效物的含义和范围内的所有改变、修改和变化都被认为在其范围内。在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。