本發(fā)明涉及用于材料與產(chǎn)品集成設(shè)計的計算平臺領(lǐng)域，具體(但不完全)指用于在計算平臺上制造設(shè)計和開發(fā)材料、制造流程及產(chǎn)品的方法與系統(tǒng)。

整個專利申請中使用的術(shù)語定義

本專利申請以下使用的“可擴展性”指擴展計算平臺功能，由此可以輕松添加對新材料、產(chǎn)品、流程和模擬模型的支持，無需硬接線到計算平臺。

本專利申請以下使用的“建模方案”指域?qū)嶓w元模型與域?qū)嶓w模型之間的關(guān)系，以及用于模型數(shù)據(jù)庫的上下文。

本專利申請以下使用的“視圖模型”指一個框架，該框架定義構(gòu)造系統(tǒng)架構(gòu)或企業(yè)架構(gòu)時使用的一組內(nèi)聚視圖。在本專利申請上下文中，視圖指通過接口通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例。

本專利申請以下使用的“全局狀態(tài)”指一組數(shù)據(jù)元素，這組元素描述平臺上任意給定時間點解決的設(shè)計問題的設(shè)計元素狀態(tài)。在本專利申請上下文中，設(shè)計元素可以是產(chǎn)品、材料或制造流程。

以上定義是對現(xiàn)有技術(shù)表達定義的補充。

背景技術(shù)：

制造流程包含大量復(fù)雜性。這些復(fù)雜性包括設(shè)置物料清單以及不同材料操作與處理技術(shù)。這些復(fù)雜性帶來物流和工程挑戰(zhàn)。其中一些挑戰(zhàn)包括保留變化工程設(shè)計的記錄，不同制造車間之間的信息斷開，以及測試和試驗產(chǎn)生的成本。隨著競爭加劇和客戶需求的改變，需要縮短產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)時間周期。制造商正在尋找節(jié)約制造成本同時加速產(chǎn)品壽命期管理周期的方法。

2012年12月5日歸檔的印度專利申請?zhí)?456/MUM/2012披露一種與計算設(shè)計和建模有關(guān)的方法，本文引用該專利全文。在平臺領(lǐng)域，可擴展性視為通過集成架構(gòu)(如以服務(wù)為導(dǎo)向的架構(gòu))對組件進行即插即用集成。在此類情況下，通過在平臺提供的集成總線注冊新組件接口，將新組件集成在平臺中。此平臺的其他組件利用該接口與新組件交互。但該組件的實施對其他組件仍為黑箱。此類擴展性適合大量同類應(yīng)用，但對需要以豐富的知識工程和機器學(xué)習(xí)能力支持材料、產(chǎn)品和制造流程集成設(shè)計的平臺來說還不夠。此類平臺應(yīng)具備無縫增加新材料、產(chǎn)品和制造流程支持的功能。材料、組件和制造流程模型不應(yīng)為黑箱。這些模型必須對平臺其他核心組件可見，這樣才能以集成方式處理。知識服務(wù)需要在表達知識方面了解本體元素。同樣，數(shù)據(jù)挖掘組件需要能夠訪問域模型元素以正確解釋數(shù)據(jù)并將結(jié)果放在正確上下文中。如果模型是平臺的第一類實體，則需要架構(gòu)。

因此，平臺需要限制上述缺點，并將元素(如材料、產(chǎn)品和制造流程設(shè)計)與平臺的其他現(xiàn)有元素集成。

發(fā)明目的

本發(fā)明框架的一些目的旨在改善現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個問題，或者至少提供一種有用替代方式，下面列出這些目的。

本發(fā)明的一個目的是提供一種模型驅(qū)動的計算平臺，用于材料、產(chǎn)品及其制造流程的集成設(shè)計，從而加快新工程解決方案的開發(fā)。

本發(fā)明的一個目的是提供一種模型驅(qū)動的計算平臺，用于材料、產(chǎn)品及其制造流程的集成設(shè)計，從而限制非模型實施技術(shù)的相關(guān)缺點。

本發(fā)明的一個目的是提供一種模型驅(qū)動的計算平臺，用于材料、產(chǎn)品及其制造流程的集成設(shè)計，從而提供增加新材料、產(chǎn)品及制造流程支持的自由度。

可通過配合附圖閱讀下列說明，獲取對本公開的其他目的和優(yōu)勢更為清晰的理解，此類說明及附圖并非旨在限定本公開的范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明內(nèi)容介紹一種模型驅(qū)動的計算平臺的相關(guān)概念，該計算平臺用于材料、產(chǎn)品及其制造流程集成設(shè)計。本發(fā)明內(nèi)容不指出所述主題內(nèi)容的基本功能，也不用于確定或限制本發(fā)明范圍。

在一個具體實施方式中，方法和系統(tǒng)通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺建模。方法在模型存儲庫中填充新主題，作為對應(yīng)域?qū)嶓w元模型的域?qū)嶓w模型的數(shù)據(jù)元素。方法從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成一個主題集成層和一個主題信息交互層。此外，方法從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成GUI屏幕用于用戶交互。此外，方法將用戶確定的外部模擬工具參數(shù)映射到主題數(shù)據(jù)元素，集成用戶確定的外部模擬工具與計算平臺。為此，方法從映射生成模擬工具適配器以實現(xiàn)集成，從而在計算平臺上實現(xiàn)與主題區(qū)域的新主題有關(guān)的可擴展性。

附圖說明

下面借助附圖介紹詳細說明。在圖中，參考號最左側(cè)的數(shù)字表示參考號第一次出現(xiàn)的圖。所有圖紙使用相同數(shù)字引用類似特征和模塊。

圖1是按照本發(fā)明一種實施方式的建模方案方塊圖。

圖2是按照本發(fā)明一種實施方式的示例模型方塊圖。

圖3是按照本發(fā)明一種實施方式的模型驅(qū)動的模擬工具接口方法方塊圖。

圖4是按照本發(fā)明一種實施方式的模型驅(qū)動的GUI屏幕方法方塊圖。

圖5說明按照本發(fā)明一種實施方式的實施模型驅(qū)動計算系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用于通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域。

圖6說明按照本發(fā)明一種實施方式的方法，用于通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域。

熟悉現(xiàn)有技術(shù)的人員應(yīng)意識到，此處任何方塊圖表示體現(xiàn)本主題內(nèi)容原理的示意系統(tǒng)概念視圖。同樣，還應(yīng)意識到，任何流程圖、流程表及類似圖表表示以計算機可讀介質(zhì)表示并由計算機或處理器相應(yīng)執(zhí)行的各種流程，無論是否明確顯示此類計算機或處理器。

具體實施方式

處理管理、工程和制造流程復(fù)雜性的傳統(tǒng)系統(tǒng)具有一些缺點，包括管理產(chǎn)品壽命期以及控制制造工廠范圍內(nèi)制造流程變化需要的時間和資源多。這些缺點促使制造商選擇基于計算機的解決方案，此類解決方案有可能大幅度節(jié)約成本和加快開發(fā)速度。本發(fā)明介紹一種可視化產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的工程和管理過程的此類平臺。

此外，在印度專利申請?zhí)?456/MUM/2012引用披露的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，針對一個特定問題或一類問題得出域?qū)嶓w模型，并在開發(fā)時確定。此外，在開發(fā)時編寫問題特定邏輯。這樣，用戶范圍限制為解決已開發(fā)所需邏輯產(chǎn)物并與系統(tǒng)部署捆綁的一類特定問題。此外，用戶只能創(chuàng)建或修改這些問題特定的相關(guān)設(shè)計流程。從這種意義來說，用戶限制為使用內(nèi)建產(chǎn)物，如預(yù)定義服務(wù)中嵌入的編程邏輯、規(guī)則、用戶輸入屏幕等。執(zhí)行用戶定義的設(shè)計流程時，運行時數(shù)據(jù)存儲在建模域?qū)嶓w模型時開發(fā)的預(yù)定義表中。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不具備共性或標準化，無法動態(tài)關(guān)聯(lián)不同問題的解決方案。例如，考慮與汽車齒輪和離合器設(shè)計有關(guān)的兩類不同問題。為解決這兩類問題，平臺開發(fā)人員創(chuàng)建齒輪和離合器特定模型及其他產(chǎn)物，創(chuàng)建可執(zhí)行項。用戶可以使用內(nèi)建產(chǎn)物獨立解決特定問題。但用戶無法組合這兩個解決方案并得出一些共同元素。組合這兩個解決方案還需要開發(fā)人員再次參與。開發(fā)人員需要先了解共性，才能創(chuàng)建處理此類情況的特定解決方案。

本發(fā)明的建模方案通過泛型化問題域，解決這些顧慮。問題域通過域?qū)嶓w元模型描述。特定域?qū)嶓w模型是域?qū)嶓w元模型的一個實例。上面示例中的齒輪和離合器建模為預(yù)定義元素“組件”的實例，“組件”是域?qū)嶓w元模型的成員。因此，用戶可以為特定問題定義域?qū)嶓w模型。

此外，還為用戶提供一個開發(fā)環(huán)境，允許用戶按照域?qū)嶓w模型定義特定邏輯。為此，用戶不再依賴內(nèi)建產(chǎn)物解決特定問題。由于域?qū)嶓w元模型提供表示域?qū)嶓w模型(例如齒輪和離合器模型)的公共語言，從而建立兩者之間的關(guān)系。公共語言對于開發(fā)常規(guī)工具(如屏幕設(shè)計器、模擬工具適配器等)以實現(xiàn)GUI屏幕生成和模擬工具集成功能自動化也起到重要作用。如果沒有這些信息，必須為每個域?qū)嶓w模型獨立實施屏幕。同樣，還必須為每個域?qū)嶓w模型獨立實施模擬工具集成。

此外，在用戶定義的模型上執(zhí)行用戶定義的邏輯時生成的運行時數(shù)據(jù)存儲在泛型結(jié)構(gòu)中。生成的數(shù)據(jù)符合用戶定義的域?qū)嶓w模型和預(yù)定義的域?qū)嶓w實例元模型。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為泛型，可以輕松組合兩個不同問題的解決方案，并找出兩者共性。

本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)和一種方法，用于通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域。

除非與以下討論另有明顯不同說明，否則應(yīng)理解為，在本發(fā)明中，使用“填充”或“生成”或“集成”或“映射”或“實現(xiàn)”等術(shù)語的討論指計算機系統(tǒng)或類似電子活動檢測設(shè)備的操作和流程，此類設(shè)備操作計算機系統(tǒng)寄存器和內(nèi)存中表示物理(電子)量的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計算機系統(tǒng)內(nèi)存或寄存器或其他此類信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備中類似表示物理量的其他數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)和方法不限制為此處介紹的特定實施方式。此外，每個系統(tǒng)模塊和每個方法可以獨立于此處介紹的其他模塊和方法運作。每個模塊和方法可以與其他模塊和其他方法組合使用。

按照一種實施方式，本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)和一種方法，用于通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域。

本發(fā)明中模型驅(qū)動的計算平臺在具有處理單元、內(nèi)存和模型存儲庫的計算機系統(tǒng)上實施。模型驅(qū)動的計算平臺可以就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和建模主題區(qū)域。主題區(qū)域包括組件、材料、制造流程、現(xiàn)象和模擬模型。新主題可以包含主題區(qū)域?qū)嵗?，包括組件、材料、制造流程、現(xiàn)象和模擬模型。此外，可以通過建模方案實現(xiàn)模型驅(qū)動的計算平臺實施。

建模方案可以包含對應(yīng)每個主題區(qū)域的域?qū)嶓w元模型，對應(yīng)主題區(qū)域每個主題的域?qū)嶓w模型，對應(yīng)主題區(qū)域主題實例的域?qū)嶓w實例元模型，以及對應(yīng)主題區(qū)域一個主題實例的域?qū)嶓w實例模型。此外，域?qū)嶓w元模型指定主題區(qū)域中實體的泛型結(jié)構(gòu)。實體的泛型結(jié)構(gòu)定義指定任何感興趣組件需要的結(jié)構(gòu)，例如，組件部件、特征(幾何或功能)、要求、約束等。此外，域?qū)嶓w模型指定一個特定域?qū)嶓w作為域?qū)嶓w元模型的實例，例如指定特定組件(如齒輪)模型作為組件元模型的實例。此外，域?qū)嶓w實例元模型指定主題區(qū)域?qū)嶓w實例的泛型結(jié)構(gòu)，例如，組件實例元模型定義指定任何感興趣組件實例(如設(shè)計中的特定齒輪)需要的結(jié)構(gòu)。在此方面，實體實例必須符合相應(yīng)實體規(guī)范，因此域?qū)嶓w實例元模型與域?qū)嶓w元模型之間存在規(guī)范關(guān)系。此外，域?qū)嶓w實例模型指定域?qū)嶓w模型的域?qū)嶓w實例，可以按照域?qū)嶓w實例元模型指定的結(jié)構(gòu)存儲。例如，設(shè)計中的特定齒輪符合齒輪組件模型。

按照本實施方式，通過建模方案就主題區(qū)域新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域的方法在模型存儲庫中填充新主題，作為對應(yīng)域?qū)嶓w元模型的域?qū)嶓w模型的數(shù)據(jù)元素。此外，方法從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成一個主題集成層和一個主題信息交互層，從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成GUI屏幕用于用戶交互。為此，方法將用戶確定的外部模擬工具參數(shù)映射到主題數(shù)據(jù)元素，集成用戶確定的外部模擬工具與計算平臺。隨后，方法從所述映射生成模擬工具適配器以實現(xiàn)所述集成，從而在計算平臺上實現(xiàn)與主題區(qū)域的新主題有關(guān)的可擴展性。

在另一個實施方式中，模型驅(qū)動的方法從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成一個主題集成層和一個主題信息交互層。主題交互層包括一個主題與計算平臺的接口。在此方面，主題接口(包括組件、材料、制造流程、現(xiàn)象和模擬工具的實例)提供一個約束，當相應(yīng)組件實例與組件關(guān)聯(lián)時，只能關(guān)鍵特征值與特征。此外，主題信息交互層包括數(shù)據(jù)庫方案、對象關(guān)系映射、事務(wù)管理和緩存管理。

在另一個實施方式中，模型驅(qū)動的方法從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成GUI屏幕用于用戶交互。在此方面，根據(jù)視圖模型，視圖模型與屏幕元素之間的映射，視圖模型與平臺服務(wù)消息之間的映射，以及用于從域?qū)嶓w和平臺服務(wù)識別屏幕元素的呈現(xiàn)規(guī)則集生成GUI屏幕。此外，還可以使用內(nèi)存中存儲的一組呈現(xiàn)規(guī)則自動生成GUI屏幕，這組規(guī)則在給定全局狀態(tài)本體元素與服務(wù)的情況下識別相應(yīng)屏幕元素。例如，呈現(xiàn)規(guī)則可以指定使用文本框呈現(xiàn)的“參數(shù)”對象，在單擊按鈕時調(diào)用服務(wù)。因此，使用這些規(guī)則可以自動生成視圖模型、屏幕元素和相應(yīng)映射。

例如，對于將加熱速率和溫度作為回火流程輸入并更新全局狀態(tài)中相應(yīng)元素的服務(wù)，可以自動為該服務(wù)生成GUI屏幕。生成的屏幕將創(chuàng)建兩個輸入文本框用于指定參數(shù)，創(chuàng)建一個按鈕用于調(diào)用服務(wù)，視圖模型將包含表示這兩個參數(shù)和服務(wù)的元素，視圖模型元素將映射到屏幕中的可用輸入文本框和按鈕，視圖模型元素將映射到表示參數(shù)的全局狀態(tài)元素和服務(wù)。

在另一個實施方式中，模型驅(qū)動的方法將用戶確定的外部模擬工具參數(shù)映射到主題數(shù)據(jù)元素，集成用戶確定的外部模擬工具與計算平臺，并從以上映射生成模擬工具適配器以實現(xiàn)集成。在此方面，生成的模擬工具適配器從全局狀態(tài)本體的模型元素讀取數(shù)據(jù)，以用戶定義的外部模擬工具格式準備輸入。隨后，生成的模擬工具適配器讀取外部模擬工具生成的數(shù)據(jù)，在全局狀態(tài)本體中填充模型元素。

在整個專利申請的說明和權(quán)利要求中，“包括”一詞及其變化形式如“包含”都意指“包括但不局限于”，例如，不排除其他添加劑、組件、整數(shù)或步驟?！暗湫汀币庵浮笆纠保槐硎臼走x或理想實施方式。“如”不具備限制性含義，僅用于舉例說明。

對于固件和/或軟件實施，可以用模塊(例如程序、功能等)實施執(zhí)行此處介紹功能的方法?？梢允褂萌魏我灾噶顬樾问降臋C器可讀介質(zhì)實施此處介紹的方法。例如，軟件代碼和程序可以存儲在內(nèi)存中，由處理器執(zhí)行。

在另一個固件和/或軟件實施方式中，功能可以在非瞬時性計算機可讀介質(zhì)中存儲為一個或多個指令或代碼。示例包括用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的計算機可讀介質(zhì)和用計算機程序編碼的計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)可以采用制造商商品形式。計算機可讀介質(zhì)包括計算機物理存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是計算機可訪問的任何可用介質(zhì)。此類計算機可讀介質(zhì)包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲、磁盤存儲或其他磁性存儲設(shè)備，或者任何其他可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式存儲所需程序代碼并可供計算機訪問的介質(zhì)；此處討論的磁盤或光盤包括光盤(CD)、激光盤、光學(xué)盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍光盤，磁盤通常磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，光盤通常用激光光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。以上組合也應(yīng)包括在計算機可讀介質(zhì)范圍內(nèi)。

應(yīng)注意，說明僅解釋本主題內(nèi)容的原理。因此應(yīng)理解為，熟悉現(xiàn)有技術(shù)的人員將能夠設(shè)計各種配置，此類配置雖然未在此處明確說明，但體現(xiàn)本主題內(nèi)容的原理，包括在其精神和范圍內(nèi)。此外，此處引用的所有示例主要僅用于教學(xué)用途，幫助讀者了解發(fā)明原理和發(fā)明人提出的概念以進一步發(fā)展現(xiàn)有技術(shù)，所有示例應(yīng)解釋為不限制于此類具體引用的示例和條件。此外，此處引用發(fā)明原理、方面和具體實施方式以及具體示例的所有說明包括其等價形式。

圖1、2、3和4詳細說明用于材料、制造流程和產(chǎn)品集成設(shè)計的模型驅(qū)動計算平臺的實施方法。

圖1是本發(fā)明建模方案100的方塊圖。建模方案用數(shù)字100進一步表示。方案的主要組件包括域?qū)嶓w元模型102、域?qū)嶓w模型104、域?qū)嶓w實例元模型106和域?qū)嶓w實例模型108。實例模型和實例元模型分別由112元模型和模型指定。實體模型和實體實例模型分別是114實體元模型和實體實例元模型的實例。本發(fā)明提供一種模型驅(qū)動的工程功能，可顯著加快平臺上的新工程解決方案開發(fā)。發(fā)明提供一種建?；A(chǔ)設(shè)施，可以通過模型的方式指定解決方案的很大部分。

如圖1所示，本發(fā)明的域模型沿主題區(qū)域組織，如材料、組件、流程(制造與檢測)、現(xiàn)象、模擬模型等。這些主題區(qū)域的域模型按照圖1所示方案組織。域?qū)嶓w元模型102指定主題區(qū)域中實體的泛型結(jié)構(gòu)。例如，組件元模型定義指定任何感興趣組件(如組件部件、特征(幾何、功能)、要求、約束等)需要的結(jié)構(gòu)。域?qū)嶓w模型104將特定域?qū)嶓w的模型定義為域?qū)嶓w元模型102的實例(例如將特定組件的模型(如齒輪)定義為組件元模型的實例)。域?qū)嶓w實例元模型106指定主題區(qū)域中實體實例的泛型結(jié)構(gòu)。(例如組件實例元模型定義指定任何感興趣組件實例(類似設(shè)計中的特定齒輪)需要的結(jié)構(gòu))。實體實例必須符合相應(yīng)實體規(guī)范，因此域?qū)嶓w實例元模型106與域?qū)嶓w元模型102之間存在規(guī)范關(guān)系。域?qū)嶓w模型104中指定的域?qū)嶓w實例模型108以域?qū)嶓w實例元模型106指定的結(jié)構(gòu)存儲。例如，設(shè)計中的特定齒輪符合齒輪組件模型。

組件元模型指定兩個實體，一個具有一個或多個關(guān)聯(lián)特征實體的組件實體。組件實例元模型指定組件實例具有一個或多個特征值，并指定一個組件實例必須具有一個關(guān)聯(lián)組件，一個特征值必須具有一個關(guān)聯(lián)特征；一個關(guān)于只有相應(yīng)組件實例與組件關(guān)聯(lián)時可以關(guān)聯(lián)特征值與特征的約束。組件“齒輪”的示例模型視為組件元模型實例的示例。

圖.2表示主題區(qū)域“組件”一小部分的建模方案實現(xiàn)。圖2下半部分的模型顯示如何使用這些元模型實例化特定組件“齒輪”。實例化齒輪方案的四個主要方塊包括組件元模型方塊216，組件實例元模型方塊218，齒輪模型方塊220以及回火流程實例方塊222。首先創(chuàng)建齒輪模型作為組件元模型實例；其中，創(chuàng)建組件實體“齒輪”作為元實體“組件”的實例，創(chuàng)建特征實體“齒輪節(jié)徑”和“齒數(shù)”作為元實體“特征”的實例并與“齒輪”關(guān)聯(lián)。創(chuàng)建齒輪模型后，設(shè)置任意數(shù)量的齒輪實例。

此外，圖2有效即顯示一個示例實例。該實例對特征“齒輪節(jié)徑”和“齒數(shù)”分別具有特征值“10”和“20”(為簡便忽略單位)。主題區(qū)域解釋器編碼相應(yīng)實體和實體示例元模型的語義。編碼語義后，為建立對新組件、材料、制造流程的支持，填充相應(yīng)元模型的合適實例。

此外，除了填充模型，建立新工程解決方案還包括其他工作，如建立適配器以集成任何需要的新模擬工具，建立用戶交互需要的GUI屏幕(404)，同時利用必要知識和知識服務(wù)執(zhí)行設(shè)計流程和填充存儲庫。

如300所示，生成使用模型驅(qū)動技術(shù)的模擬工具適配器。每個模擬工具具有自己的數(shù)據(jù)視圖。將工具特定數(shù)據(jù)視圖映射到可以提供這些數(shù)據(jù)視圖所需信息的域?qū)嶓w和域示例模型，如圖3所示。例如，要模擬齒輪組件回火過程中的導(dǎo)熱現(xiàn)象，將模擬工具輸入和輸出規(guī)范映射到回火流程模型、導(dǎo)熱現(xiàn)象模型、齒輪組件模型(尤其是幾何部件)、材料模型等的必要元素。從這些映射規(guī)范自動生成工具特定適配器。適配器從全局狀態(tài)的指定模型元素讀取數(shù)據(jù)，并以模擬工具需要的格式準備輸入。模擬工具完成指定后，讀取工具生成的輸出，并填充全局狀態(tài)的指定模型元素。

此外，生成用戶交互需要的使用模型驅(qū)動技術(shù)的GUI屏幕。屏幕從全局狀態(tài)的模型元素獲取數(shù)據(jù)，填充全局狀態(tài)的模型元素。屏幕的數(shù)據(jù)視圖使用屏幕特定視圖模型編碼。屏幕元素映射到視圖模型元素。屏幕與視圖模型之間雙向同步。視圖模型變化時，屏幕更新，只要用戶指定屏幕控件的一些值，視圖模型就更新。屏幕與全局狀態(tài)的交互通過PREMAP平臺服務(wù)執(zhí)行。視圖模型元素映射到服務(wù)和服務(wù)消息。使用全局狀態(tài)本體元素定義服務(wù)消息。這意味著視圖模型還映射到全局狀態(tài)本體元素。服務(wù)輸入消息從映射的視圖模型元素構(gòu)造。更新視圖模型以響應(yīng)輸出消息。

圖4說明服務(wù)、全局狀態(tài)本體、視圖模型和屏幕之間的關(guān)系400。從這些模型自動生成GUI屏幕實施。模型的HTML和JavaScript代碼。生成用于表示屏幕元素的HTML和用于編碼視圖模型的JavaScript。視圖模型的JavaScript代碼調(diào)用PREMAP平臺服務(wù)，平臺服務(wù)通過REST(REpresentational State Transfer)服務(wù)結(jié)構(gòu)公開。平臺和屏幕之間傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)采用JSON(JavaScript Object Notation)格式編碼。

此外，還可以使用一組呈現(xiàn)規(guī)則自動生成GUI屏幕，這組規(guī)則在給定全局狀態(tài)本體元素與服務(wù)的情況下識別相應(yīng)屏幕元素。例如，規(guī)則指定應(yīng)使用文本框呈現(xiàn)“參數(shù)”對象，在單擊按鈕時應(yīng)調(diào)用服務(wù)。使用這些規(guī)則可以自動生成視圖模型、屏幕元素和相應(yīng)映射。

例如，對于將加熱速率和溫度作為回火流程輸入并更新全局狀態(tài)中相應(yīng)元素的服務(wù)，可以自動為該服務(wù)生成GUI屏幕。生成的屏幕將創(chuàng)建兩個輸入文本框用于指定參數(shù)，創(chuàng)建一個按鈕用于調(diào)用服務(wù)，視圖模型將包含表示這兩個參數(shù)和服務(wù)的元素，視圖模型元素將映射到屏幕中的可用輸入文本框和按鈕，視圖模型元素將映射到表示參數(shù)的全局狀態(tài)元素和服務(wù)。

圖5說明一種實施模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502的網(wǎng)絡(luò)500，用于通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域。模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502可以實施為多種通信設(shè)備，如臺式機、筆記本電腦、工作站、大型機、服務(wù)器等。此處介紹的模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還可以在各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括路由器、橋接器、服務(wù)器、計算設(shè)備、存儲設(shè)備等)組成的任何網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實施。

在一個實施方式中，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502通過網(wǎng)絡(luò)506與一個或多個計算設(shè)備504-1、504-2…504-N(以下統(tǒng)稱為設(shè)備504)和一個模型存儲庫508連接。設(shè)備504可以實施為(但不局限于)手持設(shè)備、筆記本電腦或其他移動計算機、平板電腦、手機、個人數(shù)字助理(PDA)、智能手機等。設(shè)備504可以位于模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502附近區(qū)域，或者與模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502不同的地理位置。此外，設(shè)備504本身可以位于彼此附近區(qū)域，或者各自位于不同地理位置。

網(wǎng)絡(luò)506可以是無線或有線網(wǎng)絡(luò)或者二者組合。網(wǎng)絡(luò)506可以是彼此互連并充當單個大型網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng))的多個網(wǎng)絡(luò)的集合。網(wǎng)絡(luò)506可以實施為不同網(wǎng)絡(luò)類型中的一種，如內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、互聯(lián)網(wǎng)等。網(wǎng)絡(luò)506可以是專用網(wǎng)絡(luò)或共享網(wǎng)絡(luò)，表示使用各種協(xié)議(如Hypertext Transfer Protocol(HTTP)、Transmission Control Protocol/Internet Protocol(TCP/IP)等)彼此通信的不同類型網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合。

模型存儲庫508可以實施為(但不局限于)企業(yè)數(shù)據(jù)庫、遠程數(shù)據(jù)庫、本地數(shù)據(jù)庫等。模型存儲庫508可以位于模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502和設(shè)備504附近區(qū)域，或者與模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502和設(shè)備504不同的地理位置。此外，模型存儲庫508本身可以位于彼此附近區(qū)域，或者各自位于不同地理位置。此外，模型存儲庫508可以在設(shè)備504內(nèi)或者模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502內(nèi)實施，模型存儲庫508可以實施為單個數(shù)據(jù)庫。

在一個實施方式中，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502包括處理器512。處理器512可以實施為一個或多個微處理器、微機、微控制器、數(shù)字信號處理器、中央處理單元、狀態(tài)機、邏輯電路和/或任何根據(jù)運算指令操作信號的設(shè)備。除了其他功能，處理器配置還配置為獲取和執(zhí)行內(nèi)存中存儲的計算機可讀指令。

可以使用專用硬件以及能夠執(zhí)行相應(yīng)軟件關(guān)聯(lián)軟件的硬件，提供圖中顯示的各種元素的功能，包括標為“處理器”的任何功能塊。如果通過處理器提供，可以通過一個專用處理器，一個共享處理器，或復(fù)數(shù)個單獨處理器(其中部分共享)提供功能。此外，“處理器”一詞的明確使用不應(yīng)解釋為僅指能夠執(zhí)行軟件的硬件，還隱含包括(但不局限于)數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、網(wǎng)絡(luò)處理器、應(yīng)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、用于存儲軟件的只讀內(nèi)存(ROM)、隨機存取內(nèi)存(RAM)、非易失性存儲。還包括其他傳統(tǒng)和/或定制硬件。

模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還包括接口510。接口510包括允許模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502與網(wǎng)絡(luò)實體506交互或彼此交互的各種軟件和硬件接口。接口510促進多種網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議類型內(nèi)的多種通信，包括有線網(wǎng)絡(luò)，如LAN、電纜等，以及無線網(wǎng)絡(luò)，如WLAN、手機、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等。

模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還包括內(nèi)存514。內(nèi)存514連接處理器512。內(nèi)存514可以包括現(xiàn)有技術(shù)已知的任何計算機可讀介質(zhì)，包括易失性內(nèi)存，如靜態(tài)隨機存取內(nèi)存(SRAM)和動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DRAM)，和/或非易失性內(nèi)存，如只讀內(nèi)存(ROM)、可擦除可編程ROM、閃存、硬盤、光盤和磁帶。

此外，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還包括模塊516和數(shù)據(jù)518。模塊516連接處理器512，包括例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，用于執(zhí)行具體任務(wù)或?qū)嵤┚唧w抽象數(shù)據(jù)類型。模塊516還可以實施為信號處理器、狀態(tài)機、邏輯電路和/或任何其他根據(jù)運算指令操作信號的設(shè)備或組件。此外，模塊516可以通過硬件，處理單元/處理器執(zhí)行的指令，或二者組合實施。在本主題內(nèi)容的另一個方面中，模塊516可以是機器可讀指令(軟件)，由處理器/處理單元執(zhí)行以執(zhí)行任何所述功能。

在一個實施方式中，模塊516包括一個域建模模塊520、一個主題實施模塊522、一個GUI建模模塊524、一個工具集成模塊526和其他模塊528。其他模塊528包括補充模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502執(zhí)行應(yīng)用或功能的程序或代碼指令。此外，數(shù)據(jù)518包括全局狀態(tài)數(shù)據(jù)530、建模數(shù)據(jù)532和其他數(shù)據(jù)534。其他數(shù)據(jù)534可以作為存儲庫，存儲因執(zhí)行模塊516中一個或多個模塊而處理、接收或生成的數(shù)據(jù)。雖然數(shù)據(jù)518顯示為模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502的內(nèi)部，但應(yīng)理解，數(shù)據(jù)518可以駐留在與模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502連接的外部存儲庫中。

在一個實施方式中，實施模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502，就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和建模主題區(qū)域。主題區(qū)域包括組件、材料、制造流程、現(xiàn)象和模擬模型。新主題可以包含主題區(qū)域?qū)嵗ńM件、材料、制造流程、現(xiàn)象和模擬模型。此外，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502可以通過建模方案100在計算平臺上實施。

模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502包括域建模模塊520，通過填充域?qū)嶓w元模型102的域?qū)嶓w模型104對應(yīng)的數(shù)據(jù)元素，在模型存儲庫508中定義新主題。此外，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還包括主題實施模塊522，從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成一個主題集成層和一個主題信息交互層。此外，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還包括GUI建模模塊524，根據(jù)所述內(nèi)存中存儲的呈現(xiàn)規(guī)則，從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成GUI屏幕供用戶交互。模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502還包括工具集成模塊526，通過將用戶確定的外部模擬工具參數(shù)映射到主題數(shù)據(jù)元素，集成用戶確定的外部模擬工具與計算平臺，并從上述映射生成模擬工具適配器以實現(xiàn)集成，從而在計算平臺上實現(xiàn)主題區(qū)域中新主題的可擴展性。

根據(jù)本實施方式，模型驅(qū)動計算系統(tǒng)502可以通過建模方案100在計算平臺上實施，建模方案包含對應(yīng)每個主題區(qū)域的域?qū)嶓w元模型102，對應(yīng)主題區(qū)域每個主題的域?qū)嶓w模型104，對應(yīng)主題區(qū)域主題實例的域?qū)嶓w實例元模型106，以及對應(yīng)主題區(qū)域一個主題實例的域?qū)嶓w實例模型108。此外，域?qū)嶓w元模型102配置為指定主題區(qū)域中實體的泛型結(jié)構(gòu)。實體的泛型結(jié)構(gòu)定義指定任何感興趣組件需要的結(jié)構(gòu)，例如，組件部件、特征(幾何或功能)、要求、約束等。此外，域?qū)嶓w模型104指定一個特定域?qū)嶓w作為域?qū)嶓w元模型102的實例，例如指定特定組件(如齒輪)模型作為組件元模型的實例。此外，域?qū)嶓w實例元模型106配置為指定主題區(qū)域?qū)嶓w實例的泛型結(jié)構(gòu)，例如，組件實例元模型定義指定任何感興趣組件實例(如設(shè)計中的特定齒輪)需要的結(jié)構(gòu)。在此方面，實體實例必須符合相應(yīng)實體規(guī)范，因此域?qū)嶓w實例元模型與域?qū)嶓w元模型之間存在規(guī)范關(guān)系。此外，域?qū)嶓w實例模型108配置為指定域?qū)嶓w模型104的域?qū)嶓w實例，可以按照域?qū)嶓w實例元模型106指定的結(jié)構(gòu)存儲。例如，設(shè)計中的特定齒輪符合齒輪組件模型。

在另一個實施方式中，主題實施模塊522還配置為通過主題集成層包含主題與計算平臺的接口。在此方面，主題接口(包括組件、材料、制造流程、現(xiàn)象和模擬工具的實例)提供一個約束，當相應(yīng)組件實例與組件關(guān)聯(lián)時，只能關(guān)鍵特征值與特征。此外，主題實施模塊522還配置為通過主題信息交互層包含數(shù)據(jù)庫方案、對象關(guān)系映射、事務(wù)管理和緩存管理。

在另一個實施方式中，GUI建模模塊524還配置為根據(jù)視圖模型，視圖模型與屏幕元素之間的映射，視圖模型與平臺服務(wù)消息之間的映射，以及用于從域?qū)嶓w和平臺服務(wù)識別屏幕元素的呈現(xiàn)規(guī)則集生成GUI屏幕。在此方面，根據(jù)視圖模型，視圖模型與屏幕元素之間的映射，視圖模型與平臺服務(wù)消息之間的映射，以及用于從域?qū)嶓w和平臺服務(wù)識別屏幕元素的呈現(xiàn)規(guī)則集生成GUI屏幕。此外，GUI建模模塊524還配置為使用內(nèi)存514中存儲的一組呈現(xiàn)規(guī)則自動生成GUI屏幕，這組規(guī)則在給定全局狀態(tài)本體元素與服務(wù)的情況下識別相應(yīng)屏幕元素。例如，呈現(xiàn)規(guī)則可以指定使用文本框呈現(xiàn)的“參數(shù)”對象，在單擊按鈕時調(diào)用服務(wù)。因此，使用這些規(guī)則可以自動生成視圖模型、屏幕元素和相應(yīng)映射。

在另一個實施方式中，工具集成模塊526還配置為從全局狀態(tài)本體的模型元素讀取數(shù)據(jù)，并通過生成的模擬工具適配器在所述外部模擬工具上以用戶確定的格式準備輸入，從而集成外部模擬工具與計算平臺。

在另一個實施方式中，工具集成模塊526還配置為通過讀取所述外部模擬工具生成的輸出，集成所述外部模擬工具與計算平臺，并通過生成的模擬工具適配器在全局狀態(tài)本體中填充模型元素。

圖6說明按照本主題內(nèi)容一種實施方式的一種方法600，用于在處理器和模型存儲庫組成的計算機上，通過建模方案就主題區(qū)域的新主題實施計算設(shè)計可擴展性和在計算平臺上建模主題區(qū)域。方法600可以在計算機可執(zhí)行指令普通上下文中說明。通常，計算機可執(zhí)行指令包括例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序、模塊、功能，用于執(zhí)行具體功能或?qū)嵤┚唧w抽象數(shù)據(jù)類型。方法600還可以在分布式計算環(huán)境中實行，功能由通過通信網(wǎng)絡(luò)連接的遠程處理設(shè)備執(zhí)行。在分布式計算環(huán)境中，計算機可執(zhí)行指令可以位于本地和遠程計算機存儲介質(zhì)中，包括內(nèi)存存儲設(shè)備。

方法600的描述順序不解釋為限制，可以以任何順序組合任意數(shù)量的所述方法塊來實施方法600或替代方法?；蛘?，可以從方法600刪除單獨塊而不會背離此處介紹主題內(nèi)容的精神和范圍。此外，方法600可以在任何合適硬件、軟件、固件或以上組合中實施。在一個示例中，方法600在計算系統(tǒng)中實施，如模型驅(qū)動計算系統(tǒng)602。

參考方法600的方塊602，在模型存儲庫中填充新主題，作為對應(yīng)域?qū)嶓w元模型的域?qū)嶓w模型的數(shù)據(jù)元素。在一個實施方式中，域建模模塊配置為通過填充域?qū)嶓w元模型的域?qū)嶓w模型對應(yīng)的數(shù)據(jù)元素，在模型存儲庫中定義新主題。

在方塊604中，從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成一個主題集成層和一個主題信息交互層。在一個實施方式中，主題實施模塊配置為從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成一個主題集成層和一個主題信息交互層。

在方塊606中，從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成GUI屏幕用于用戶交互。在一個實施方式中，GUI建模模塊配置為根據(jù)所述內(nèi)存中存儲的呈現(xiàn)規(guī)則，從填充的主題數(shù)據(jù)元素生成GUI屏幕供用戶交互。

在方塊608中，將用戶確定的外部模擬工具參數(shù)映射到主題數(shù)據(jù)元素，集成用戶確定的外部模擬工具與計算平臺。在一個實施方式中，工具集成模塊配置為將用戶確定的外部模擬工具參數(shù)映射到主題數(shù)據(jù)元素，集成用戶確定的外部模擬工具與計算平臺。

在方塊610中，從所述映射生成模擬工具適配器以實現(xiàn)所述集成。在一個實施方式中，工具集成模塊還配置為從所述映射生成模擬工具適配器以實現(xiàn)所述集成，從而在計算平臺上實現(xiàn)與主題區(qū)域的新主題有關(guān)的可擴展性。

雖然已經(jīng)以結(jié)構(gòu)特征和/或方法特定語言介紹了為組件制造選擇材料、材料結(jié)構(gòu)、合適幾何和流程的實施，但應(yīng)理解，附加的權(quán)利要求不一定限制為所述的特定特征或方法。這些特定特征和方法作為使用智能儀表數(shù)據(jù)確定人為活動的典型實施披露。

技術(shù)優(yōu)勢

本發(fā)明提供的技術(shù)優(yōu)勢如下：

一種模型驅(qū)動的計算平臺，用于材料、制造流程和產(chǎn)品的集成設(shè)計，可加快新工程解決方案的開發(fā)。

一種模型驅(qū)動的計算平臺，用于材料、制造流程和產(chǎn)品的集成設(shè)計，可限制非模型實施技術(shù)的相關(guān)缺點。

一種模型驅(qū)動的計算平臺，用于材料、制造流程和產(chǎn)品的集成設(shè)計，可提供增加新材料、產(chǎn)品及制造流程支持的自由度。

上述具體實施方式的描述將充分披露本發(fā)明中實施方式的一般性，在沒有脫離一般概念的前提下，其他人可以很容易地運用現(xiàn)有知識修改和/或調(diào)整此類具體實施方式的各種應(yīng)用。因此，這些調(diào)整和修改應(yīng)被確定為包含在與所披露的實施方式相當?shù)暮x和范圍內(nèi)。因此，雖然文中的具體實施方式描述的是首選具體實施方式，熟知本領(lǐng)域的技術(shù)人員認識到在所描述的具體實施方式的精神與范圍內(nèi)，可以對文中的具體實施方式進行修改。