专利名称：用于自动地生成定义对象的目标模拟模型(tm)的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于自动地生成定义模拟对象的目标模拟模型的方法、计算机可读介质、计算机程序产品和装置。
背景技术：
模拟是一种分析对于精确的理论或数学分析而言过于复杂的系统的方法。模拟对表示实际系统(例如工业控制系统、机器、车辆)的模型执行实验以实现实际系统的发现和洞察。类似于该系统的模型可能是巨大、复杂且综合的。因此，将由计算机程序和计算机来执行该模拟。就此而论，词语“模拟”包含模型建立、计算和结果的解释，但是只有模型建立和结果的解释消耗实际的人力。凭推测，现在，机器工具和生产机器的整个开发时间的50%花费在模拟上，而这些的约2/3被用于模型建立且1/3被用于结果的解释。这尤其意味着现在用于建立模拟模型的努力是相当高的，并且在将来将由于增加的机电一体化模拟的引入和训练特定设计的更频繁的确认而进一步增加。专利申请US20100082314-A1公开了一种模拟伺服机构驱动的机电一体化系统的操作以基于由用户手动地从数据库中选择的或由系统自动地从数据库中选择的组件来调谐系统的系统和方法。本发明的目的是提供一种显著地减少用于建立模拟模型的努力的方法。
发明内容
可以使用硬件或软件来实现本发明。本发明的一个方面是一种用于自动地生成定义对象的目标模拟模型的方法，该方法包括以下步骤
提供在工程过程期间出现的对象的伪像(artefact)，其中，该伪像描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，并且其中，该伪像包括表示关于模拟对象的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)； 将伪像存储在数据库中；
从伪像中提取出基于定义对象来生成目标模拟模型所需的信息； 将基于定义对象来生成目标模拟模型所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型的元素；以及
将提取的信息和映射的元素组合以生成定义对象的目标模拟模型。该方法允许自动地建立模拟模型。这减少了建模时间并节省人力和努力。此外，基于所创建的主模型，可以基于所述主模型来自动地导出目标模型。工程过程的伪像可以是例如CAD模型、电路图或 excel文档。工业环境中的定义对象的示例可以是传送带、机器人、机器、制造车间或整个工厂。该方法可适用于制造工业、加工工业或其它工业。
本发明的第一实施例是通过使用变换矩阵来执行步骤“将基于定义对象来生成目标模拟模型所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型的元素”，所述变换矩阵包括针对将模拟对象的元素的结构、行为和物理性质变换成目标模拟模型的规则。该变换矩阵包括技术、工程和领域技术知识(类似于判定表)，并且使得能够通过使用计算机来自动生成目标模拟模型。本发明的另一实施例是伪像包括CAD模型和机电一体化模拟标签(MST)，其包括线和/或点和/或坐标系和/或平面和/或表面和/或几何对象。在伪像是CAD模型或包括CAD模型的情况 下，可以容易地用表示线和/或点和/或坐标系和/或平面和/或表面和/或几何对象的机电一体化模拟标签(MST)来充实(enrich) CAD模型，因为这些对象是 CAD模型的固有元素。此外，在通过使用CAD模型来创建模拟模型的方法中不存在中断。本发明的另一实施例是由产品数据管理系统(PDM)或工程数据管理系统(EDM)来提供数据库。通过使用工程系统来创建并被存储在数据库中的包括MST的伪像可以直接被用于目标模拟模型的生成。通过访问相同的数据库来将工程系统和模拟系统集成。这通过创建目标模拟模型支持方法和工具集成。提出的方法可以在产品生命周期管理(PLM)系统中使用。PLM系统支持管理产品的整个生命周期的过程，从其概念开始、通过设计和制造至维护和处理。本发明的另一实施例是直接在用于技术系统的模拟和/或确认的模拟系统中使用所生成的目标模拟模型。这也通过创建目标模拟模型支持方法和工具集成。本发明的另一方面是一种计算机可读介质，具有记录在其上的程序，其中，所述程序在被执行时将使得计算机执行权利要求ι至5中的任一项的方法步骤。所述计算机可读介质或存储介质可以是安装在计算机设备主体内部的内置介质或被布置为使得可以与计算机设备主体分离的可移动介质。内置介质的示例包括但不限于可重写非易失性存储器和闪速存储器以及硬盘。可移动介质的示例包括但不限于诸如CR-ROM和DVD的光学存储介质；诸如MO的磁光存储介质；包括但不限于软盘、盒式磁带和可移动硬盘的磁性存储介质； 具有内置可重写非易失性存储器的介质，包括但不限于存储卡；以及具有内置ROM的介质， 包括但不限于ROM盒等。此外，可以以任何其它形式来存储关于应用数据、应用服务或公共信息模型的各种信息，或者可以以其它方式来提供关于应用数据、应用服务或公共信息模型的各种信息。本发明的另一方面是可直接加载到数字计算机的内部存储器中的计算机程序产品，包括当所述产品在计算机上运行时用于执行权利要求1至5中的任一项的步骤的软件代码部分。可以将市售计算机(例如个人计算机、膝上型计算机或工作站)用于运行和实现权利要求1至5的步骤。本发明的另一方面是一种用于自动地生成定义对象的目标模拟模型的装置，该装置包括
创建单元，其用于在数据库中提供对象的伪像， 其中，所述伪像是在工程过程期间设计的，以及
其中，该伪像描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，并且其中，该伪像包括表示关于目标模拟模型的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)；
提取单元，其用于从伪像中提取出基于定义对象来生成目标模拟模型所需的信息；映射单元，其用于将基于目标模拟模型的定义对象来生成目标模拟模型所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型的元素；以及
组合单元，其用于将提取的信息和映射的元素组合以生成定义对象的目标模拟模型。 该装置使得能够自动地建立模拟模型。该装置包括一个或多个处理单元。可以存在用于提供各个伪像的不同创建单元(例如CAD模型、电子数据表)。提出的装置可以被集成在产品生命周期管理(PLM)系统中。
本发明的另一实施例是映射单元使用变换矩阵，所述变换矩阵包括针对将模拟对象的元素的结构、行为和物理性质变换成目标模拟模型的规则。该变换矩阵包括技术、工程和领域技术知识和专业知识(类似于判定表)，并且使得能够通过使用计算机来自动生成目标模拟模型。可以将变换矩阵实现为一个查找表，其中，用于原始伪像的每个元素到目标模拟模型的映射被存储。在工程过程的伪像被存储在面向对象的PDM系统中的情况下，可以将变换信息直接附着于每个基本元素。本发明的另一实施例是由产品数据管理系统(PDM)或工程数据管理系统来提供数据库。通过使用工程系统来创建并被存储在数据库中的伪像可以直接被用于目标模拟模型的生成。通过访问相同的数据库来将工程系统和模拟系统集成。本发明的另一实施例是直接在用于诸如机器工具、生产机器、车辆或医疗设备的技术系统的模拟和/或确认的模拟系统中使用所生成的目标模拟模型。这也通过创建目标模拟模型来支持方法和工具集成。本发明的另一实施例是由诸如CAD系统的工程系统来生成伪像。可以通过使用硬件或软件商品、例如使用市售CAD系统来生成伪像。本发明的另一实施例是由工程系统来生成机电一体化模拟标签(MST)并将其分配给各个伪像。可以使用用于策划和设计工业工厂或机器的常规工程系统来生成机电一体化模拟标签(MST)并用这些标签来充实工程模型。
现在将参考本发明的优选实施例的附图来提出本发明的上述及其它概念。所示的实施例意图举例说明而不是限制本发明。附图包含以下各图，其中相同的标号遍及本说明和附图指代相同的部分，并且在附图中
图1示出用于执行模拟作业的示例性工艺流程；
图2示出举例说明粗粒度模型中的本发明的实现的示例性示意性概观图表； 图3示出举例说明用于自动模型生成的概念的示例性示意性概观图表； 图4示出通过使用机电一体化模拟标签来使得信息机器可读的两个示例； 图5示出描述用于执行本发明的步骤的示例性流程图；以及图6示出应用本发明来进行模块化制造车间的虚拟试车的示例性使用情况。
具体实施例方式将很容易认识到的是可以以各种各样不同的配置来布置和设计在本文的图中一般描述和举例说明的本发明的组件。因此，如图1至4中表示的那样本发明的实施例的以下更详细说明并不意图限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的所选实施例。
图1示出模拟作业的 示例性工艺流程。用于模型建立的程序包括阶段“对象描述”、“系统分析”、“模型形式化”、“实现”和“结果分析”。这些阶段中的每一个都具有输出。 该输出可以是模型、数据或这二者。阶段“数据获取”和“数据准备”是从主程序分支Bl提取的，因为其可以在内容、时间和人方面独立于模型建立来执行。这意味着可以在概念模型的完成之前开始原始数据的获取，并且对于形式模型的开始而言也不存在原始数据的获取已完成的前提。唯一的原因是“对象规格(描述)”被用于数据获取。必须在“数据准备”阶段开始之前将“数据获取”完成。并且，将经过再次处理的数据用于实现。下面，更详细地讨论模拟程序的主分支Bi。第一阶段是“对象描述”。这是非常重要的，因为基于系统分析阶段中的对象的规格，必须回答设计或实际系统的哪些组件被建模、必须考虑哪些物理效应和尤其是必须实现哪个水平的细节的问题。作为系统分析阶段的结果的“概念模型”是将要开发的模拟模型的非软件专用描述，描述模型的对象、输入、输出、内容、假设和简化。在“模型形式化”阶段期间，将“概念模型”变换成形式模型。该形式模型是能够在没有进一步技术交底的情况下实现的描述。“形式化”阶段仍是与工具无关的。在真实生活中，“概念模型”与“形式模型”之间的区别是不固定的(floating)。这意味着“概念模型”常常已包含“形式模型”的内容。通常不会实现完整的形式模型。该实现是形式模型到模拟工具的语言的转换。大多数模拟工具与预定义组件的大型库一起供给。在这种背景下，转换意味着向函数(function)分配正确的库对象。在“实验和分析”阶段中， 将可执行模型和准备的数据集成。模拟程序的第二分支B2描述数据的处理。其包括阶段“数据获取”和“数据准备”。 在“数据获取”阶段，把用于模拟实验的所有数据并置。输出通常是不能被直接再次用于模拟模型的数据。在“数据准备”阶段期间进行“数据获取”阶段的输出到用于可执行模型的正确形式的变换。现在，模拟作业的所述工艺流程在很大程度上仍是手动过程。图2示出举例说明粗粒度模型中的本发明的实施方式的示例性示意性概观图表。 使用工程系统ESI、ES2 (例如CAD、Elektro-CAD系统)，工程师创建伪像并通过用所谓的机电一体化模拟标签(MST)来注释伪像而用机电一体化信息来充实伪像。所有已充实的伪像一起构建形式模型。每个工程系统ESI、ES2包括处理器单元并提供用于工程师构建形式模型(例如用于工业工厂、机器或车辆)的输入装置(例如键盘、鼠标)和输出装置(例如监视器、打印机)。每个工程系统ES1、ES2 (例如CAD系统)包括用于在数据库DB中提供模拟对象的伪像的创建单元CU1、CU2，其中，伪像描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，并且其中，所述伪像包括机电一体化模拟标签(MST)，其表示关于模拟对象的隐含间接可用工程信息。可以由工程系统ESI、ES2将已充实的伪像(artefacts+)或者说形式模型存储在数据库DB中，在那里，生成单元⑶可以访问形式模型。生成单元⑶包括用于从伪像中提取出用于基于目标模拟模型TM的定义对象来生成目标模拟模型所需的信息的提取单元 EU ；用于将基于目标模拟模型TM的定义对象来生成目标模拟模型TM所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型TM的元素的映射单元MU ；以及用于将提取的信息和映射的元素组合以生成定义模拟对象的目标模拟模型TM的组合单元AU。有利地，所述映射单元使用变换矩阵，所述变换矩阵包括针对将模拟对象的元素的结构、行为和物理性质变换成目标模拟模型TM的规则。
还可能的是工程系统ESI、ES2直接(例如有线地)或经由因特网连接来将形式模型传输至生成单元GU。生成单元GU提供用于模拟系统SS的目标模拟模型TM。利用机电一体化模拟标签(MST)的信息，形式模型是机器可读的。软件应用程序从形式模型生成模拟系统SS的可执行模型。因此，可以自动地执行针对模拟模型的模型建立。这加快了例如工业工厂的工程并增加了工程的质量，因为可能发生较少的手动错误。在本发明的另一实施例中，可以将生成单元GU集成在模拟系统SS中。可以用商业上现用软件(例如用于虚拟试车或有限元分析模型(FEA模型)的模拟软件)来表示模拟系统SS。可以由具有适当宏的软件程序或电子数据表应用程序来实现创建单元⑶1、⑶2， 提取单元EU，映射单元MU和组合单元AU。工程系统ESl、ES2和模拟系统SS具有输入装置Tl、T2、T3 (例如键盘、鼠标)，输出装置M1、M2、M3 (例如监视器、打印机)，存储装置，处理装置(CPU)和用于传输数据的通信装置(例如到因特网的连接)。本发明的目的是使图1所示的模拟过程(从现有的“对象规格”开始且以“可执行模型”结束)自动化，并使得能够自动地生成模拟模型。原则上，可以将所提出的方法用于所有种类的模型和所有领域。由于可管理性和性能原因，有利地进行以下假设
1)该方法支持特定模型的建立，例如虚拟试车、有限元分析；
2)模拟对象总是相同的类型，例如机器工具、生产机器、医疗设备；
3)模拟的目的总是相同的，例如本征频率的计算、机电一体化系统的试车。换言之，本方法的目的是使建立的模拟作业自动化。机器工具工业中的示例如果开发了新的机器工具，则如果存在新的设计(即存在CAD模型)，则执行机电一体化模拟以评估新设计的动态行为。为此，从CAD模型导出FEA模型并将其与闭环控制系统的预定义模型耦合。这是重复发生的众所周知的模拟作业。模型的建立或多或少总是相同的。图3示出举例说明用于自动模型生成的概念的示例性示意性概观图表。考虑假设 1至3，上述模拟过程的步骤1 “对象描述”和步骤2 “系统分析”的输出是清楚的。这意味着对于应该生成的特定可执行模拟模型而言，必须对哪些组件进行建模和如何将它们相互链接一结构；必须对哪些效应进行建模和必须以什么细节对它们进行建模一物理性质；和必须对哪些因果关系(例如传感器、执行器关系)、或随着时间的推移的行为进行建模一行为是很清楚的。此外，哪个信息来自哪个伪像是众所周知的。因此，在先前设计步骤的现有伪像中可获得建立可执行模拟模型所需的所有信息。并且，信息是可用的，三种种类的可用性必须辨别。利用可用性，意味以形式上的方式从系统中获得信息的可能性
1.明确可用件明确意味着存在导出界面。明确可用的典型数据是几何结构、IO表格和运动学；
2.隐含盲接可用件=隐含直接意味着必须执行中间步骤以从系统中获得信息。因此示例是从CAD模型中获得组件的惯量或从组件中获得参数。在第一示例中，首先必须由集成的功能来计算惯量。然后，可以导出该惯量。在第二示例中，可以由“拷贝&粘贴 (copy&past)”或相对于自动模型生成来导出参数的值，必须使用工具的API (应用编程接口)来自动地将提取参数的算法编程；
3.隐含间接可用件这㈣信息是可用的，伯.是不能由工具自动地提取。现在，只能通过工程师的技术知识来提出(lift)此信息。例如，应基于3D CAD模型来建立机器工具的 FEA模型。在3D几何结构之中，对于工程师而言，直线导轨的车架在什么位置是很明显的。 基于目视检查，模拟工程师在FEA模型中对处于适当位置上的弹簧进行建模。或者另一示例，还应基于3D CAD模型来建立虚拟试车模型。这里，CAD模型是传送机。并且，CAD模型还将传感器示出为3D几何结构或标记。还必须在虚拟试车模型中对传感器进行建模。但是，如在前述示例中那样，现在只能由工程师来完成3D几何结构到虚拟试车模型中的传感器的转换。相对于用于情况一的自动模型生成而言，没有必须要做的事。如果伪像的创作工具具有开放且适当的API (应用编程接口)，则类型二(即隐含直接)的信息不引起任何问题。 在这种情况下 ，必须开发提取所需信息的算法。第三种情况的信息对于自动模型生成而言是个挑战。这里，必须使得模型信息是机器可读的。由于伪像和相关工具相当不同于现在的视图，所以不存在一般方法。对于每个隐含间接信息而言，必须开发单独的解决方案。图4示出两个示例El、E2，它们通过使用机电一体化模拟标签来使得信息对于基于几何信息的模型而言是机器可读的。左列中的示例El示出从CAD模型到虚拟试车模型的转换。右列中的示例E2示出从CAD模型到FEA模型的转换。在行中，示出了从隐含间接信息到机器可读信息到目标系统中的实现的迁移。示例 El
首先，解释从CAD到虚拟试车的转换(示例E1)。第一图片Pl示出自动模型生成之前的CAD模型。您可以看到传送带CB。圆筒C表示传感器。除3D几何结构之外，通过材料进入位置SP、材料离开位置EP、传感器S和是否对其供电的信息来定义虚拟试车模型中的传送机。为了从CAD模型之中获得的此信息，用所谓的机电一体化模拟标签(MST)来充实 CAD模型。CAD模型中的机电一体化模拟标签可以是线、点、坐标系、平面、表面或整个几何对象。在图4中(图片P2)，在传送机CB'的材料进入位置SP处和材料离开位置EP处，添加 CAD特征“线”。此外，定位一个“点”来标记一个电动机M。电动机标记说明此传送机CB' 被供电。并且，为了使得将几何对象“圆筒” C可识别为传感器S,添加标签。示例 E2
相同的机制在CAD-FEA示例E2中用来使得将长方体(图片4)可识别为用于后面的FEA 模型(图片6)的导轨的车架，添加标签“carriage_15Npm”(图片5)。标签使得标记可识别。 在我们的示例中，标签是“ end_p0S ”、“ light_barrier，，、"mot_mount，，等。对于模拟专家而言，很清楚(假设1和2)的是在FEA模型(图片P6)中通过力元素(force element)来替换长方体"carriage_15Npm，，。如前所述，必须针对每个自动模型生成任务单独地定义使得信息机器可读的标记。这里，具有CAD特征的标签的组合是“机电一体化模拟标签”(MST)。对于自动模型生成而言，必须通过机电一体化模拟标签(MST)来使得伪像智能。这些高级伪像称为 "artefact+，，。图4中间的列示出本发明的主要方法创建包括伪像的原始模型0M，用机电一体化模拟标签(MST)来充实原始模型以构建高级伪像，所谓的artefact+，变换成目标模型 TM0返回图3所示的主要概念，artefacts+是用于建立模拟模型所需的结构、行为和物理性质的源。如所解释的，此信息存在于伪像中，但是在大多数情况下，其不是明确可用的，并且因此必须首先由机电一体化模拟标签(MST)来使其机器可读。可以由在软件中实现的算法来提取建立目标模型所需的信息。从日常建模工作已知必须提取哪些信息。该概念中的下一步骤是原始元素到目标模型的元素的映射。为此，使用所谓的“变换矩阵”(参见图3)。可以通过参考图4的CAD-FEA示例(示例E2)来更详细地对此进行解释。对于模拟专家而言，很清楚(假设1和2)的是在FEA模型中通过力元素来替换长方体 "carriage_15Npm"0对于自动模型生成而言，变换矩阵完成此作业。算法从变换矩阵之中获得长方体与明确的力元素的关联。另一变换将是长方体的上和下表面的边界到网格区域的映射。可以从标签导出参数化。参数化正常地不是CAD模型的一部分。但是基于标签， 能够从另一数据库之中提取参数化。用于自动模型生成的变换矩阵包括针对结构、行为和物理性质的变换的规则。本示例说明只能通过模拟工程师的技术知识来完成变换矩阵的建立。此外，变换矩阵可以具有智能。例如，在从形式模型到可 执行模型的转换期间，可以改变模型的粒度。水力学之中的示例将是在过程和仪器图中示出了用于维护的排水设备。对于模拟模型而言，其不具有任何相关性，相反其能够显著地提高计算时间。因此，变换矩阵可以识别排水设备并在没有排水设备的情况下用管道来将它们替换。在这种情况下，执行模型缩减。该概念的最后一个步骤是来自先前步骤的提取和变换信息的目标模型TM的组合。通过目标系统来给定形式。对于关于来自图4 (示例2)的车架的示例而言，组合步骤包括以下动作首先激活网格发生器。变换步骤之中的网格区域迫使网格发生器在线上设置节点。基于节点，生成力元素并将其参数化。在模拟模型的建立期间，模拟工程师必须判定在模拟模型中必须考虑哪些效应。 然后，其必须定义如何对它们进行建模。并且，最后但并非最不重要的，其必须建立模型。为此，需要工程师的技术知识。并且这是为什么现在要手动地执行模型建立的原因。原则上，可以对所有种类的模型和领域应用本发明。由于性能原因，有利地，本发明对于模型建立而言集中于非常特定的模型(参见点3中的假设)。然后，工程师基于其技术知识来仅定义主模型一次。基于主模型，可以自动地生成其它模拟模型。本发明的方面是定义主模型的元素和如何将它们变换成目标模型TM。如前所述，现在，为了建立模拟模型花费大量的时间。利用本发明，能够大大地减少建模努力。建模时间的减少是实际人力、时间的直接节省，并由此节省金钱。图5示出描述用于执行本发明的步骤51至54的示例性流程图。在步骤51 “在数据库中提供模拟对象的伪像”中，将提供针对模型的伪像(例如，由CAD系统)。将由机电一体化模拟标签(MST)来充实伪像以使得伪像机器可读并进一步使其自动地可处理。由MST充实的伪像称为artefacts+。有利地，artefacts+将被存储在数据库中以用于其它项目或解决方案中的文档编制和重复使用。伪像描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，并且其中，伪像包括表示关于模拟对象的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)。 在步骤52 “从伪像之中提取生成目标模拟模型所需的信息”中，基于目标模拟模型的定义对象从已充实模型导出自动地生成目标模型所需的信息。在下一步骤53中，生成目标模拟模型所需的模拟对象的元素被从已充实原始模型(包括artefacts+)映射成基于目标模拟模型的定义对象的目标模拟模型。有利地，通过使用变换矩阵来执行映射，所述变换矩阵包括针对将模拟对象的元素的结构、行为和物理性质变换成目标模拟模型的规则。例如，可以由电子数据表来实现变换矩阵。步骤54“将提取的信息和映射的元素组合以生成定义模拟对象的目标模拟模型”的输出是可执行目标模拟模型。通过目标系统来给定形式。图6示出应用本发明来进行模块化制造车间的虚拟试车的示例性使用情况。制造车间的特点是其模块化建立，这意味着除机械、电气和气动建立之外，每个模块与包括控制逻辑的其自己的控制器一起供给。根据作业，模块可以通过其它模块被灵活地组合或替换成大量各种各样不同的车间(cell)。如果将模块组合成新的车间以用于新的作业，则必须确认该建立。这用虚拟试车来完成。每个新的建立需要新的虚拟试车模型。这是对此项目应用新方法的原因。
图6示出模块化制造车间MC作为环路中的硬件模拟的虚拟试车模型。制造车间的虚拟试车模型包括被耦合到真实控制器的机械学和电学的模型，其中原始PLC程序(逻辑)在该控制器上运行。机械学的模型包括几何结构、运动学特性、致动器和传感器，并且在 Tecnomatix 中实现。电学的模型描述例如经由接触器的电动机的激活和电动机的动态行为。为此，使用电气模型SIMIT 。从CAD模型导出机械模型的大部分信息，而从电路图导出用于电学的模型的数据。一种用于自动地生成定义模拟对象的目标模拟模型的方法和装置，该方法包括以下步骤
在数据库中提供模拟对象的artefacts+，其中，artefacts+描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，以及
其中，artefacts+包括表示关于模拟对象的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)；从artefacts+之中提取出基于目标模拟模型的定义对象来生成目标模拟模型所需的信息；将用于基于目标模拟对象的定义对象来生成目标模拟模型所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型的元素；以及将提取的信息和映射的元素组合以生成定义模拟对象的目标模拟模型。本发明的一方面是定义主模型的元素和如何将它们变换成目标模型。 现在，为了建立模拟模型花费大量的时间。利用本发明，能够大大地减少建模努力。建模时间的减少是实际人力、时间的直接节省，并由此节省金钱。附图标记
B1、B2分支
ES工程系统
SS模拟系统
⑶生成单元
CU1、CU2 创建单元 MU映射单元
EU提取单元
AU组合单元
M1、M2、M3 输出装置 T1、T2、T3输入装置
DB数据库
Ε1、Ε2示例Pl - P6图片
C圆筒
CB, CB'传送带
SP进入位置
EP离开位置
M电动机
OM原始模型
TM目标模型
S51 - S54方法步骤
MC制造车间
权利要求
1.一种用于自动地生成定义对象的目标模拟模型(TM)的方法，该方法包括以下步骤提供在工程过程期间出现的对象的伪像，其中所述伪像描述模拟对象的元素的结构、 行为和物理性质，并且其中所述伪像包括表示关于模拟对象的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)；将所述伪像存储在数据库中；从所述伪像中提取出基于定义对象来生成目标模拟模型(TM)所需的信息；将基于定义对象来生成目标模拟模型(TM)所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型(TM)的元素；以及将提取的信息和映射的元素组合以生成定义对象的目标模拟模型(TM)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使用变换矩阵来执行所述步骤“将基于定义对象来生成目标模拟模型(TM)所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型的元素”，所述变换矩阵包括针对将模拟对象的元素的结构、行为和物理性质变换成目标模拟模型(TM) 的规则。
3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述伪像包括CAD模型和机电一体化模拟标签(MST)，所述机电一体化模拟标签(MST)包括线和/或点和/或坐标系和/或平面和/或表面和/或几何对象。
4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，由产品数据管理系统(PDM)或工程数据管理系统来提供数据库(DB )。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，直接在用于技术系统的模拟和/或确认的模拟系统中使用所生成的目标模拟模型。
6.一种用于自动地生成定义对象的目标模拟模型(TM)的装置，该装置包括创建单元(⑶1、⑶2)，其用于在数据库(DB)中提供对象的伪像，其中，所述伪像是在工程过程期间设计的，以及其中，所述伪像描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，并且其中，所述伪像包括表示关于目标模拟模型(TM)的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)；提取单元(EU)，其用于从所述伪像中提取出基于定义对象来生成目标模拟模型所需的 fn息；映射单元(MU)，其用于将基于目标模拟模型的定义对象来生成目标模拟模型(TM)所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型(TM)的元素；以及组合单元(AU)，其用于将提取的信息和映射的元素组合以生成定义对象的目标模拟模型(TM)。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述映射单元(MU)使用变换矩阵，所述变换矩阵包括针对将模拟对象的元素的结构、行为和物理性质变换成目标模拟模型(TM)的规则。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其中，由产品数据管理系统(PDM)或工程数据管理系统来提供数据库(DB)。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，在用于诸如机器工具、生产机器、车辆或医疗设备的技术系统的模拟和/或确认的模拟系统(SS)中直接使用所生成的目标模拟模型(TM)。
10.根据权利要求6至8中的任一项所述的装置，其中，由诸如CAD系统的工程系统(ES)来生成伪像。
11.根据权利要求6至9中的任一项所述的装置，其中，由工程系统(ES)生成机电一体化模拟标签(MST)并将 所述机电一体化模拟标签(MST)分配给各个伪像。
全文摘要
一种用于自动地生成定义模拟对象的目标模拟模型(TM)的方法和装置，该方法包括以下步骤在数据库中提供模拟对象的伪像，其中，该伪像描述模拟对象的元素的结构、行为和物理性质，并且其中该伪像包括表示关于模拟对象的隐含间接可用工程信息的机电一体化模拟标签(MST)；从伪像中提取出基于目标模拟模型的定义对象来生成目标模拟模型所需的信息；将基于目标模拟模型的定义对象来生成目标模拟模型所需的模拟对象的元素映射成目标模拟模型的元素；以及将提取的信息和映射的元素组合以生成定义模拟对象的目标模拟模型。利用本发明能够大大地减少建模努力。建模时间的减少是实际人力、时间的直接节省，并由此节省金钱。
文档编号G06F17/50GK102222127SQ201110094959
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年4月16日
发明者T.鲍迪施 申请人:西门子公司