[发明专利]用于在机床的边缘计算设备上部署工业应用的方法和平台

说明书

用于在机床的边缘计算设备上部署工业应用的方法和平台。一种用于在与机床MT的控制器连接的边缘计算设备ECD上部署工业应用的部署平台，所述部署平台包括：模型管理组件MMC，其适于基于由模型管理组件MMC从相应的机床MT的边缘计算设备ECD接收的机床数据报告MTDR，实例化存储在存储器中的通用机床模型GMTM，以提供相应的机床MT的机器实例模型MIM，并进一步适于使用相应的机床MT的机器实例模型MIM将通用工业应用的通用数据要求gR转换成机床特定要求mtsR，其中，通过采用机床特定要求mtsR扩展其配置数据或者在运行时转换要求来实例化通用工业应用，提供了机床MT的实例化工业应用，其中，实例化工业应用由部署平台的模型管理组件MMC部署在相应的机床MT的边缘计算设备ECD上。

技术领域

本发明涉及一种用于在与制造设施内的机床的控制器连接的边缘计算设备上部署工业应用的方法和平台。

背景技术

随着云计算的到来，制造设施内的工业资产（诸如马达、机器人、工业设备、自动化设备）可以经由诸如IoT网关的代理连接到云平台。可以在制造环境中使用数字化以及诸如物联网、云计算和人工智能的相关技术发展，从而出现了智能工厂，其中可以借助于数据驱动的决策来优化流程。在许多情况下，必须在数据源附近做出决策，以缩短响应时间，解决隐私问题和/或处理大量数据。因此，边缘计算设备在制造环境中与物理系统并置。然而，计算设备处理由物理系统生成的数据以便提供增值功能，特别是诊断、过程监视和过程优化以及抢先维护、安全监视等。这可以基于多种基础技术，诸如复杂事件处理、机器学习或推理。

这些增值功能通常可以部署为可重用的软件组件，即工业应用。这形成了一种有效的方法，由此仅对核心功能进行一次编程，并且然后就可以将其部署到可以执行大部分等效任务的多个制造环境。制造设施可以包括由相关联的控制器控制的不同的机床。例如，可以提供制造环境的机床来切削金属工件。

然而，由于制造环境的异质性，很难实现这一愿景，因为可以在每个工厂中使用不同的设备配置来执行任务。例如，可以使用不同系列或版本的数字控制器（甚至来自不同的制造商）。此外，可以以不同的方式（例如，具有不同数量的轴）来配置机器。

这使得创建可以在不同制造环境下工作的通用应用变得困难。到目前为止，应用开发人员可以提供适用于不同制造环境的多个版本的工业应用，如图1中所示。用户或开发人员D可以发布该工业应用的不同版本V1、V2。在典型设置中，可以将不同的制造环境连接到一组通用的远程（例如，基于云的）计算服务，即所谓的后端BE。后端BE可以提供所有管理的制造环境共有的不同服务。在该设置中，应用开发人员或用户D需要提供适用于不同机器配置的应用APP的不同版本V1、V2（例如，发布到后端）。后端BE然后可以决定要在给定的制造环境ME上执行哪个工业应用版本。可以将已发布的工业应用的不同版本部署在相应制造环境ME的边缘计算设备ECD上，也如图1中所示。该传统方法的缺点是，需要使用制造环境ME内的机器或机床MT的不同机器配置来针对不同环境生产工业应用的多个版本。

一种更高级的保守方法是将标准协议用于工业自动化，诸如OPC统一架构（OPC-UA）。此类协议可以为从不同类型的设备接收的数据提供统一的广告处理机制。在机床MT的所有控制器实施此类通用协议的假设下，app开发人员D可以为所有制造环境ME提供单个应用。然而，通过诉诸通用协议来对通用应用进行编程，其自身会出现许多局限性。这些应用与使用其它协议的设备和机器不兼容。这可能使应用无法访问制造环境ME中可用的所有数据。此外，基于关于目标制造环境的能力的先验假设来开发应用。例如，协议可以使用通用的静态信息模型。此外，没有机制使开发人员D了解一些潜在目标制造环境ME的特定特征，诸如数据点或额外的传感器设备。此外，工业应用彼此之间并不了解，因此独立开发人员难以基于其它应用逐步构建复杂的功能。

因此，需要提供一种方法和平台，其允许部署工业应用而不将应用绑定到唯一协议或信息模型。

发明内容

根据本发明的第一方面，该目的通过包括权利要求1的特征的一种用于部署工业应用的方法来实现。