用于工程化工具之间的协作、消息传递和信息交换的系统和方法

专利名称：用于工程化工具之间的协作、消息传递和信息交换的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于在工程化工具与工程师之间改进协作、消息传递和信息交换的系统和方法。
背景技术：
工厂在制造、电力、化学和/或加工工业中的工程化的特征在于强相和工具分离。因为工厂的复杂性和对工作共享的需要，在历史上已经形成分离。分离在不同的工业、教育和研究所并且在强的工程化工具分离中是可见的。在每个工程化阶段，具有不同专业的不同工程师执行由多个工程化工具所支持的工程化任务。由这些工具创建、托管和拥有工程化数据的不同方面。另外，相同的工程化信息在它们之间共享。由于工程化数据的复杂性和量在增长，现代的工程化工具提供面向对象的技术以用于有效数据管理。遵循该概念，实际对象通过数据对象和属于该对象的对应信息来建模。例如，装置“泵P1”通过具有“泵”类型的数据对象“P1”来建模。因此，厂小区(cell)、生产线、单元或工厂的建模需要它的元件和它的拓扑的逻辑分解和识别，其中它们的单独对象代表小区、线、单元或工厂(例如，“罐”、“泵”、“输送装置”、“PLC”或“机器人”)的元件。单独数据对象的特征在于属性、接口、行为、关系等。单独和具体数据对象叫作“实例”，而抽象数据对象例如叫作“类别”、“对象类型”、“基本对象”等。如果使用多个工程化工具以便将相同对象的不同方面工程化，它们需要交换和共享工程化数据对象。这需要数据交换规程。当前技术水平
工程化工具之间的工程化数据的交换(其现今对这样的系统的功能性是基本的)通过不同的方法来管理。根据第一方法，有关的工程化工具连接到存储在公共数据存储中的相同的公共数据模型。在这里，数据被设计用于协作并且一在理想情况下一所有工程化数据仅被存储一次。这避免冗余和另外的一致性检查。在一个工具中执行的工程化数据的任何变化立即由另一个连接的工具反映。公共数据库代表项目数据的当前状态。该方法导致一组依赖的工程化工具，其被设计用于协作。因此，它们链接在一起并且充当工具套件。它们的特征在于深集成度；它们归属在一起并且至少具有关于彼此的内隐知识。只要所有有关的工具共享相同的数据模型和相同的数据库，在它们之间分离的数据交换不是必需的。在第二方法中，任何工程化工具具有它自身的私有数据模型和数据存储(参见图O并且在公共数据模型和数据库中不共享数据。这样的工具未明确地设计成彼此协作并且需要在分离过程中交换它们的数据。一个工具中数据的任何变化未自动由另一个工具反映，因为变化需要凭借如文件的电子数据容器而明确地传送到另一个工具。因此，这样的数据交换规程需要执行一致性检查的批准步骤。
该第二方法保持对应工程化工具的独立性。那些工具之间的集成可以凭借具有分离数据交换过程的松耦合而实现。在该情况下，工程化工具需要提供数据输出方和输入方并且此外需要交换电子数据容器。根据第三方法，工程化工具对它们的私有数据具有它们自身的数据存储，但另外它们对公共数据共享公共数据库。这代表第一和第二方法的组合。因为工业中的大部分工程化工具独立于彼此，第二方法是最常见的。仅少数软件供应商提供对应于第一方法或第三方法的工具。根据当前技术水平，可以手动、半自动或自动处理独立工程化工具之间的数据交换(参见图1)。建立的技术交换特定格式文件或提供专用软件接口，例如web服务。与工程化工具分离的专用数据交换系统已经在PCT/EP2009/008648中描述。除工程化工具之间的数据交换外，在对应的工程师之间需要有协作一他们需要共享信息、目标和背景信息。工程师需要互相交换信息，尤其如果他们在不同的工具和/或位点上工作。典型的信息交换的主体被提及数据对象和它们的特性，例如它们的内部架构、它们与彼此的关系、关于它们的有关文件和所有权性质。术语“协作”一方面包括“协作请求”，例如问题、批注、提示、请求或投诉。另一方面，它包括“协作响应”，其对对应的“协作请求”提供对等物。这些可以是文本、图示的解释、文件、图、参考或指南，其目的是提供提示和回答。典型的基于文件的数据交换规程在图2中图示，其中工具A将来自它的私有数据库A的数据输出到数据交换文件。代表工厂中的某一 PLC (可编程逻辑控制器)的数据对象“PLC02”(I)因此被输出并且由数据交换文件中的“PLC02”(2)表示。在将它输入到工具B中之后，它由工具B的数据库B中的工程化对象“PLC02”(3)表示。根据当前技术水平的关于协作的已知工业方法是顾客反馈跟踪系统。这允许参与者输入反馈信息并且跟踪该信息的变化状态。然而，这是分离且另外的工具，其独立于原始工程化工具而被执行。因此，协作的主体和协作内容未绑定在一起。该方法常用在软件开发中，但不被制造或加工工业中的工业工程化工具所支持。办公环境中的另一个已知协作方法由专用协作软件提供，其允许多个人在相同的文件中同时键入文本。现今，该方法在工业中不被工业工程化工具所支持。消费者市场中另一个已知的协作概念是社交联网，通过如博客的技术而获悉。那些技术允许消息、评论、视频、照片对广大受众的易用共享。此外，它允许来自接收者的短期反馈。这些概念集中在人之间的扩展和全球通信并且很好地被消费者所接受。尽管第一方法在工业市场化中产生，在现今的工业中不在工业工程化工具中实现这些技术。对应于现今的当前技术水平的工程化工具，没有已知的系统性和结构化协作系统或方法，其支持不同工程师和他们的单独工程化工具之间的协作功能性。现今的工程化工具不提供用于专门处理工程师之间的协作请求或响应的部件。相反，工程师的协作通过人际互动而单独进行，其中质量和效率严格取决于工程师交流的能力。典型的协作活动是电话呼叫、谈话、会议、讨论、电子邮件或在工程师之间交换的书面文件。尤其在分布式工程化环境(其中工程师遍布在不同部门、分包商和位点，使用不同的工程化工具)中，对协作的需要变得越来越相关。提到的人际协作技术的缺点是: 个人谈话是有效的，但他们只属于所牵涉的人并且难以用文件记录并且对其他人不可访问。.电子邮件是有效的，但仅可由所牵涉的人访问。 交换的信息未明确地与采用结构化和透明的方式的对应数据对象关联。 书面文件包括大量信息并且仅支持问题、反馈或校正而不接触作者,其修改并且重印或再分配书面文件。 与上文提到的技术交换的信息的状态无法以此方式被有效跟踪。所有变化、确认、拒绝或甚至信息的类型保持未用文件记录且不能跟踪。 对于被认证并且能够参与或完成协作角色的负责人的识别没有系统性方法。因此，在现今的工程化工具中没有建立或已知的结构化方法以便系统地识别工程化数据的所有者或创建者。最后，问题、提示、投诉、不一致、警告或它们的状态无法被系统地共孕或跟踪。

发明内容
基于这些事实，本发明的主要目的是在工程化工具和在附近的工程师之间的改进的协作、消息传递和信息交换，其优选地被实体化为系统以及方法。具体地，本发明的目的是克服提到的问题并且提供简化和系统性的协作系统和方法。为了完成该目的，提供一种系统，其用于引导和智能协作、优选地用于在例如制造、电力、化学和/或加工工业的领域中自动工程化。与当前技术水平不同，发明的协作系统和方法包括消息传递系统，其提供绑定到工程化对象而不是工程师的协作功能性。因此，协作变得更独立于人的单独网络但变成引导协作系统的必要部分。本发明包括电子数据处理单元，其与具有工程化数据存储的源工程化工具组合或包括该源工程化工具，提供该工程化数据存储以与具有另一个工程化数据存储的目标工程化工具交换数据，对此源工程化工具中工程化对象的创建者叫作“所有者”，其向目标工程化工具(其的所用者叫作“接收者”)提供工程化数据。与本发明有关，工程化对象的所有者对对象本身是已知的。所有者可以是特定的人，或可以由不同的人履行的角色。根据本发明的系统和方法提供用于将上文提到的“协作请求”输入为问题、消息、提示、请求、投诉等并且自动将它发送到协作的主体一工程化对象本身一而不是直接将它发送到所有者的部件。因此，与本发明有关，识别对象的所有者或与那个人有关系不再是必需的。相反，协作请求变成对象的一部分并且可由处理该对象的所有人访问。从而,协作内容被绑定到对象。它不必直接发送到所有者或发送并且之后隐藏在所有者的个人邮箱中。因此，本发明特征在于有关的工程化对象的任何所有者或接收者自动接收关于对应的协作请求或响应的信息，例如被动地通过分离的消息列表或巧妙的凭借它们的工程化工具内的图形或文本提示，或在发生任何事件并且任何动作似乎必要时主动地凭借自动产生的电话呼叫或分别自动发送的电子邮件短消息。因此，本发明的这些特征的结果是相当简化的协作方法。因此根据本发明的改进实施例，访问该对象的任何所有者可以对协作请求做出响应，然而因此所有协 作请求和响应变成对象的一部分。根据本发明的系统的突出形式允许读取已经公告的协作请求和响应并且从而避免双重问询并且有助于识别与特定工程化对象有关的典型问题。作为根据本发明的系统的另外的实施例，它的协作请求或响应或部分的历史被存储使得它允许在其他项目中的重新使用或提供该协作信息到库的传送以用于日后重新使用。有利地，采用它包括用于将协作请求归类为例如“问题”、“请求更新”、“批注”、“提示”、“投诉”的部件这样的方式修改系统，然而系统提供根据实际情形(例如“接受”、“拒绝”或“关闭”或“进行”)指示相应协作请求的状态的部件。根据本发明的系统的另一个优选实施例提供仅所有者和/或发送者被允许改变协作请求的状态。本发明的另一个实施例特征在于任何协作请求和/或响应包含关于文件、到文件的链接、图表、数据模型、或任何种类的其他工程化信息的明确信息。因此，采用结构化和可搜索的方式向用户提供协作内容和它的历史，从而工程师(其面对对应于某一工程化对象的新的问题)可以在他输入新的协作请求之前通过读取协作历史而通知他自己。此外，根据本发明的优选实施例，协作系统提供统计功能性，其提供例如作为“开放主题的数量”、“开放和封闭主题的关系”的信息以及针对它的优先级或延迟而分类的主题列表，然而所有者通过系统的统计功能性而能够识别相关主题以便促进工程师之间的协作。优选地，根据本发明的另外的实施例，协作系统直接将协作历史存储在所有者的工程化工具的数据库中，分别根据第二选项，系统与工程化工具分离地存储协作历史数据或系统将协作功能性移入分离的数据交换框架。这允许保持工程化工具独立于彼此并且引入协作系统而不改变工程 化工具。同样，系统提供动态地在工程化生命周期上指定对象的所有者或角色(例如在对象的所有者或角色改变的情况下)，并且提供对工程化对象指定工程化对象的生命周期状态。示例是“完成的基本规划”、“完成的详细规划”、“在操作中因为…”、“在…处维修”。这另外简化协作过程并且在制造或加工工厂的操作和维护阶段中扩展它的可用性。最后，因为本发明的优选实施例提供协作系统特征在于专用工程化信息被输入到协作请求中，并且代表从源工程化工具到目标工程化工具的可解释或可执行信息，然而一旦被工程师所接受，该数据自动输入到目标工程化工具中，其中证明并且执行它以便满足请求。不例是请求 “Rename all signals〈Rob00*_Begin” >to〈 “Rob00*_Start”,其从第二工程化工具发送到第一工程化工具。该请求可以在这些数据的所有者批准后由第一工程化工具自动执行。备选地，所有者可以拒绝该请求或可以请求来自接收者的另外的信息。同样，本发明涉及用于使用数据处理单元在工程化工具和工程师之间协作的方法，该数据处理单元与具有源工程化数据存储的源工程化工具组合或包括该源工程化工具，提供该源工程化数据存储用于与至少一个目标数据处理单元交换数据，该至少一个目标数据处理单元包括具有它自身的工程化数据存储的至少一个目标工程化工具，然而协作方法提供协作请求或协作响应的产生，其自动指定给对应的工程化数据对象，然而自动告知相应的工程化数据对象的所有者和接收者关于跨工程化工具和数据处理的对应协作请求或响应。
要求权利的方法提供由根据本发明的要求权利的系统所提供的所有步骤。因此，已经用要求权利的系统的描述明确说明的这些特征也与根据本发明的要求权利的方法一起能适用。因此，要求权利的方法特征在于对协作请求的响应由访问相应对象的接收者和/或所有者中的至少一个提供，其中因此，所有协作请求和响应被收集作为对象的一部分以便提供已经公告的协作请求和响应的读取和与不同的工程化对象有关的典型问题的识别，然而另外，它的协作请求或响应或部分的历史被存储用于在其他项目中重新使用或然而该协作信息被传送到库以用于日后重新使用。根据另一个特征，该方法特征在于协作请求可以归类为例如“问题”、“请求更新”、“批注”、“提示”、“投诉”，可以与如“优先级”或“到期日”的性质关联，以及协作请求的状态可以改变，例如“接受”、“拒绝”或“关闭”或“进行”，然而协作请求的状态仅可以由它的所
有者和/或发送者改变。同样，方法优选地提供专用工程化信息包括在协作请求中，然而从目标工程化工具到源工程化工具奖赏可解释或可执行信息并且其中一旦该数据被所有者所接受，它被自动输入源工程化工具中、被证明和执行以便满足请求。根据另一个优选特征，该方法特征在于对象的所有者或角色的任何改变或工程化过程的任何改变，即工程师的责任或位置的改变，动态地在工程化生命周期上指定给数据对象。该方法的另外的有利特征的特征在于对工程化对象指定工程化对象的生命周期状态，然而协作过程被简化并且另外它在制造或加工工厂的操作和维护阶段中的可用性被扩展。一般地，提供用于工程化工具和工程师之间的协作、消息传递和信息交换的要求权利的方法，然而凭借自动拨打电话呼叫或自动发送的电子邮件或短消息，有关工程化对象的任何所有者或接收者将被自动通知关于对应的协作请求或回答。


这些特征和另外的有利实施例包含在权利要求中并且将通过包含在随附于该说明书的图中的图表中的示例而图示。附图在
图1中示出根据当前技术水平具有单独数据库和分离数据交换关系的独立工程化工
亘.N 9
图2中示出根据当前技术水平依照当前技术水平凭借文件的典型数据交换；
图3中示出用于独立工程化工具(每个具有单独数据存储系统)的协作系统；
图4中示出根据本发明用于具有中央和公共数据存储系统的工程化工具的协作系统。在图1中，示出根据当前技术水平的公共数据库和私有数据库的组合，其已经在该说明书的导论部分中描述。图2示出根据当前技术水平的另一个数据交换系统，其同样已经在该说明书的导论部分中全面地描述。图3图示根据本发明的协作系统的优选实施例，其设计用于需要分离数据交换过程的独立工程化工具。
同样假设“工具B”的工程师具有与对象“PLC02”有关的协作请求4，例如问题“请提供当前PLC固件释放的改变文件”。发明的协作系统向工程师提供输入系统4 (例如形式)，并且允许将该请求输入到系统中。因此，该请求将与“工具B”有关。协作系统自动将协作请求2馈送4回到它在数据交换文件中的表示或它的适合的代理。从这里，协作请求自动分布到工具A和PLC对象5的来源。根据本发明，通知“工具A”和对象“PLC02”5的所有者并且该所有者可以凭借输入系统6来回答该请求。例如，协作响应可包含请求的文件或到它的链接。该回答之后被馈送回到3并且因此它对于例如工具C、工具D的所有其他工具(其已访问对象3)是可用的。最后，“工具B”的工程师将得到对他的请求的回答。该自动协作系统和方法的主要优点是协作内容与相应的对象关联并且将它提供给所有者和其他接收者(例如，工具C和D)。因此，已访问对象的所有接收者和所有者可以通知他们自己并且可以读取与该对象有关的协作请求。图4图示根据本发明的协作系统的另一个实施例，其设计用于具有共享和公共数据模型和数据存储系统的工程化工具。假设工程师利用“工具B” 10创建与对象“PLC02” 20有关的协作请求。根据本发明，协作系统向“工具B”10的工程师提供输入系统40 (例如，形式)，并且允许输入与对象20有关的请求。“工具A”30的工程师被自动通知关于新的协作请求并且可以注意到它。协作系统提供另一个输入系统50，其允许输入协作响应。该回答之后对于已访问对象20的所有工具是可用的，因此对于“工具B” 10和它的工程师是可用的。参考列表
权利要求
1.一种用于凭借数据处理单元在工程化工具和工程师之间协作的系统，所述数据处理单元与具有源工程化数据存储的源工程化工具组合或包括所述源工程化工具，提供所述源工程化数据存储以与至少一个目标数据处理单元交换数据，所述至少一个目标数据处理单元包括具有它自身的工程化数据存储的至少一个目标工程化工具， 对此所述协作系统对工程师提供所述源或目标工程化工具来创建协作请求或协作响应，其被自动指定给对应的工程化数据对象并且自动告知相应工程化数据对象的所有者和接收者关于跨工程化工具和数据处理单元的对应协作请求或响应。
2.如权利要求1所述的系统，其中凭借列表、图形或文本提示、自动产生的电话呼叫、自动发送的电子邮件或短消息来自动告知所述所有者和接收者关于新的协作请求或响应的存在。
3.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其提供对已经公告的数据对象的协作内容的访问以便避免双重问询并且有助于识别与特定工程化对象有关的典型问题。
4.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述协作内容和它的历史采用结构化和可搜索的方式提供给用户，从而面对对应于某一工程化对象的新问题的工程师能够在他输入新的协作请求之前通过读取协作历史而通知他自己。
5.如权利要求1或2所述的系统，其中，它的所述协作请求或响应或部分的历史采用允许在其他项目中重新使用或提供该协作信息到库的传送以用于日后重新使用这样的方式来存储。
6.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，包括用于将协作请求归类为例如“问题”、“请求更新”、“批注”、“提示”、“投诉”的部件，并且性质能够指定为“优先级”或“到期曰”。
7.如前述权利要求 中的至少一项所述的系统，包括用于根据例如“接受”、“拒绝”或“关闭”或“进行”的实际情形指示协作请求的状态的部件。
8.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，然而仅所述所有者和/或发送者被允许改变所述协作请求的工程化生命周期状态。
9.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，协作请求和/或响应包含明确的信息，如文本、图形、文件，到文件的链接、图表、数据模型、或任何种类的其他工程化信息。
10.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，协作请求或响应包含可执行或自动可解释数据。
11.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述协作系统提供统计功能性，其提供关于“开放主题的数量”、“开放和封闭主题的关系”的信息以及针对它的优先级或延迟而分类的主题列表。
12.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述所有者通过所述系统的统计功能性而能够识别相关主题以便促进所述工程师之间的协作。
13.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述系统直接将所述协作历史存储在所述所有者的工程化工具的数据库中。
14.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述系统与所述工程化工具分离地存储所述协作历史。
15.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述协作功能性集成到所述工程化工具中的至少一个中。
16.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述协作功能性由独立于所述工程化工具的分离系统提供。
17.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，然而在对象的所有者或角色改变的情况下，所述系统提供用于在所述工程化生命周期上对对象的相应所有者或角色动态指定此的部件。
18.如前述权利要求中的至少一项所述的系统，其特征在于，所述系统提供用于对所述工程化对象指定所述工程化对象的生命周期状态的部件。
19.一种用于使用数据处理单元在工程化工具和工程师之间协作的方法，所述数据处理单元与具有源工程化数据存储的源工程化工具组合或包括所述源工程化工具，提供所述源工程化数据存储以与至少一个目标数据处理单元交换数据，所述至少一个目标数据处理单元包括具有它自身的工程化数据存储的至少一个目标工程化工具， 而协作方法对工程师提供所述源或目标工 程化工具以用于产生协作请求或协作响应，其被自动指定给对应的工程化数据对象，而自动告知相应工程化数据对象的所有者和接收者关于跨工程化工具和数据处理的对应协作请求或响应。
20.如权利要求19所述的方法，其中，对所述协作请求的响应由访问相应对象的接收者和/或所有者中的至少一个提供，其中因此，所有协作请求和响应被收集作为所述对象的一部分以便提供已经公告的协作请求和响应的读取和与不同的工程化对象有关的典型问题的识别。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中，它的协作请求或响应或部分的历史被存储用于在其他项目中重新使用或然而该协作信息被传送到库以用于日后重新使用。
22.如前述权利要求19至21中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述协作请求能够归类为例如“问题”、“请求更新”、“批注”、“提示”、“投诉”，能够与如“优先级”或“到期日”的性质关联，以及协作请求的状态能够改变，例如“接受”、“拒绝”或“关闭”或“进行”，然而所述协作请求的状态仅能够由它的所有者和/或发送者改变。
23.如前述权利要求19至22中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述专用工程化信息包括在协作请求中，然而从所述目标工程化工具到所述源工程化工具奖赏可解释或可执行信息并且其中一旦该数据被所有者所接受，它被自动输入到所述源工程化工具中、被证明和执行以便满足请求。
24.如前述权利要求19至23中的至少一项所述的方法，然而对象的所有者或角色的任何改变或所述工程化过程的任何改变，即工程师的责任或位置的改变，动态地在所述工程化生命周期上指定给所述数据对象。
25.如前述权利要求19至24中的至少一项所述的方法，其特征在于，对所述工程化对象指定所述工程化对象的生命周期状态，然而所述协作过程被简化并且另外它在制造或加工工厂的操作和维护阶段中的可用性被扩展。
全文摘要
本发明涉及用于凭借数据处理单元在工程化工具和工程师之间协作的系统和方法，该数据处理单元与具有源工程化数据存储的源工程化工具组合或包括该源工程化工具，提供该源工程化数据存储以与至少一个目标数据处理单元交换数据，该至少一个目标数据处理单元包括具有它自身的工程化数据存储的至少一个目标工程化工具，然而该协作系统对工程师提供源或目标工程化工具来创建协作请求或协作响应，其被自动指定给对应的工程化数据对象并且自动告知有关工程化数据对象的所有者和接收者关于跨工程化工具和数据处理单元的对应协作请求或响应。
文档编号G06Q10/00GK103189882SQ201080069835
公开日2013年7月3日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者R.德拉特, V.米格尔 申请人:Abb 技术有限公司