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JP7794312B2 - Automation design of process automation equipment - Google Patents

Automation design of process automation equipment

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JP7794312B2
JP7794312B2 JP2024524739A JP2024524739A JP7794312B2 JP 7794312 B2 JP7794312 B2 JP 7794312B2 JP 2024524739 A JP2024524739 A JP 2024524739A JP 2024524739 A JP2024524739 A JP 2024524739A JP 7794312 B2 JP7794312 B2 JP 7794312B2
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    • GPHYSICS
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Description

本開示は、プロセスオートメーション設備の自動化設計に関する。 This disclosure relates to the automation design of process automation equipment.

プロセスオートメーション設備はますます、たとえば、プロセスオートメーションネットワークに接続された分散制御ノード(DCN)などの多数のプロセスオートメーションハードウェアを有する分散コンピューティング環境として実装されるようになっている。最初からプロセスオートメーション設備を設計することは、かなりの専門知識および/または経験を必要とし、その結果として、金銭的におよび時間の観点での両方でコストがかかる傾向がある。加えて、要求されるプロセスオートメーション設備は、現在存在しているおよび/または過去に存在していたプロセスオートメーション設備などの参照プロセスオートメーション設備との多くの類似点を有し得る。しかしながら、それらの参照プロセスオートメーション設備を設計および実装した人員によって得られた知識は、他の人員に容易に譲渡可能ではないことがある。 Process automation facilities are increasingly being implemented as distributed computing environments with numerous process automation hardware components, such as distributed control nodes (DCNs) connected to a process automation network. Designing a process automation facility from scratch requires significant expertise and/or experience and, as a result, tends to be costly both financially and in terms of time. In addition, the required process automation facility may have many similarities to reference process automation facilities, such as currently existing and/or previously existing process automation facilities. However, the knowledge gained by the personnel who designed and implemented those reference process automation facilities may not be easily transferable to other personnel.

新しいプロセスオートメーション設備を設計するおよび/または既存のプロセスオートメーション設備を更新する態様を自動化するために参照プロセスオートメーション設備の設計および/または実装に関連付けられた知識をキャプチャし、編成し、活用するための実装形態が本明細書で説明される。より詳細には、排他的にではないが、本明細書で「連合情報モデル(federated information model)」と呼ばれるものを生成するために参照プロセスオートメーション設備についての情報を処理するための実装形態が本明細書で説明される。連合情報モデルは、たとえば、テンプレート設計文書を自動的に生成および/または提供することによって、新しいプロセスオートメーション設備を設計するための参照ポイントとして使用され得る。 Described herein are implementations for capturing, organizing, and leveraging knowledge associated with the design and/or implementation of reference process automation equipment to automate aspects of designing new process automation equipment and/or updating existing process automation equipment. More particularly, but not exclusively, described herein are implementations for processing information about the reference process automation equipment to generate what is referred to herein as a "federated information model." The federated information model can be used as a reference point for designing new process automation equipment, for example, by automatically generating and/or providing template design documents.

いくつかの実装形態では、要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するための方法は、1つまたは複数のプロセッサを使用して実施されてもよく、要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力を処理して、第1の埋め込みを生成するステップであって、第1の埋め込みが、典型的にはプロセスオートメーション設備を設計することに関連付けられた設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細度において要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ステップと、第1の埋め込みを複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較して、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択するステップであって、複数の第1のレベルの参照埋め込みが、設計文書階層の第1のレベルで、それぞれの複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ステップと、選択された1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みからの1つまたは複数のマッピングに基づいて、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みを識別するステップであって、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々が、設計文書階層の第1のレベルの下にある設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細度において複数の参照プロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つの参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ステップと、識別された1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するステップとを含んでもよい。 In some implementations, a method for designing at least a portion of a required process automation equipment may be implemented using one or more processors and includes the steps of processing first-level design inputs for the required process automation equipment to generate a first embedding, the first embedding encoding design aspects of the required process automation equipment at a level of detail corresponding to a first level of a design document hierarchy typically associated with designing the process automation equipment; and comparing the first embedding with a plurality of first-level reference embeddings to select one or more first-level reference embeddings that satisfy a first criterion, the plurality of first-level reference embeddings being at least one first-level reference embedding corresponding to a first level of a design document hierarchy. encoding a design aspect of each of the plurality of reference process automation equipment; identifying one or more second-level reference embeddings based on one or more mappings from the selected one or more first-level reference embeddings, each of the one or more second-level reference embeddings encoding a design aspect of a respective one of the plurality of reference process automation equipment at a level of detail corresponding to a second level in the design document hierarchy below the first level in the design document hierarchy; and providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified one or more second-level reference embeddings.

様々な実装形態では、要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力は、プロセスフロー図であってもよく、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書は、要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレート配管計装図(P&ID)を含んでもよい。 In various implementations, the first level design input for the required process automation equipment may be a process flow diagram, and the one or more template design documents for the required process automation equipment may include a template piping and instrumentation diagram (P&ID) for at least a portion of the required process automation equipment.

様々な実装形態では、要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力は、自然言語入力を含んでもよく、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書は、要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレートプロセスフロー図(PFD)またはテンプレート配管計装図(P&ID)を含んでもよい。 In various implementations, the first level design input for the required process automation equipment may include natural language input, and the one or more template design documents for the required process automation equipment may include a template process flow diagram (PFD) or a template piping and instrumentation diagram (P&ID) for at least a portion of the required process automation equipment.

様々な実装形態では、要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力は、要求されるプロセスオートメーション設備の中央制御室についての情報を含んでもよく、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書は、要求されるプロセスオートメーション設備の現場機器室(FER)のテンプレート設計を含んでもよい。 In various implementations, the first level design input for the required process automation facility may include information about a central control room for the required process automation facility, and the one or more template design documents for the required process automation facility may include a template design for a field equipment room (FER) for the required process automation facility.

様々な実装形態では、第1の埋め込みを生成するために第1のレベルの設計入力を処理するステップは、第1のレベルの設計入力に基づいてグラフを生成するステップと、1つまたは複数の機械学習モデルに基づいてグラフを処理して、第1の埋め込みを生成するステップとを含んでもよい。様々な実装形態では、機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルは、グラフニューラルネットワーク(GNN)であってもよい。いくつかの実装形態では、グラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードと、複数のプロセス間の関係を定義する複数のエッジとを含んでもよい。他の実装形態では、グラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノードを表す複数のノードと、複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジとを含んでもよい。いくつかの実装形態では、グラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリを表す1つまたは複数のノードと、1つまたは複数の事前計画されたプロセスオートメーションアセンブリと要求されるプロセスオートメーション設備の他の要素との間の関係を定義する複数のエッジとを含んでもよい。 In various implementations, processing the first-level design inputs to generate a first embedding may include generating a graph based on the first-level design inputs and processing the graph based on one or more machine learning models to generate the first embedding. In various implementations, one or more of the machine learning models may be a graph neural network (GNN). In some implementations, the graph may include a plurality of nodes representing a plurality of processes to be implemented in the requested process automation facility and a plurality of edges defining relationships between the plurality of processes. In other implementations, the graph may include a plurality of nodes representing a plurality of process automation nodes to be implemented in the requested process automation facility and a plurality of edges representing network communication channels between the plurality of process automation nodes. In some implementations, the graph may include one or more nodes representing one or more modular automated process assemblies to be implemented in the requested process automation facility and a plurality of edges defining relationships between one or more pre-planned process automation assemblies and other elements of the requested process automation facility.

様々な実装形態では、テンプレート設計文書のうちの1つまたは複数は、複数の参照プロセスオートメーション設備の間で共有される永続的な要素に基づいて生成されてもよい。様々な実装形態では、第1の設計入力は、プロセスオートメーション設備のプロセスユニットに対する入力/出力(I/O)情報を含んでもよく、処理するステップは、プロセスユニットに対する分散制御ノード(DCN)の数を計算するステップを含んでもよい。 In various implementations, one or more of the template design documents may be generated based on persistent elements shared among multiple reference process automation equipment. In various implementations, the first design input may include input/output (I/O) information for a process unit of the process automation equipment, and the processing step may include calculating the number of distributed control nodes (DCNs) for the process unit.

加えて、いくつかの実装形態は、1つまたは複数のコンピューティングデバイスの1つまたは複数のプロセッサを含み、1つまたは複数のプロセッサは、関連するメモリに記憶された命令を実行するように動作可能であり、命令は、上述の方法のうちのいずれかの実施を引き起こすように構成される。いくつかの実装形態は、上述の方法のうちのいずれかを実施するために1つまたは複数のプロセッサによって実行可能なコンピュータ命令を記憶する1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体も含む。 In addition, some implementations include one or more processors of one or more computing devices, the one or more processors operable to execute instructions stored in associated memory, the instructions configured to cause performance of any of the methods described above. Some implementations also include one or more non-transitory computer-readable storage media storing computer instructions executable by the one or more processors to perform any of the methods described above.

本明細書でより詳細に説明される上記の概念および追加の概念のすべての組合せは、本明細書で開示される主題の一部であるものとして企図されることを諒解されたい。たとえば、本開示の終わりに掲載される特許請求される主題のすべての組合せは、本明細書で開示される主題の一部であるものとして企図される。 It should be appreciated that all combinations of the above concepts and additional concepts described in more detail herein are contemplated as being part of the subject matter disclosed herein. For example, all combinations of claimed subject matter listed at the end of this disclosure are contemplated as being part of the subject matter disclosed herein.

本開示の選択された態様が実装され得る例示的な環境を概略的に図示する図である。FIG. 1 is a diagram that schematically illustrates an exemplary environment in which selected aspects of the present disclosure may be implemented. 様々な実装形態による、プロセスオートメーション設備のための例示的な物理的なプラントレイアウトを概略的に図示する図である。FIG. 1 is a diagram that schematically illustrates an example physical plant layout for a process automation facility, in accordance with various implementations. 様々な実装形態による、プロセスオートメーション設備の設計サイクルの一例を概略的に図示する図である。FIG. 1 is a diagram that schematically illustrates an example of a design cycle for a process automation facility, according to various implementations. プロセスオートメーション設備のための例示的なプロセスフローを概略的に図示する図である。FIG. 1 is a diagram that schematically illustrates an exemplary process flow for a process automation facility. プロセスオートメーション設備設計の態様を自動化するために、埋め込み空間、セマンティック埋め込み、およびそれらの間のマッピングがどのように活用され得るかの一例を概略的に図示する図である。FIG. 10 is a diagram that schematically illustrates an example of how embedding spaces, semantic embeddings, and mappings between them can be leveraged to automate aspects of process automation equipment design. テンプレート設計文書を生成するために設計入力がどのように処理され得るかの1つの例を図示する図である。FIG. 1 illustrates one example of how design inputs can be processed to generate a template design document. テンプレート設計文書を生成するために設計入力がどのように処理され得るかの別の例を図示する図である。FIG. 10 illustrates another example of how design inputs can be processed to generate a template design document. 本開示の選択された態様を実施するための例示的な方法を示す図である。1A-1C illustrate exemplary methods for implementing selected aspects of the present disclosure. 本開示の選択された態様が実装され得る例示的なコンピュータアーキテクチャを概略的に示す図である。FIG. 1 illustrates a schematic diagram of an exemplary computer architecture in which selected aspects of the present disclosure may be implemented.

新しいプロセスオートメーション設備を設計するおよび/または既存のプロセスオートメーション設備を更新する態様を自動化するために参照プロセスオートメーション設備の設計および/または実装に関連付けられた知識をキャプチャし、編成し、活用するための実装形態が本明細書で説明される。より詳細には、排他的にではないが、本明細書で「連合情報モデル」と呼ばれるものを生成するために参照プロセスオートメーション設備についての情報を処理するための実装形態が本明細書で説明される。連合情報モデルは、たとえば、テンプレート設計文書を自動的に生成および/または提供することによって、新しいプロセスオートメーション設備を設計するための参照ポイントとして使用され得る。 Described herein are implementations for capturing, organizing, and leveraging knowledge associated with the design and/or implementation of reference process automation equipment to automate aspects of designing new process automation equipment and/or updating existing process automation equipment. More particularly, but not exclusively, described herein are implementations for processing information about the reference process automation equipment to generate what is referred to herein as a "federated information model." The federated information model can be used as a reference point for designing new process automation equipment, for example, by automatically generating and/or providing template design documents.

様々な実装形態では、連合情報モデルに記憶された知識を活用して、新しいプロセスオートメーション設備の設計または既存のプロセスオートメーション設備の更新の態様を自動化する、すなわち、その設計または更新を「ブートストラップ」するために、機械学習技法が用いられ得る。たとえば、いくつかの実装形態では、新しいプロセスオートメーション設備が要求されるとき、要求者(たとえば、顧客)は、要求者が望む事柄の少なくとも何らかのレベルの詳細および/または文書化を提供し得る。最初、この詳細のレベルは比較的抽象的であり得る。たとえば、顧客は、顧客が望む事柄の高レベルの文書化、たとえば、たとえば化学エンジニアによって作成されたプロセスフロー図(PFD)、または顧客が達成する必要がある事柄の自由形式のナラティブさえも提供し得る。この高レベルの文書化は、セマンティックリッチ埋め込みを生成するために単独でまたは他のデータ(たとえば、自然言語入力、電話呼の文字起こしなど)と組み合わせて処理され得る。 In various implementations, machine learning techniques may be used to leverage the knowledge stored in the federated information model to automate aspects of the design of new process automation equipment or updates to existing process automation equipment, i.e., "bootstrap" the design or update. For example, in some implementations, when new process automation equipment is requested, the requestor (e.g., a customer) may provide at least some level of detail and/or documentation of what the requestor wants. Initially, this level of detail may be relatively abstract. For example, the customer may provide a high-level documentation of what the customer wants, such as a process flow diagram (PFD) created by, for example, a chemical engineer, or even a free-form narrative of what the customer needs to accomplish. This high-level documentation may be processed alone or in combination with other data (e.g., natural language input, transcriptions of phone calls, etc.) to generate semantically rich embeddings.

次いで、このセマンティックリッチ埋め込みは、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択するために、複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較され得る。複数の第1のレベルの参照埋め込みは、顧客によって提供された詳細または抽象化のレベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、それぞれの複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化し得る。基準は、たとえば、ユーザ入力から生成されたセマンティックリッチ埋め込みに最も類似した、すなわち、「最も近い」それらのN(正の整数)個の参照埋め込み、または何らかの類似度しきい値を満たすそれらの参照埋め込みを含み得る。そのような類似度は、限定はしないが、コサイン類似度、ドット積、ユークリッド距離などを含む、様々な異なる方法で計算され得る。 This semantic-rich embedding may then be compared to multiple first-level reference embeddings to select one or more first-level reference embeddings that meet a first criterion. The multiple first-level reference embeddings may encode design aspects of the respective multiple reference process automation equipment at a level of detail or abstraction commensurate with the level of detail or abstraction provided by the customer. The criteria may include, for example, those N (a positive integer) reference embeddings that are most similar, i.e., "closest," to the semantic-rich embedding generated from the user input, or those reference embeddings that meet some similarity threshold. Such similarity may be calculated in a variety of different ways, including, but not limited to, cosine similarity, dot product, Euclidean distance, etc.

一例として、顧客が設計入力としてPFDを提供すると仮定する。PFDは、PFDに共通して見出される詳細のレベルを含み得る。より一般的には、PFDは、プロセスオートメーション設備を設計することに関連付けられた設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細のレベルを含み得る。設計文書階層は、プロセスオートメーション設備を設計および/または構築する様々な段階で提供される設計文書に含まれる抽象化または詳細のレベルを反映し得る。設計文書階層の各レベルは、典型的には設計プロセスの特定の段階に関連付けられた詳細または抽象化のレベルを有する文書を反映し得る。図3は、設計文書のそのような階層の異なる段階、したがって、異なるレベルを図示する設計プロセスサイクルを図示する。この例に戻ると、参照埋め込みは、詳細または抽象化の類似したレベル、たとえば、参照プロセスオートメーション設備用に作成されたPFDに見出され得る詳細の量、またはより一般的には、設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細の量を含み得る。 As an example, assume that a customer provides a PFD as design input. The PFD may include a level of detail commonly found in PFDs. More generally, the PFD may include a level of detail corresponding to a first level in a design document hierarchy associated with designing process automation equipment. The design document hierarchy may reflect the level of abstraction or detail included in design documents provided at various stages of designing and/or constructing the process automation equipment. Each level in the design document hierarchy may reflect documents having a level of detail or abstraction typically associated with a particular stage in the design process. Figure 3 illustrates a design process cycle illustrating different stages, and therefore different levels, of such a hierarchy of design documents. Returning to this example, the reference embedding may include a similar level of detail or abstraction, e.g., the amount of detail that may be found in a PFD created for the reference process automation equipment, or more generally, the amount of detail corresponding to a first level in the design document hierarchy.

たとえば、それらの参照プロセスオートメーション設備の開発中に最初に作成されたPFDは、たとえば、リアルタイムでまたは事前に第1のレベルの参照埋め込みを生成するために使用され得る。代替として、第1のレベルの参照埋め込みは、たとえば、参照プロセスオートメーション設備についての包括的な詳細から生成された、はるかにより多くの詳細(たとえば、はるかにより多数のポピュレートされた次元)を含み得る。後者の場合、対応する顧客の入力に基づいて生成されたセマンティックリッチ埋め込みは類似した次元を有し得るが、それらの次元の多くは、顧客がそれらの詳細を提供しなかったので、ポピュレートされない。また他の実装形態では、顧客の入力は、できるだけ多くの次元をポピュレートするために使用され得る。次いで、それらの同じ次元の参照埋め込みが、参照プロセスオートメーション設備に関連付けられた連合情報モデルに含まれる関係のあるデータポイントからポピュレートされ得る。 For example, the PFDs initially created during the development of those reference process automation equipment may be used to generate the first-level reference embeddings, e.g., in real time or in advance. Alternatively, the first-level reference embeddings may include much more detail (e.g., much more populated dimensions), e.g., generated from comprehensive details about the reference process automation equipment. In the latter case, the semantically rich embeddings generated based on the corresponding customer input may have similar dimensionality, but many of those dimensions are not populated because the customer did not provide those details. In yet other implementations, customer input may be used to populate as many dimensions as possible. Then, the reference embeddings of those same dimensions may be populated from relevant data points contained in the federated information model associated with the reference process automation equipment.

1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みが識別されると、様々な実装形態では、それらは、要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様を自動化するために参照プロセスオートメーション設備の知識の表現として活用され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みの各々は、たとえば、訓練されたフィードフォワードニューラルネットワークなどの関数を介して、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みにマッピングされ得る。1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々は、複数の参照プロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つについての「第2のレベル」の情報を符号化し得る。第2のレベルの情報は、上述の設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細または抽象化のレベルを指すことがある。設計文書階層の第2のレベルにおける文書は、設計文書階層の第1のレベルの文書よりも多くの詳細および/または狭い範囲を有し得る。識別された1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、たとえば、要求されるプロセスオートメーション設備を設計するための出発点として、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書が提供され得る。 Once one or more first-level reference embeddings have been identified, in various implementations, they can be utilized as representations of knowledge of the reference process automation equipment to automate the design of the required process automation equipment. For example, in some implementations, each of the one or more first-level reference embeddings can be mapped to one or more second-level reference embeddings, e.g., via a function such as a trained feedforward neural network. Each of the one or more second-level reference embeddings can encode "second-level" information about a respective one of the multiple reference process automation equipment. The second-level information can refer to a level of detail or abstraction corresponding to the second level of the design document hierarchy described above. Documents at the second level of the design document hierarchy can have more detail and/or narrower scope than documents at the first level of the design document hierarchy. Based on the identified one or more second-level reference embeddings, one or more template design documents for the required process automation equipment can be provided, for example, as a starting point for designing the required process automation equipment.

1つの例として、第2のレベルの参照埋め込みは、配管計装図(P&ID)に見出される詳細のレベルに相応する詳細などの、PFDよりも多くの詳細を含み得る。したがって、たとえば、顧客は、第1の埋め込みになるように処理され得る高レベルのPFDを提供する可能性がある。この第1の埋め込みは、1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備におけるPFDレベルの詳細を表す1つまたは複数の類似した第1のレベルの参照埋め込みを見出すために使用され得る。これらの1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みは各々、各々が1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備のP&IDレベルの詳細を(たとえば、実際のP&IDから生成されていることによって)表す1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みにマッピングされ得る。次いで、これらの詳細は、要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレートP&IDを生成するか、またはすでに存在している場合には、それを取り出すために使用され得る。 As one example, the second-level reference embeddings may include more detail than the PFD, such as detail commensurate with the level of detail found in a piping and instrumentation diagram (P&ID). Thus, for example, a customer may provide a high-level PFD that can be processed into a first embedding. This first embedding can be used to find one or more similar first-level reference embeddings that represent PFD-level detail in one or more reference process automation equipment. These one or more first-level reference embeddings can each be mapped to one or more second-level reference embeddings that each represent P&ID-level detail (e.g., by being generated from actual P&IDs) for one or more reference process automation equipment. These details can then be used to generate, or retrieve if already existing, a template P&ID for at least a portion of the requested process automation equipment.

類似したPFDを見出すことおよびP&IDを生成することを除けば、置換が企図される。たとえば、いくつかの実装形態では、顧客は、第1のレベルの情報として、要求されるプロセスオートメーション設備の中央制御室(CCR)についての詳細を提供し得る。これらのCCRの詳細は、たとえば、ヒューマンマシンインターフェース(HMI)、アラーム、分散制御システム(DCS)コントローラ、安全情報システム(SIS)コントローラ、火災ガスシステム(FGS)コントローラ、資産管理システム、高度プロセス制御、第三者システムなどについての詳細を含み得る。埋め込みはこれらの様々な詳細を使用して生成され得る。前に説明されたように、この埋め込みは、参照プロセスオートメーション設備のCCRを表す参照埋め込みと比較され得る。最も類似したN(正の整数)個の第1のレベルの参照埋め込みは、いくつかの第2のレベルの参照埋め込みにマッピングし得る。これらの第2のレベルの参照埋め込みは、たとえば、それらの参照プロセスオートメーション設備における現場機器室(FER)についての詳細を表し得る。したがって、第2のレベルの参照埋め込みは、要求されるプロセスオートメーション設備におけるFER用のテンプレート設計、I/Oサマリー、および/またはリストを生成するために使用され得る。 Substitutions are contemplated, except for finding similar PFDs and generating P&IDs. For example, in some implementations, a customer may provide details about the central control room (CCR) of a requested process automation facility as first-level information. These CCR details may include details about, for example, human-machine interfaces (HMIs), alarms, distributed control system (DCS) controllers, safety information system (SIS) controllers, fire and gas system (FGS) controllers, asset management systems, advanced process control, third-party systems, etc. An embedding may be generated using these various details. As previously described, this embedding may be compared to a reference embedding representing the CCR of a reference process automation facility. The most similar N (a positive integer) first-level reference embeddings may be mapped to several second-level reference embeddings. These second-level reference embeddings may represent, for example, details about the field equipment rooms (FERs) at the reference process automation facility. The second-level reference embeddings may then be used to generate template designs, I/O summaries, and/or lists for the FERs at the requested process automation facility.

いくつかの実装形態では、たとえば、1つまたは複数の追加の基準に基づく、第2のレベルの参照埋め込みからの何らかの形態の選択があり得る。たとえば、顧客によって提供された第1のレベルの情報は、PFDに含まれることになるものよりも細かいレベルの詳細を含み得る。典型的にはPFDに見出される詳細に相応する第1のレベルの情報における顧客によって提供された詳細は、1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを識別するために使用され得る。次いで、第1のレベルの参照埋め込みを見出すために使用されたこともあり使用されなかったこともある、顧客によって提供された追加の詳細は、1つまたは複数の第1のレベルの埋め込みによってマッピングされた複数の第2のレベルの参照埋め込みから選択するために使用され得る。 In some implementations, there may be some form of selection from the second-level reference embeddings, for example, based on one or more additional criteria. For example, the first-level information provided by the customer may include a finer level of detail than that which would be included in the PFD. The details provided by the customer in the first-level information, which typically correspond to the details found in the PFD, may be used to identify one or more first-level reference embeddings. The additional details provided by the customer, which may or may not have been used to find the first-level reference embeddings, may then be used to select from multiple second-level reference embeddings that are mapped by one or more first-level embeddings.

いくつかの実装形態では、顧客は増分的に情報を提供してもよく、各増分において、追加の探索が実施されてもよい。たとえば、顧客は初期入力としてPFDを提供してもよい。これは、潜在的な一致として任意の数の第1のレベルの参照埋め込みを選択するために使用され得る。次いで、顧客は、たとえば、第1のレベルの埋め込みのサーチスペースをさらに絞り込み得るか、または第2のレベルの埋め込みのサーチスペースを絞り込むために使用可能であり得る、追加の詳細を要求するプロンプトに応答して、追加の入力を提供してもよい。たとえば、顧客は、顧客が所望するプロセスオートメーション設備の追加の詳細について記述する自然言語入力を提供してもよく、または顧客が設計したいもしくは最初に設計した要求されるプロセスオートメーション設備の特定の部分(たとえば、CCR、FER)を示してもよい。 In some implementations, the customer may provide information incrementally, and at each increment, additional searches may be performed. For example, the customer may provide a PFD as initial input, which may be used to select any number of first-level reference embeddings as potential matches. The customer may then provide additional input in response to prompts requesting additional details, which may be used, for example, to further narrow the search space of first-level embeddings or to narrow the search space of second-level embeddings. For example, the customer may provide natural language input describing additional details of the process automation equipment the customer desires, or may indicate specific portions of the required process automation equipment (e.g., CCR, FER) that the customer wants to design or has initially designed.

プロセスオートメーション設備および/またはその態様は、様々な方法で連合情報モデルにおいて表され得る。いくつかの実装形態では、プロセスオートメーション設備は、1つまたは複数のグラフによって全体的にまたは部分的に表され得る。プロセスオートメーション設備全体またはその部分(たとえば、FER、P&ID、PFD、回路図、ネットワークトポロジーなど)をグラフとして表すことは、グラフを処理してグラフのノードだけではなくグラフのノード間の関係もセマンティックに表す埋め込みを生成するために、グラフニューラルネットワーク(GNN)などの機械学習モデルを使用することを可能にし得る。したがって、ユーザによって提供された第1のレベルの情報をグラフとして表すことによって、および/または参照プロセスオートメーション設備の態様をグラフとして表すことによって、プロセスオートメーション設備の個々の構成要素だけではなくそれらの構成要素間の関係も表す埋め込みを生成することが可能である。これにより、本明細書で説明される埋め込みの様々な比較がより正確になる。 Process automation equipment and/or aspects thereof may be represented in a federated information model in a variety of ways. In some implementations, the process automation equipment may be represented in whole or in part by one or more graphs. Representing the entire process automation equipment or portions thereof (e.g., FER, P&ID, PFD, circuit diagram, network topology, etc.) as a graph may enable the use of machine learning models, such as graph neural networks (GNNs), to process the graph and generate embeddings that semantically represent not only the graph's nodes but also the relationships between the graph's nodes. Thus, by representing the first level of information provided by the user as a graph and/or by representing aspects of the reference process automation equipment as a graph, it is possible to generate embeddings that represent not only the individual components of the process automation equipment but also the relationships between those components. This allows for more accurate comparisons of the various embeddings described herein.

1つの例として、第1のレベルのグラフは、プロセスオートメーション設備全体またはその部分を表すために使用され得る。そのような第1のレベルのグラフは、たとえば、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードを含み得る。複数のエッジが含まれることもあり、複数のプロセス間の関係を定義し得る。そのようなグラフは、PFDおよび他の同様に詳細な文書を含むレベルなどの、設計文書階層の特定のレベルに相応する詳細のレベルを有し得る。 As one example, a first-level graph may be used to represent an entire process automation facility or a portion thereof. Such a first-level graph may include multiple nodes representing, for example, multiple processes to be implemented in a required process automation facility. Multiple edges may also be included, defining relationships between multiple processes. Such a graph may have a level of detail corresponding to a particular level in the design document hierarchy, such as the level including the PFD and other similarly detailed documents.

別の例として、1つまたは複数の第2のレベルのグラフは、設計文書階層の異なるレベルに相応する詳細のレベルで、プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の部分を表すために使用され得る。たとえば、第2のレベルのグラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノード(たとえば、DCN、入力/出力ノードなど)を表す複数のノードを含み得る。グラフは、たとえば、複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジも含み得る。 As another example, one or more second-level graphs may be used to represent one or more portions of a process automation facility at levels of detail corresponding to different levels in the design document hierarchy. For example, a second-level graph may include multiple nodes representing multiple process automation nodes (e.g., DCN, input/output nodes, etc.) to be implemented in a required process automation facility. The graph may also include multiple edges representing, for example, network communication channels between multiple process automation nodes.

前に言及されたように、プロセスオートメーション設備は非常に多数のプロセスオートメーションノードを含み得る。たとえば、グラフ中のノードとして各ノードを個別に表すことは、手に負えない量のデータをもたらし得る。プロセスオートメーションノードの多くのアセンブリは、たとえば、複数のプロセスオートメーション設備にわたって繰り返し使用される。たとえば、空気乾燥機は、空気乾燥プロセスを自動化するために協調するいくつかのプロセスオートメーションノード(たとえば、数百)を含み得る。そのようなアセンブリは、複数の異なるプロセスオートメーション設備において同じまたは実質的に類似した方法で使用され得るように、モジュール式であるように、たとえば、事前作製および/または事前計画されるように設計され得る。プロセスオートメーション設備の少なくとも一部分を表すためにグラフが使用されるいくつかの実装形態では、1つまたは複数のノードは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき1つまたは複数の事前計画されたモジュール式自動化プロセスアセンブリを表し得る。グラフの少なくともいくつかのエッジは、1つまたは複数の事前計画されたプロセスオートメーションアセンブリと要求されるプロセスオートメーション設備の他の要素との間の関係を定義し得る。 As previously mentioned, a process automation facility may include a large number of process automation nodes. For example, representing each node individually as a node in a graph may result in an unmanageable amount of data. Many assemblies of process automation nodes are used repeatedly, for example, across multiple process automation facilities. For example, an air dryer may include several process automation nodes (e.g., hundreds) that cooperate to automate the air drying process. Such assemblies may be designed to be modular, e.g., pre-fabricated and/or pre-planned, so that they can be used in the same or substantially similar manner in multiple different process automation facilities. In some implementations where a graph is used to represent at least a portion of a process automation facility, one or more nodes may represent one or more pre-planned modular automated process assemblies to be implemented in the required process automation facility. At least some edges of the graph may define relationships between the one or more pre-planned process automation assemblies and other elements of the required process automation facility.

本明細書で説明される例は、最初に抽象度がより高いおよび/または詳細度がより低い(たとえば、第1のレベルの)埋め込みを見出し、次いでそれらの抽象的な埋め込みを抽象度がより低く詳細度がより高い第2のレベルの埋め込みにマッピングすることに主に関与している。しかしながら、これは限定的であることを意図していない。これらのマッピングは、プロセスオートメーション設備設計をブートストラップするおよび/またはさもなければ自動化するために他の方法で使用され得る。たとえば、抽象度がより低い埋め込み(たとえば、P&ID、個々のFERを表す)は、抽象度がより高い埋め込み(たとえば、PFD、CCR、制御安全ナラティブなどを表す)にマッピングし得る。別の例として、埋め込みは、抽象化の相応するレベルの他の埋め込みにマッピングし得る。たとえば、あるFERを表す埋め込みは、たとえば、CCRの従属仲間として第1のFERに適合する1つまたは複数の他のFERを表す埋め込みにマッピングし得る。設計文書階層の観点では、設計文書階層の任意のレベルの埋め込みは、同じレベルを含め、設計文書階層の任意の他のレベルの埋め込みにマッピングし得る。 The examples described herein primarily involve first finding more abstract and/or less detailed (e.g., first-level) embeddings and then mapping those abstract embeddings to less abstract and more detailed second-level embeddings. However, this is not intended to be limiting. These mappings may be used in other ways to bootstrap and/or otherwise automate process automation equipment design. For example, a less abstract embedding (e.g., representing a P&ID, an individual FER) may map to a more abstract embedding (e.g., representing a PFD, CCR, control safety narrative, etc.). As another example, an embedding may map to another embedding at a corresponding level of abstraction. For example, an embedding representing an FER may map to an embedding representing one or more other FERs that fit the first FER as, for example, a subordinate companion of a CCR. In terms of a design document hierarchy, an embedding at any level of the design document hierarchy may map to an embedding at any other level of the design document hierarchy, including the same level.

説明するために、顧客が要求されるプロセスオートメーション設備の1つまたは複数の下位部分についての情報を入力として提供すると仮定する。たとえば、顧客は、顧客が顧客のプラントに組み込まれることを望む上述のモジュール式自動化プロセスアセンブリのうちの1つまたは複数についての情報を提供し得る。いくつかの実装形態では、これらのモジュール式自動化プロセスアセンブリの特徴に基づいて1つまたは複数の埋め込みが生成され得る。たとえば、各アセンブリはグラフとして表され得る。場合によっては、各アセンブリの個々のグラフに基づいて(および共通のプロセスフローを具現化するヒューリスティックに基づいて)、より大きいグラフが作成され得るが、これは必須ではない。次いで、たとえば、モジュール式自動化プロセスアセンブリの所望の構成に適応するようにCCRおよび1つまたは複数のFERを設計するために使用可能な参照埋め込みにマッピングされ得るセマンティックリッチ埋め込みを生成するために、GNNなどの技法が適用され得る。いくつかのそのような実装形態では、そのようなグラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードと、複数のプロセス間の関係を定義する複数のエッジとを含み得る。他のそのような実装形態では、グラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノードを表す複数のノードと、複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジとを含み得る。 To illustrate, assume that a customer provides as input information about one or more sub-portions of a required process automation facility. For example, the customer may provide information about one or more of the aforementioned modular automated process assemblies that the customer would like incorporated into the customer's plant. In some implementations, one or more embeddings may be generated based on the characteristics of these modular automated process assemblies. For example, each assembly may be represented as a graph. In some cases, a larger graph may be created based on each assembly's individual graph (and based on heuristics that embody a common process flow), but this is not required. Techniques such as GNNs may then be applied to generate a semantically rich embedding that may be mapped to a reference embedding that can be used to design a CCR and one or more FERs to accommodate the desired configuration of the modular automated process assembly. In some such implementations, such a graph may include multiple nodes representing multiple processes to be implemented in the required process automation facility and multiple edges defining relationships between the multiple processes. In other such implementations, the graph may include multiple nodes representing multiple process automation nodes to be implemented in the required process automation facility and multiple edges representing network communication channels between the multiple process automation nodes.

図1は、様々な実施形態による、本開示の選択された態様が実装され得る例示的な環境を概略的に図示する。新しいプロセスオートメーション設備を所望するかまたは既存の設備を変更および/もしくは更新することを望むエンド顧客(たとえば、会社)の代表者などのユーザ(図示せず)は、所望のプロセスオートメーション設備の態様を設計するために、クライアントデバイス10を動作させて統合開発環境(IDE)12と対話し得る。IDE12は、たとえば、直接または1つもしくは複数のコンピュータネットワーク(図示せず)を介して、プロセスオートメーション設計システム20と通信し得る。 FIG. 1 schematically illustrates an exemplary environment in which selected aspects of the present disclosure may be implemented, according to various embodiments. A user (not shown), such as a representative of an end customer (e.g., a company) desiring new process automation equipment or modifying and/or updating existing equipment, may operate a client device 10 to interact with an integrated development environment (IDE) 12 to design aspects of the desired process automation equipment. The IDE 12 may communicate with a process automation design system 20, for example, directly or via one or more computer networks (not shown).

プロセスオートメーション設計システム20は、プロセスオートメーション設備の少なくとも部分的に自動化された設計を容易にするために、本開示の選択された態様で構成され得る。プロセスオートメーション設計システム20は、インテークモジュール22と、エンコーダモジュール24と、マッチャ26と、テンプレートモジュール28とを含み得る。モジュール22~28のうちの1つまたは複数は、モジュール22~28のうちの他のものと組み合わされること、プロセスオートメーション設計システム20の外部に(たとえば、クライアントデバイス10上に全体的にまたは部分的に)実装されること、などがあり得る。いくつかの実装形態では、プロセスオートメーション設計システム20は、しばしば「クラウドインフラストラクチャ」または単に「クラウド」と呼ばれるものを形成する1つまたは複数のサーバコンピュータシステム上に実装され得る。 The process automation design system 20 may be configured in accordance with selected aspects of the present disclosure to facilitate at least partially automated design of process automation equipment. The process automation design system 20 may include an intake module 22, an encoder module 24, a matcher 26, and a template module 28. One or more of the modules 22-28 may be combined with others of the modules 22-28, implemented outside the process automation design system 20 (e.g., implemented entirely or partially on the client device 10), etc. In some implementations, the process automation design system 20 may be implemented on one or more server computer systems forming what is often referred to as a "cloud infrastructure" or simply "the cloud."

プロセスオートメーション設計システム20はまた、モジュール22~28によって使用、変更、または作成される様々な情報を記憶するための1つまたは複数のデータベースを含み得る。たとえば、参照プロセスオートメーション設備(図1の「PAF」)データベース30は、まだ存在しているかまたは過去のある時に存在していたかにかかわらず、参照プロセスオートメーション設備についての情報を含み得る。いくつかの実装形態では、所与の参照プロセスオートメーション設備についての情報は、「連合情報モデル」としてデータベース28に記憶され得る。連合情報モデルは、一貫した標準化された方法で所与の参照プロセスオートメーション設備についての情報を編成し得る。したがって、異なる参照プロセスオートメーション設備についての同じタイプの情報は、同じ関数呼び出しなどの、類似した技法を使用してアクセスされ得る。 The process automation design system 20 may also include one or more databases for storing various information used, modified, or created by modules 22-28. For example, a reference process automation equipment ("PAF" in FIG. 1) database 30 may contain information about reference process automation equipment, whether it still exists or existed at some time in the past. In some implementations, information about a given reference process automation equipment may be stored in database 28 as a "federated information model." A federated information model may organize information about a given reference process automation equipment in a consistent and standardized manner. Thus, the same type of information about different reference process automation equipment may be accessed using similar techniques, such as the same function calls.

いくつかの実装形態では、連合情報モデルは、たとえば、プロセスオートメーションノード(たとえば、DCN)を表すノードと、プロセスオートメーションノード間の論理経路および/または通信経路を表すエッジとを有するグラフとして、参照プロセスオートメーション設備についての情報を編成し得る。いくつかのそのような実装形態では、そのようなグラフは、たとえばエンコーダモジュール24によって、選択された次元および/または設計文書階層の何らかのレベルに相応する詳細のレベルで、参照プロセスオートメーション設備の様々な態様を表すセマンティックリッチ埋め込みに符号化され得る。たとえば、グラフの個々のノードを埋め込みに符号化するために、たとえばエンコーダモジュール24によって、GNNまたは他の類似した機械学習モデルが使用され得る。次いで、これらの埋め込みは、数回の反復(GNNのハイパーパラメータであり得る)にわたってエッジに沿って隣接ノードに伝播され得る。エッジに沿って伝播されたデータは、たとえばエンコーダモジュール24によって、フィードフォワードニューラルネットワークなどの機械学習モデルを使用して処理され得る。ネイバーのデータは、連結、平均化などの様々な方法で所与のノードのデータと統合され得るおよび/または組み合わされ得る。GNNの反復が多いほど、ますます離れているノードからのより多くの情報が所与の各ノードに組み込まれる。 In some implementations, the federated information model may organize information about the reference process automation equipment as a graph, with nodes representing process automation nodes (e.g., DCNs) and edges representing logical and/or communication paths between the process automation nodes. In some such implementations, such a graph may be encoded, e.g., by encoder module 24, into a semantically rich embedding that represents various aspects of the reference process automation equipment at a selected dimension and/or level of detail corresponding to some level of the design document hierarchy. For example, a GNN or other similar machine learning model may be used, e.g., by encoder module 24, to encode individual nodes of the graph into embeddings. These embeddings may then be propagated along edges to neighboring nodes over a number of iterations (which may be hyperparameters of the GNN). The data propagated along edges may be processed, e.g., by encoder module 24, using a machine learning model such as a feedforward neural network. The data of neighbors may be integrated and/or combined with the data of a given node in various ways, such as concatenation, averaging, etc. The more iterations of the GNN, the more information from increasingly distant nodes is incorporated into each given node.

機械学習(図1のML)データベース32は、本明細書で説明される技法を使用して用いられる様々な異なる機械学習モデル(たとえば、それらの機械学習モデルに関連付けられた重み)を記憶し得る。たとえば、MLデータベース32は、参照プロセスオートメーション設備についての異なる設計文書または他のデータソースからのデータをキャプチャするために、連合情報モデルまたはそれらの部分を生成するために、および/あるいは連合情報モデルの一部を形成することもあり形成しないこともある参照埋め込みを生成するために、インテークモジュール22によって、異なる設計入力からセマンティック埋め込みを生成するために、エンコーダモジュール24によって、セマンティック埋め込みを他の類似したセマンティック埋め込みと照合するために、マッチャ26によって、連合情報モデルの一部として参照PAFデータベース30に記憶された情報を取得するために、テンプレートモジュール28によって、などで使用される機械学習モデルを記憶し得る。 The machine learning (ML in FIG. 1) database 32 may store various different machine learning models (e.g., weights associated with those machine learning models) used using the techniques described herein. For example, the ML database 32 may store machine learning models used by the intake module 22 to capture data from different design documents or other data sources about the reference process automation equipment, to generate a federated information model or portions thereof, and/or to generate reference embeddings that may or may not form part of the federated information model; by the encoder module 24 to generate semantic embeddings from different design inputs; by the matcher 26 to match semantic embeddings with other similar semantic embeddings; by the template module 28 to retrieve information stored in the reference PAF database 30 as part of the federated information model; etc.

インテークモジュール22は、参照プロセスオートメーション設備についての情報をキャプチャする、取得する、取り出す、収集する、および/またはさもなければ獲得するために、任意の数の技法を用いるように構成され得る。次いで、インテークモジュール22は、このキャプチャされた情報を処理して連合情報モデルにし得る。インテークモジュール22は、この連合情報モデルを参照PAFデータベース30に記憶し得る。その後、個々のデータポイントまたはデータポイントの集合は、この連合情報モデルから容易に取り出され得る。 The intake module 22 may be configured to use any number of techniques to capture, acquire, retrieve, collect, and/or otherwise obtain information about the reference process automation equipment. The intake module 22 may then process this captured information into a federated information model. The intake module 22 may store this federated information model in the reference PAF database 30. Individual data points or collections of data points may then be readily retrieved from this federated information model.

インテークモジュール22は、このデータを取得するために様々な異なるタイプの文書を処理し得る。これらの文書は構造化または非構造化され得る。構造化文書は、たとえば、マークアップ言語文書(たとえば、XML、JSON)、ベクトルベースのグラフィックファイル、または適切なソフトウェアアプリケーションを使用して作成されるおよび/または変更される他の類似したタイプの文書(たとえば、ODF、VSD、VSDX、XPSなど)を含み得る。その既知の構造に起因して、構造化文書は、たとえば、ルール、ヒューリスティックなどを使用して情報を抽出するために、秩序立てて処理され得る。対照的に、非構造化文書は、そのような基礎をなす構造的詳細を欠いていることがある。非構造化文書は、たとえば、ラスタ画像ファイルもしくはラスタポータブルドキュメントフォーマット(PDF)ファイル、またはナラティブ自然言語散文を含む文書を含み得る。たとえば、物体認識、光学文字認識(OCR)、自然言語処理(NLP)などを使用して、非構造化文書から情報を抽出することが実施され得る。 The intake module 22 may process a variety of different types of documents to obtain this data. These documents may be structured or unstructured. Structured documents may include, for example, markup language documents (e.g., XML, JSON), vector-based graphics files, or other similar types of documents (e.g., ODF, VSD, VSDX, XPS, etc.) created and/or modified using appropriate software applications. Due to their known structure, structured documents may be processed methodically to extract information, for example, using rules, heuristics, etc. In contrast, unstructured documents may lack such underlying structural details. Unstructured documents may include, for example, raster image files or raster Portable Document Format (PDF) files, or documents containing narrative natural language prose. Extracting information from unstructured documents may be performed using, for example, object recognition, optical character recognition (OCR), natural language processing (NLP), etc.

いくつかの実装形態では、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)などの1つまたは複数の機械学習モデルは、それが非構造化文書から関心のある情報を自動的に抽出するためにインテークモジュール22によって使用され得るように、教師あり技法または教師なし技法を使用して訓練され得る。一例として、機械学習モデルは、関心のある視覚要素(たとえば、FER、CCR、計器、タグなど)がバウンディングボックスおよび/またはピクセルワイズ注釈などのグラウンドトゥルース注釈で注釈を付けられる、プラントの物理的なレイアウトのラベル付けされたラスタブループリントを使用して訓練され得る。これらの注釈を付けられた画像は、抽出された特徴を予測された注釈の形態で含み得る出力を生成するために、機械学習モデルを使用して処理され得る。次いで、誤差を生成するために、出力(たとえば、予測された注釈)がグラウンドトゥルース注釈と比較され得る。この誤差に基づいて、機械学習モデルの重みを訓練するために誤差逆伝播法および勾配降下法などの技法が実施され得る。 In some implementations, one or more machine learning models, such as a convolutional neural network (CNN), may be trained using supervised or unsupervised techniques so that they can be used by intake module 22 to automatically extract information of interest from unstructured documents. As an example, the machine learning model may be trained using labeled raster blueprints of the plant's physical layout, in which visual elements of interest (e.g., FERs, CCRs, instruments, tags, etc.) are annotated with ground truth annotations, such as bounding boxes and/or pixel-wise annotations. These annotated images may be processed using the machine learning model to generate output, which may include the extracted features in the form of predicted annotations. The output (e.g., predicted annotations) may then be compared to the ground truth annotations to generate an error. Based on this error, techniques such as backpropagation and gradient descent may be implemented to train the weights of the machine learning model.

いくつかの実装形態では、構造化文書は、人間によってラベル付けされた訓練データを補足または置換することができる合成訓練データを作成するために活用され得る。たとえば、物理的なプラントレイアウトを図示するベクトルベースのグラフィックファイルは、非構造化バージョンにラスタ化されてもよく、そこから特徴が抽出され得る視覚要素は、バウンディングボックス、ピクセルワイズ注釈などの注釈で事前レンダリングされる。これらのラスタ化され、注釈を付けられた画像は、前に説明されたように機械学習モデルを訓練するために使用され得る。 In some implementations, structured documents can be leveraged to create synthetic training data that can supplement or replace human-labeled training data. For example, vector-based graphics files illustrating physical plant layouts may be rasterized into unstructured versions, and visual elements from which features can be extracted are pre-rendered with annotations such as bounding boxes, pixel-wise annotations, etc. These rasterized and annotated images can be used to train machine learning models as previously described.

訓練されると、機械学習モデルは、ラベル付けされていない非構造化文書を処理して関係する情報および/または特徴を抽出するために、たとえばインテークモジュール22によって使用され得る。たとえば、中央制御室(CCR)201、1つまたは複数の現場機器室(FER)2021~N、ジャンクションボックス、計器2041~N、および/またはそれらの間の接続もしくはエッジなどの、図2に図示される特徴要素が抽出され得る。これらの特徴は、他の埋め込みと(たとえばマッチャ26によって)容易に比較できる参照埋め込みを生成するために、たとえばインテークモジュール22によって使用され得る。これらの参照埋め込みからのマッピングは、設計文書階層の異なるレベルに相応する詳細のレベルを有する他の文書を表す他の参照埋め込みにつながり得る。これらの他の参照埋め込みによって表される文書は、P&ID、PFD、回路図、ネットワークトポロジー計画/図などのテンプレートアーキテクチャ文書を生成するために、たとえばテンプレートモジュール28によって使用され得る。 Once trained, the machine learning model can be used, for example, by intake module 22, to process unlabeled, unstructured documents and extract relevant information and/or features. For example, feature elements illustrated in FIG. 2, such as a central control room (CCR) 201, one or more field equipment rooms (FERs) 202 1-N , junction boxes, instruments 204 1-N , and/or connections or edges between them, can be extracted. These features can be used, for example, by intake module 22, to generate reference embeddings that can be easily compared to other embeddings (e.g., by matcher 26). Mapping from these reference embeddings can lead to other reference embeddings representing other documents with levels of detail corresponding to different levels in the design document hierarchy. The documents represented by these other reference embeddings can be used, for example, by template module 28, to generate template architecture documents, such as P&IDs, PFDs, schematic diagrams, network topology plans/diagrams, etc.

エンコーダモジュール24は、インテークモジュール22によって設計入力または他の参照プロセスオートメーション設備情報から抽出されたデータなどの情報を取得し、この情報をセマンティック埋め込み(または単に「埋め込み」)に符号化するように構成され得る。参照PAFデータベース30に記憶された参照情報の文脈では、エンコーダモジュール24は、参照プロセスオートメーション設備を表す連合情報モデルのすべてまたは部分を符号化し得る。たとえば、参照プロセスオートメーション設備全体は、グラフの階層として表され得る。エンコーダモジュール24は、たとえば、MLデータベース32に記憶されたGNNなどの機械学習モデルを使用して、グラフのこの階層を1つまたは複数の埋め込みに符号化し得る。そのような埋め込みは、類似度の測度を決定するために、たとえばマッチャ26によって、構築対象のプロセスオートメーション設備について記述する設計入力に基づいて作成されたグラフから生成された参照埋め込みなどの他の同様に作成された参照埋め込みと容易に比較され得る。 The encoder module 24 may be configured to obtain information, such as data extracted from design inputs or other reference process automation equipment information by the intake module 22, and encode this information into semantic embeddings (or simply "embeddings"). In the context of reference information stored in the reference PAF database 30, the encoder module 24 may encode all or a portion of a federated information model representing the reference process automation equipment. For example, the entire reference process automation equipment may be represented as a hierarchy of graphs. The encoder module 24 may encode this hierarchy of graphs into one or more embeddings, for example, using a machine learning model, such as a GNN, stored in the ML database 32. Such embeddings may be readily compared, for example, by the matcher 26, to other similarly created reference embeddings, such as reference embeddings generated from graphs created based on design inputs describing the process automation equipment to be built, to determine a measure of similarity.

上記で言及されたように、マッチャ26は、「一致」を見出すために、プロセスオートメーション設備を示すデータを他のプロセスオートメーション設備を示すデータと比較するように構成され得る。本明細書で使用される場合、2つ以上のプロセスオートメーション設備が、プロセスオートメーション設備のうちの一方について作成された設計文書が他方のためのテンプレート設計文書を提供するために活用され得るほど十分に互いに類似している場合に、一致が見出され得る。セマンティック埋め込みを比較するとき、マッチャ26はユークリッド距離、コサイン類似度、ドット積などの技法を使用し得る。そうでない場合、マッチャ26は、様々な要因に応じて様々な方法で重み付けされることもあり重み付けされないこともある個々のデータポイントを比較するために、様々なルールおよび/またはヒューリスティックを使用し得る。1つの非限定的な例として、プロセスオートメーション設備のタイプまたは包括的目標(たとえば、ガス精製、水圧破砕)は、たとえば、FER内のより低いレベルの設計選択肢などの他の要因よりも重く重み付けされ得る。 As mentioned above, matcher 26 may be configured to compare data indicative of process automation equipment with data indicative of other process automation equipment to find a "match." As used herein, a match may be found when two or more pieces of process automation equipment are sufficiently similar to one another that design documentation created for one of the pieces of process automation equipment can be leveraged to provide template design documentation for the other pieces of process automation equipment. When comparing semantic embeddings, matcher 26 may use techniques such as Euclidean distance, cosine similarity, dot product, etc. Otherwise, matcher 26 may use various rules and/or heuristics to compare individual data points, which may or may not be weighted in various ways depending on various factors. As one non-limiting example, the type or overarching goal of the process automation equipment (e.g., gas refining, hydraulic fracturing) may be weighted more heavily than other factors, such as lower-level design alternatives within the FER.

いくつかの実装形態では、テンプレートモジュール28は、モジュール22~26によって実施される動作に基づいて、テンプレート設計文書を取り出し、取得し、生成し、および/またはクライアントデバイス10のユーザに提供するように構成され得る。たとえば、ユーザが、クライアントデバイス10において、所望のプロセスオートメーション設備のための高レベルの制御ナラティブを提供する場合、テンプレートモジュール28は、物理的なプラントレイアウト(例示的な例については図2を参照)、PFD、P&ID、回路図、ネットワークトポロジーなどの、1つまたは複数のより低いレベルの設計文書を返してもよく、任意の他の設計文書は、1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備に基づく。 In some implementations, the template module 28 may be configured to retrieve, acquire, generate, and/or provide template design documents to a user of the client device 10 based on the operations performed by modules 22-26. For example, if a user provides a high-level control narrative for a desired process automation facility at the client device 10, the template module 28 may return one or more lower-level design documents, such as a physical plant layout (see FIG. 2 for illustrative examples), a PFD, a P&ID, a schematic diagram, a network topology, and any other design documents based on one or more reference process automation facilities.

図2は、プロセスオートメーション設備のための物理的なプラントレイアウト200の一例を概略的に図示する。図2に図示されているものは、たとえば、構造化文書または非構造化文書に含まれ得る。インテークモジュール22は、関係のある特徴を抽出するためにそのような文書を処理し得る。これらの特徴は、データベース30に記憶される連合情報モデルを生成するために、たとえばインテークモジュール22によって使用され得る。追加または代替として、これらの特徴は、他の同様に作成された埋め込みと容易に比較できる形態で物理的なプラントレイアウト200を表すセマンティック埋め込みを作成するために、エンコーダモジュール24によって符号化され得る。 FIG. 2 schematically illustrates an example of a physical plant layout 200 for a process automation facility. What is illustrated in FIG. 2 may be contained in, for example, a structured or unstructured document. Intake module 22 may process such a document to extract relevant features. These features may be used, for example, by intake module 22 to generate a federated information model that is stored in database 30. Additionally or alternatively, these features may be encoded by encoder module 24 to create a semantic embedding that represents physical plant layout 200 in a form that can be easily compared to other similarly created embeddings.

上から始めると、中央制御室(CCR)201は、プロセスオートメーション設備を制御するために使用され得る様々な機器を含み得る。これらの機器は、アラーム管理システム、分散制御システム(DCS)、安全計装システム(SIS)、および/または火災ガスシステム(FGS)コントローラ、オープンプラットフォーム通信(OPC)サーバ、資産管理システム、ヒストリアンおよび/またはロギングシステム、高度プロセス制御システム、第三者システムおよび/またはコントローラなどを制御するためにヒューマンマシンインターフェース(HMI)を実装するおよび/またはさもなければ提供する、1つまたは複数のコンピューティングシステム、回路構成、および/またはハードウェアを含み得るが、それらに限定されない。 Starting from the top, the central control room (CCR) 201 may include various equipment that may be used to control process automation equipment. These equipment may include, but are not limited to, one or more computing systems, circuitry, and/or hardware that implement and/or otherwise provide a human-machine interface (HMI) to control alarm management systems, distributed control systems (DCS), safety instrumented systems (SIS), and/or fire and gas system (FGS) controllers, open platform communication (OPC) servers, asset management systems, historians and/or logging systems, advanced process control systems, third-party systems and/or controllers, etc.

複数の現場機器室(FER)2021~N(Nは正の整数である)は、1つまたは複数のプロセスオートメーションネットワーク206を介してCCR201とネットワーク通信しているものとして図示されている。プロセスオートメーションネットワーク206は、Bluetoothネットワークなどの1つもしくは複数のパーソナルエリアネットワーク(PAN)、Wi-Fiネットワークなどの1つもしくは複数のローカルエリアネットワーク(LAN)、1つもしくは複数のメッシュネットワーク(たとえば、Z-Wave、ZigBee)、および/またはインターネットなどの1つもしくは複数のワイドエリアネットワーク(WAN)を含み得る。プロセスオートメーション設備が階層と見なされる場合、FER2021~NはCCR201に従属するおよび/またはCCR201よりも低いレベルであると見なされ得る。様々な実装形態では、FER202はCCR201において利用可能なHMIのサブセットを含んでもよく、その結果として、FER202におけるそれらのHMIはプロセスオートメーション設備の一部分のみを制御するように操作され得る。たとえば、FER202は必ずしもOPCサーバまたは資産管理システム用のHMIを含むとは限らないが、これは限定的であることを意図していない。 Multiple field equipment rooms (FERs) 202 1-N (N is a positive integer) are shown in network communication with CCR 201 via one or more process automation networks 206. The process automation networks 206 may include one or more personal area networks (PANs), such as Bluetooth networks, one or more local area networks (LANs), such as Wi-Fi networks, one or more mesh networks (e.g., Z-Wave, ZigBee), and/or one or more wide area networks (WANs), such as the Internet. If the process automation equipment is viewed as a hierarchy, FERs 202 1-N may be viewed as subordinate to and/or at a lower level than CCR 201. In various implementations, FERs 202 may include a subset of the HMIs available in CCR 201, such that the HMIs in FERs 202 may be operated to control only a portion of the process automation equipment. For example, FER202 does not necessarily include an OPC server or an HMI for an asset management system, but this is not intended to be limiting.

各FER202は、1つまたは複数のジャンクションボックス(JB)を介してそれぞれの計器204と動作可能に結合され得る。ジャンクションボックスは、ワイヤ接続を収容するための、通常はプラスチックおよび/または金属で組み立てられた筐体であり、多くの場合、ヒューズ、リレーなどの受動電子構成要素を含む。いくつかの実装形態では、ジャンクションボックスのうちの1つまたは複数は、「スマート」ジャンクションボックスの形態を取り得る。「スマート」ジャンクションボックスは、さらなる制御を容易にするために、マイクロコントローラまたは他の類似した回路構成をリレーおよび/またはヒューズと統合し得る。FER202に関連付けられた(たとえば、FER202のHMIを使用して制御可能な)計器204は、たとえば、アクチュエータまたはセンサーなどの入力/出力要素、ならびにDCN210などの他のプロセスオートメーションノードを含み得る。 Each FER202 may be operably coupled to a respective instrument 204 via one or more junction boxes (JBs). A junction box is an enclosure, typically constructed of plastic and/or metal, for housing wire connections and often includes passive electronic components such as fuses, relays, etc. In some implementations, one or more of the junction boxes may take the form of a "smart" junction box. A "smart" junction box may integrate a microcontroller or other similar circuitry with relays and/or fuses to facilitate further control. The instrument 204 associated with the FER202 (e.g., controllable using the FER202's HMI) may include, for example, input/output elements such as actuators or sensors, as well as other process automation nodes such as the DCN210.

アクチュエータのいくつかの非限定的な例は、バルブ、ピストン、ロータ、スイッチ、ヒータ、クーラ、スターラ、インジェクタ、真空を作成するためのデバイス、ベルト、トラック、ギア、グリッパ、モータ、リレー、サーボ機械などを含むが、それらに限定されない。センサーは、圧力センサー、温度センサー、フローセンサー、様々なタイプの近接度センサー、光センサー(たとえば、フォトダイオード)、圧力波センサー(たとえば、マイクロフォン)、湿度センサー(たとえば、ヒューミスタ)、放射線量計、レーザー吸収分光器(たとえば、マルチパス光学セル)などを含むが、それらに限定されない、様々な形態を取り得る。 Some non-limiting examples of actuators include, but are not limited to, valves, pistons, rotors, switches, heaters, coolers, stirrers, injectors, devices for creating vacuums, belts, tracks, gears, grippers, motors, relays, servo machines, etc. Sensors can take a variety of forms, including, but not limited to, pressure sensors, temperature sensors, flow sensors, various types of proximity sensors, optical sensors (e.g., photodiodes), pressure wave sensors (e.g., microphones), humidity sensors (e.g., humistors), radiation dosimeters, laser absorption spectroscopy (e.g., multi-pass optical cells), etc.

図3は、高レベルにおける、プロセスオートメーションシステム/設備を設計および/または開発するための例示的なプロセスを概略的に図示する。開発プロセスはサイクル310として図示されているが、これは、このプロセスが、設計および/または実装プロセスに関与するシステム、設計調達建設(EPC:engineering, procurement and construction)人員などを要求したエンド顧客などの様々なエンティティから様々なタイプの設計入力が受信される複数の反復を伴うことが多いからである。多くの場合、各反復の間に受信された設計入力は、以前の反復の間に受信された設計入力よりも詳細であり得るが、これは、たとえば、様々なエンティティが、何を望んでいるか、それをどのように実装したいか、技術的制約などのより詳細な見解を打ち出しているからである。このようにして、図3は設計文書階層も示しており、より高いレベルの文書は一般性がより高いおよび/または詳細度がより低いが、より低いレベルの文書は一般性がより低いおよび/または詳細度もしくは注目度がより高い。 FIG. 3 schematically illustrates, at a high level, an exemplary process for designing and/or developing a process automation system/equipment. The development process is illustrated as cycle 310 because the process often involves multiple iterations in which various types of design input are received from various entities, such as the end customer who requested the system, engineering, procurement, and construction (EPC) personnel, etc., to be involved in the design and/or implementation process. Often, the design input received during each iteration may be more detailed than the design input received during previous iterations, for example, because various entities have come up with more detailed views of what they want, how they want to implement it, technical constraints, etc. In this manner, FIG. 3 also illustrates a design document hierarchy, with higher-level documents being more general and/or less detailed, while lower-level documents are less general and/or more detailed or focused.

(新しいプロセスオートメーション設備か、既存の設備の更新かにかかわらず)プロセスオートメーション設備を設計することは、たとえば、どの程度の詳細をエンド顧客が提供する準備ができているかに応じて、様々なタイプの設計入力によって様々なポイントで始まり得る。各タイプの設計入力は、どの程度それらのレベルが明確にされているかおよび/または叙述されているかに応じて、設計文書階層のレベルに対応することもあり対応しないこともある。 Designing a process automation facility (whether a new facility or an update to an existing facility) can begin at various points with various types of design input, depending, for example, on how much detail the end customer is ready to provide. Each type of design input may or may not correspond to a level in the design document hierarchy, depending on how explicit and/or descriptive those levels are.

説明の目的で、エンド顧客によって提供される第1の設計入力が高レベルのプロジェクト仕様および/または要件312であると想定される。これらのデータは、たとえば、プロセスオートメーションシステムおよび/またはその構成要素の高レベルの目標を含み得る。高レベルのプロジェクト仕様および/または要件312は、自由形式のナラティブ/散文、フローチャート(たとえば、概略PFD)、要件チェックリストなどの、様々な形態の文書化で提供され得る。別の比較的高レベルの設計入力は、制御安全ナラティブ314である。これらのデータは、たとえば、自由形式の散文、フローチャート、要件、ならびに/または、どのようにプロセスオートメーションシステムの態様が制御されるかおよび/もしくはどのように安全プロトコルが実装されるかを伝える他の情報を含み得る。 For purposes of explanation, it is assumed that the first design input provided by the end customer is a high-level project specification and/or requirements 312. These data may include, for example, high-level goals for the process automation system and/or its components. The high-level project specification and/or requirements 312 may be provided in various forms of documentation, such as free-form narrative/prose, flowcharts (e.g., high-level PFDs), requirements checklists, etc. Another relatively high-level design input is a control safety narrative 314. These data may include, for example, free-form prose, flowcharts, requirements, and/or other information that communicates how aspects of the process automation system are controlled and/or how safety protocols are implemented.

設計入力312~314の前または後にサイクル310の一部として受信され得る別の設計入力は、動作アラーム管理方針および/または標準作業手順(SOP)316である。このデータは、たとえば、プロセスオートメーションシステムを動作させるための、ならびにプロセスオートメーションシステムにおけるアラームをトリガするための、一般的なガイドラインおよび手順を含み得る。 Another design input that may be received as part of cycle 310, before or after design inputs 312-314, is operational alarm management policies and/or standard operating procedures (SOPs) 316. This data may include, for example, general guidelines and procedures for operating the process automation system and for triggering alarms in the process automation system.

さらにサイクル310に沿って、さらなる詳細を有する設計入力があり、したがって、設計文書階層のより低いレベルに属すると見なされ得る。物理的なプラントレイアウト設計入力318は、詳細の様々なレベルで、どのようにプロセスオートメーションシステム/設備が物理的にレイアウトされるかについての情報を含み得る。物理的なプラントレイアウト設計入力318は、たとえば、ブループリント、アーキテクチャ上のモックアップなどを含み得る。図2は、どのように物理的なプラントレイアウト(200)が文書においてマニフェストされ得るかの1つの例を図示する。 Further along the cycle 310 are design inputs that have more detail and therefore may be considered to belong to lower levels of the design document hierarchy. Physical plant layout design input 318 may include information about how the process automation systems/equipment will be physically laid out, at various levels of detail. Physical plant layout design input 318 may include, for example, blueprints, architectural mockups, etc. Figure 2 illustrates one example of how a physical plant layout (200) may be manifested in a document.

計装データベース設計入力322は、たとえば、配線モジュール3201、計器インデックス3202、および/またはプラント階層3203を含み得る。配線モジュール3201は、たとえば、(「スマート」ジャンクションボックスを含む)ジャンクションボックス、(たとえば、DCN、ラックサーバなどが取り付けられる)ハードウェアキャビネットなどについての情報を含み得る。計器インデックス3202は、たとえば、センサー、アクチュエータ、DCNなどの計器のリストまたはデータベースを含み得る。プラント階層3203は、たとえば、所望のプロセスオートメーションプラントの特定のエリア、ならびにそれらのエリアにおけるユニットおよび/または機器を示し得る。最後にサイクル310において、プロセスフロー図(PFD)326が、たとえば、1つもしくは複数のP&ID324とともにまたはそれらに基づいて、提供され得る。 The instrumentation database design input 322 may include, for example, a wiring module 320 1 , an instrument index 320 2 , and/or a plant hierarchy 320 3. The wiring module 320 1 may include, for example, information about junction boxes (including “smart” junction boxes), hardware cabinets (e.g., where DCNs, rack servers, etc. are mounted), etc. The instrument index 320 2 may include, for example, a list or database of instruments such as sensors, actuators, DCNs, etc. The plant hierarchy 320 3 may indicate, for example, particular areas of the desired process automation plant and the units and/or equipment in those areas. Finally, in the cycle 310, a process flow diagram (PFD) 326 may be provided, for example, in conjunction with or based on one or more P&IDs 324.

サイクル310の間に提供される様々な設計入力312~326は、任意の順序で任意の時に提供され得る。各設計入力に関連付けられたさらなる設計入力および/またはさらなる詳細が受信されると、サイクル310自体が全体的にまたは部分的に繰り返し得る。加えて、本明細書で説明される技法を使用して、様々な設計入力は、情報が欠けている他の設計入力のためのテンプレートを自動的に生成するために使用され得る。いくつかの実装形態では、様々な設計入力は、たとえば、設計文書階層の様々なレベルにわたって、様々な他の設計入力にマッピングされ得る。これらのマッピングは、プロセスオートメーションシステム設計の態様を自動化するために、本明細書で説明されるように活用され得る。 The various design inputs 312-326 provided during cycle 310 may be provided in any order and at any time. Cycle 310 itself may repeat, in whole or in part, as additional design inputs and/or additional details associated with each design input are received. Additionally, using techniques described herein, the various design inputs may be used to automatically generate templates for other design inputs for which information is missing. In some implementations, the various design inputs may be mapped to various other design inputs, for example, across various levels of the design document hierarchy. These mappings may be leveraged as described herein to automate aspects of process automation system design.

たとえば、要求されるプロセスオートメーション設備のための設計入力のうちの1つまたは複数は、第1の埋め込みを生成するために処理され得る。第1の埋め込みは、設計文書階層に相応する詳細または抽象化のレベルで、要求されるプロセスオートメーション設備の1つまたは複数の態様を符号化し得る。第1の埋め込みは、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択するために、複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較され得る。複数の第1のレベルの参照埋め込みは、設計文書階層の同じレベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、それぞれの複数の既存のプロセスオートメーション設備の態様を符号化し得る。 For example, one or more of the design inputs for a required process automation equipment may be processed to generate a first embedding. The first embedding may encode one or more aspects of the required process automation equipment at a level of detail or abstraction corresponding to the design document hierarchy. The first embedding may be compared to multiple first-level reference embeddings to select one or more first-level reference embeddings that meet first criteria. The multiple first-level reference embeddings may encode aspects of a respective one of multiple existing process automation equipment at a level of detail or abstraction corresponding to the same level in the design document hierarchy.

選択された1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みからのマッピングに基づいて、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みが識別され得る。様々な実装形態では、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々は、一般的に階層の第1のレベルよりも注目度または詳細度が高い設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細または抽象化の第2のレベルで、複数の既存のプロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つについての第2のレベルの情報を符号化し得る。識別された1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書が提供され得る。 Based on mappings from the selected one or more first-level reference embeddings, one or more second-level reference embeddings may be identified. In various implementations, each of the one or more second-level reference embeddings may encode second-level information about a respective one of the plurality of existing process automation equipment at a second level of detail or abstraction corresponding to a second level of the design document hierarchy that generally has greater attention or detail than the first level of the hierarchy. Based on the identified one or more second-level reference embeddings, one or more template design documents for the requested process automation equipment may be provided.

いくつかの実装形態では、図3に図示された設計入力は、要求されるプロセスオートメーション設備のためのテンプレート設計文書および/または他のテンプレートを生成するための情報を抽出するために本明細書で説明される技法を使用して処理され得る文書に含まれ得る。たとえば、非テキストであるかまたは少なくとも部分的にグラフィックである様々な異なる文書は、セマンティック埋め込みを生成するためにエンコーダモジュール24によって使用され得る特徴および/または情報を抽出するために、たとえばインテークモジュール22によって処理され得る。いくつかの実装形態では、これらのセマンティック埋め込みは、連合情報モデルの一部として使用および/または記憶され得る。 In some implementations, the design inputs illustrated in FIG. 3 may be included in documents that can be processed using the techniques described herein to extract information for generating template design documents and/or other templates for the required process automation equipment. For example, a variety of different documents that are non-textual or at least partially graphical may be processed, for example, by intake module 22, to extract features and/or information that can be used by encoder module 24 to generate semantic embeddings. In some implementations, these semantic embeddings may be used and/or stored as part of a federated information model.

図4は、仮想的なプロセスオートメーション設備のための例示的な高レベルのプロセスフロー400を概略的に図示する。図4は、どのように様々なユニット430A~Sが様々な異なるFERの中の(またはさもなければそれらのFERに関連付けられた)機器において実装され得るかおよび/またはそれらの機器によって制御可能であり得るかを示し、図4において、FERは右(FER #1、#2、#3、#4、#5、#12)および中央(FER #11)に示されている。図3の物理的なプラントレイアウト設計入力318のように、図4に図示されたプロセスフロー400は構造化文書または非構造化文書に含まれ得る。前に説明されたように、そのような文書(またはその部分)は、セマンティック埋め込みを生成するために本明細書で説明される技法を使用して処理され得る。このセマンティック埋め込みは参照埋め込みと照合される場合があり、参照埋め込みは、既存のプロセスオートメーション設備に関連付けられた他の文書(たとえば、PFD、P&ID、回路図など)を(設計文書階層の様々なレベルで)表す他の埋め込みへのマッピングを含む。これらの他の文書は、新しいプロセスオートメーション設備を設計するためのテンプレート設計文書用のベースとして使用され得る。 FIG. 4 schematically illustrates an exemplary high-level process flow 400 for a hypothetical process automation facility. FIG. 4 illustrates how various units 430A-S may be implemented in and/or controllable by equipment within (or otherwise associated with) various different FERs, which are shown on the right (FERs #1, #2, #3, #4, #5, #12) and in the center (FER #11). Like the physical plant layout design input 318 in FIG. 3, the process flow 400 illustrated in FIG. 4 may be contained in a structured or unstructured document. As previously explained, such a document (or portions thereof) may be processed using the techniques described herein to generate a semantic embedding. This semantic embedding may be matched against a reference embedding, which includes a mapping to other embeddings (at various levels of the design document hierarchy) representing other documents (e.g., PFDs, P&IDs, schematics, etc.) associated with the existing process automation facility. These other documents can be used as the basis for a template design document for designing new process automation equipment.

フローは図4の上から下に進む。図4に図示された例示的なプロセスは、液体天然ガス液化プラントの一部として実装され得るプロセスユニットを含むが、これは限定的であることを意図していない。上から開始して、ブロック430A~Bにおいて、海底石油抽出のためのガス井ならびにインレット処理が第1のFER #1において制御される。第2のFER #2は、ブロック430C~Dのプロセスを制御する。ブロック430Cは、共通のまたは共有されるCO2圧縮プロセスユニットを表す。ブロック430Dは、共通のまたは共有される酸性ガス除去プロセスユニットを表す。 Flow proceeds from top to bottom in Figure 4. The exemplary process illustrated in Figure 4 includes process units that may be implemented as part of a liquid natural gas liquefaction plant, but this is not intended to be limiting. Starting from the top, in blocks 430A-B, gas wells and inlet processing for subsea oil extraction are controlled in a first FER #1. A second FER #2 controls the processes in blocks 430C-D. Block 430C represents a common or shared CO2 compression process unit. Block 430D represents a common or shared acid gas removal process unit.

この時点で、プロセス全体は2つの並行する「トレイン」に分かれる。左側のトレインは、FER #11によって制御されるプロセスユニットのシーケンスに対応する。右側のトレインは、FER #12によって制御されるプロセスユニットのシーケンスに対応する。2つのトレインはほぼ同一であるので、左側の第1のトレインのプロセスユニットのみが詳細に説明される。 At this point, the overall process splits into two parallel "trains." The left train corresponds to the sequence of process units controlled by FER #11. The right train corresponds to the sequence of process units controlled by FER #12. Because the two trains are nearly identical, only the process units in the first left train will be described in detail.

ブロック430Eは、(FER #11によって制御される)左側のトレインによって処理される石油のみに対して動作するCO2圧縮プロセスユニットに対応する。右側のトレイン(FER #12)によって処理される石油は、別個のCO2圧縮プロセスユニットによって処理される。同様に、ブロック430Fは、(FER #11によって制御される)左側のトレインによって処理される石油のみに対して動作する酸性ガス除去プロセスユニットに対応する。下がって左側のトレインの残りに移ると、ブロック430Gは脱水プロセスユニットに対応し、ブロック430Hは水銀除去プロセスユニットに対応し、ブロック430Iは液化プロセスユニットに対応し、ブロック430Jは分別プロセスユニットに対応し、ブロック430Kは熱媒体システムプロセスユニットに対応し、ブロック430Lは燃料ガスプロセスユニットに対応し、ブロック430Mは冷却/強化システムプロセスユニットに対応し、ブロック430Nはフレアベントシステムプロセスユニットに対応する。 Block 430E corresponds to a CO2 compression process unit that operates only on the oil processed by the left train (controlled by FER #11). The oil processed by the right train (FER #12) is processed by a separate CO2 compression process unit. Similarly, block 430F corresponds to an acid gas removal process unit that operates only on the oil processed by the left train (controlled by FER #11). Moving down the remainder of the left train, block 430G corresponds to a dehydration process unit, block 430H corresponds to a mercury removal process unit, block 430I corresponds to a liquefaction process unit, block 430J corresponds to a fractionation process unit, block 430K corresponds to a heat transfer medium system process unit, block 430L corresponds to a fuel gas process unit, block 430M corresponds to a cooling/enhancement system process unit, and block 430N corresponds to a flare vent system process unit.

左側のトレインを終了すると、両方のトレインは、ブロック430Oにおける冷媒貯蔵プロセスユニットにつながる。この冷媒貯蔵プロセスユニット430O、ならびに復水貯蔵プロセスユニット(ブロック430P)と液化天然ガス(LNG)貯蔵およびボイルオフガス(BOG)処理プロセスユニット(ブロック430Q)とは、FER #3によって制御可能である。次いで、FER #4によって制御されるプロセスユニットからの出力は、ブロック430RにおけるLNGジェティムアリング設備プロセスユニットにかけられる。このプロセスはFER #4によって制御される。最後に、ブロック430Sにおける種々雑多な下流ユーティリティはFER #5によって制御される。 Upon exiting the left train, both trains lead to a refrigerant storage process unit in block 430O. This refrigerant storage process unit 430O, along with a condensate storage process unit (block 430P) and a liquefied natural gas (LNG) storage and boil-off gas (BOG) treatment process unit (block 430Q), can be controlled by FER #3. The output from the process units controlled by FER #4 then passes to an LNG jet fueling facility process unit in block 430R, which is controlled by FER #4. Finally, miscellaneous downstream utilities in block 430S are controlled by FER #5.

図4に図示された各プロセスユニット430は、限定はしないが、センサーなどの入力部、アクチュエータなどの出力部、および計算目的で構成されたDCNなどの他のノードを含む、1つまたは複数のプロセスオートメーションノードを使用して実装され得る。プロセスユニット430A~Sのうちの1つまたは複数はまた、PFDおよび/またはP&IDなどの文書を使用して設計され得る。右側のプロセストレインにおける液化プロセスユニット430Iから延びる矢印は、その液化プロセスユニットを実装するためのPFD432および対応するP&ID4341~Nの表現を指している。これらの矢印は、どのようにPFD432が複数の異なるP&ID4341~Nに対応し得る(たとえば、含み得る)かを示す。言い換えれば、PFD432は、P&ID4341~Nよりも高いレベルの設計文書階層に属し得る。 Each process unit 430 illustrated in FIG. 4 may be implemented using one or more process automation nodes, including, but not limited to, inputs such as sensors, outputs such as actuators, and other nodes, such as a DCN, configured for computational purposes. One or more of the process units 430A-S may also be designed using documents such as PFDs and/or P&IDs. The arrows extending from the liquefaction process unit 430I in the right-hand process train point to a representation of a PFD 432 and corresponding P&IDs 434 1-N for implementing that liquefaction process unit. These arrows indicate how the PFD 432 may correspond to (e.g., include) multiple different P&IDs 434 1-N . In other words, the PFD 432 may belong to a higher level in the design document hierarchy than the P&IDs 434 1-N .

いくつかの実装形態では、プロセスフロー400のすべてまたは部分は、テンプレート設計文書を提供するために活用され得る。たとえば、プロセスフロー400のプロセスユニット430A~Sについての情報は、たとえばインテークモジュール22によって、グラフを生成するために構造化文書または非構造化文書から抽出され得る。エンコーダモジュール24は、このグラフを抽象化の第1のレベルで、参照セマンティック埋め込みに符号化し得る。マッチャ26は、このセマンティック埋め込みを、プロセスフロー400と同様の抽象化のレベルにおける1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を表す1つまたは複数の参照埋め込みと照合し得る。これらの参照埋め込みからのこれらのマッピングは、異なるレベルの参照埋め込みにつながり得る。テンプレートモジュールは、これらの異なるレベルの参照埋め込みによって表される文書を取り出し、たとえば、一時データまたは無関係なデータを除去する前処理ありまたはなしで、それらの文書を返し得る。 In some implementations, all or portions of the process flow 400 may be leveraged to provide a template design document. For example, information about the process units 430A-S of the process flow 400 may be extracted from a structured or unstructured document to generate a graph, e.g., by the intake module 22. The encoder module 24 may encode this graph into a reference semantic embedding at a first level of abstraction. The matcher 26 may match this semantic embedding with one or more reference embeddings representing one or more reference process automation equipment at a similar level of abstraction to the process flow 400. These mappings from these reference embeddings may lead to reference embeddings at different levels. The template module may take the documents represented by these different levels of reference embeddings and return them with or without preprocessing, e.g., to remove temporary or extraneous data.

図5は、様々な実装形態による、どのように埋め込み空間540、542、544、546、および548ならびにそれらの間のマッピングが新しいまたは更新対象のプロセスオートメーション設備のためのテンプレート設計文書の提供を容易にするために活用され得るかの例を概略的に図示する。埋め込み空間540、542、544、546、および548は2つの次元で図示される。しかしながら、これは理解しやすくするためのものにすぎず、限定的であることを意図していない。埋め込み空間540、542、544、546、および548は、内部に含まれる個々の埋め込みと同数の次元を有し得る。同様に、様々な文書(またはより一般的には、抽象化の異なるレベルにおける情報)が別個の埋め込み空間に符号化されることは必要ではない。埋め込み空間540、542、544、546、および548は、理解しやすくするためにのみ、図5において別個の空間として図示される。さらに、図5に図示された埋め込みおよび埋め込みクラスタの数も、埋め込みおよび埋め込みクラスタの間に図示されたマッピングも、限定的であることを意図していない。むしろ、これらは例示の目的で提示されている。 FIG. 5 schematically illustrates an example of how embedding spaces 540, 542, 544, 546, and 548 and the mappings between them can be utilized to facilitate providing template design documents for new or updated process automation equipment, according to various implementations. Embedding spaces 540, 542, 544, 546, and 548 are illustrated with two dimensions. However, this is for ease of understanding only and is not intended to be limiting. Embedding spaces 540, 542, 544, 546, and 548 may have as many dimensions as the individual embeddings contained therein. Similarly, it is not necessary that various documents (or, more generally, information at different levels of abstraction) be encoded in separate embedding spaces. Embedding spaces 540, 542, 544, 546, and 548 are illustrated as separate spaces in FIG. 5 for ease of understanding only. Furthermore, neither the number of embeddings and embedding clusters illustrated in FIG. 5 nor the illustrated mapping between embeddings and embedding clusters are intended to be limiting. Rather, they are presented for illustrative purposes.

第1の埋め込み空間540は、第1の埋め込みを生成するために、要求されるプロセスオートメーション設備についての「第1のレベル」の情報を表す埋め込み(小さい白色の円)を含む。第1の埋め込み空間540の中の各埋め込みは、上述の設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の態様を符号化する。プロセスオートメーション設備のための第1のレベルの情報の例は、たとえば、図3のプロジェクト仕様および/または要件312と、制御安全ナラティブ314と、動作アラーム管理および標準作業手順316と、他の同様に高いレベルの情報とを含み得る。多くの場合、第1の埋め込み空間540の中の埋め込みによって表される第1のレベルの情報は、新しいプロセスオートメーション設備を設計するときに受信または提供される初期情報と同様の抽象化のレベルにあり得る。 The first embedding space 540 includes embeddings (small white circles) representing the "first level" of information about the process automation equipment required to generate the first embedding. Each embedding in the first embedding space 540 encodes one or more aspects of the process automation equipment at a level of detail or abstraction corresponding to the first level of the design document hierarchy described above. Examples of first level information for the process automation equipment may include, for example, the project specification and/or requirements 312, the control safety narrative 314, the operational alarm management and standard operating procedures 316, and other similarly high-level information in FIG. 3. In many cases, the first level of information represented by the embeddings in the first embedding space 540 may be at a level of abstraction similar to the initial information received or provided when designing new process automation equipment.

図5では、第1の埋め込み空間540は、埋め込みの複数のクラスタ5401~4を含む。各クラスタは、様々な点で類似したプロセスオートメーション設備についての情報を符号化する埋め込みを含み得る。いくつかの実装形態では、埋め込み空間540、542、544、546、または548のうちのいずれかにおける埋め込み間の類似度は、ユークリッド距離、コサイン類似度、ドット積などの技法を使用して個々の埋め込みを比較することによって、マッチャ26によって決定され得る。たとえば、第1のクラスタ5401は、天然ガス精製所についての第1のレベルの情報に基づいて生成された埋め込みを含み得る。第2のクラスタ5402は、オフショア石油抽出および処理設備についての第1のレベルの情報に基づいて生成された埋め込みを含み得る。第3のクラスタ5403は、油圧フラッキング設備についての第1のレベルの情報に基づいて生成された埋め込みを含み得る。第4のクラスタ5404は、核燃料処理設備についての第1のレベルの情報に基づいて生成された埋め込みを含み得る。 In FIG. 5 , a first embedding space 540 includes multiple clusters of embeddings 540 1-4 . Each cluster may include embeddings that encode information about process automation equipment that is similar in various respects. In some implementations, the similarity between embeddings in any of the embedding spaces 540, 542, 544, 546, or 548 may be determined by matcher 26 by comparing the individual embeddings using techniques such as Euclidean distance, cosine similarity, or dot product. For example, first cluster 540 1 may include embeddings generated based on a first level of information about a natural gas refinery. Second cluster 540 2 may include embeddings generated based on a first level of information about an offshore oil extraction and processing facility. Third cluster 540 3 may include embeddings generated based on a first level of information about a hydraulic fracking facility. Fourth cluster 540 4 may include embeddings generated based on a first level of information about a nuclear fuel processing facility.

第2の埋め込み空間542は、プロセスオートメーション設備についての「第2のレベル」の情報を表す個々の埋め込み(小さい白色の円)を含む。第1の埋め込み空間540と同様に、第2の埋め込み空間542の中の1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々は、設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、既存のプロセスオートメーション設備についての第2のレベルの情報を符号化する。たとえば、第1の埋め込み空間540の中の各埋め込みは、プロセスオートメーション設備またはその部分の高レベルの記述(たとえば、ナラティブ、仕様)を表し得るが、第2の埋め込み空間542の中の各埋め込みは、プロセスオートメーション設備の一部分のより低いレベルの記述を表し得、図2では、これはPFDであると想定される。やはり第1の埋め込み空間540と同様に、第2の埋め込み空間542では、埋め込みは埋め込みのクラスタ5421~4にグループ化される。場合によっては、埋め込みのクラスタは、互いとセマンティック的に類似したPFDを表し得る(たとえば、類似したPFDを表し得る)。追加または代替として、いくつかの実装形態では、埋め込みのクラスタは、同じプロセスオートメーション設備において使用されるPFDを表し得る。このようにして、第2の埋め込み空間542は、別個のプロセスオートメーション設備に基づいて部分的にインデックス付けされ得る。 The second embedding space 542 includes individual embeddings (small white circles) that represent "second-level" information about the process automation equipment. Similar to the first embedding space 540, each of the one or more second-level reference embeddings in the second embedding space 542 encodes second-level information about the existing process automation equipment at a level of detail or abstraction corresponding to a second level in the design document hierarchy. For example, each embedding in the first embedding space 540 may represent a high-level description (e.g., a narrative, a specification) of the process automation equipment or a portion thereof, while each embedding in the second embedding space 542 may represent a lower-level description of a portion of the process automation equipment, which in FIG. 2 is assumed to be a PFD. Also similar to the first embedding space 540, in the second embedding space 542, the embeddings are grouped into clusters of embeddings 542-1-4 . In some cases, the clusters of embeddings may represent PFDs that are semantically similar to each other (e.g., may represent similar PFDs). Additionally or alternatively, in some implementations, a cluster of embeddings may represent PFDs used in the same process automation equipment. In this way, the second embedding space 542 may be indexed in part based on distinct process automation equipment.

様々な埋め込み、埋め込みのクラスタ、埋め込み空間などの間の双方向矢印として、様々なマッピングが図5に図示されている。各マッピングは、類似度関数を表し得る。いくつかの実装形態では、これらのマッピング(および図5に図示され、本明細書の他の場所で説明される他のマッピング)は、たとえば、フィードフォワードニューラルネットワークなどの機械学習モデルを使用して学習され得る。そのような機械学習モデルは、たとえば、トリプレット損失、共分散行列、局所性鋭敏型ハッシュなどの類似度学習技法を使用して訓練され得る。トリプレット損失では、たとえば、「ベースライン」または「アンカー」入力が「正」または「真」の入力および「負」または「偽」の入力と比較される。アンカー入力と正の入力との間の距離(たとえば、ユークリッド、コサイン類似度など)は最小化され得る。アンカー入力と負の入力との間の距離は最大化され得る。 Various mappings are illustrated in FIG. 5 as double-headed arrows between various embeddings, clusters of embeddings, embedding spaces, etc. Each mapping may represent a similarity function. In some implementations, these mappings (and other mappings illustrated in FIG. 5 and described elsewhere herein) may be learned using a machine learning model, such as, for example, a feedforward neural network. Such machine learning models may be trained using similarity learning techniques, such as, for example, triplet loss, covariance matrix, locality-sensitive hashing, etc. In triplet loss, for example, a "baseline" or "anchor" input is compared to a "positive" or "true" input and a "negative" or "false" input. The distance (e.g., Euclidean, cosine similarity, etc.) between the anchor input and the positive input may be minimized. The distance between the anchor input and the negative input may be maximized.

第1の埋め込み空間540の中の埋め込みから第2の埋め込み空間542の中の埋め込みのクラスタへの複数のマッピング541A~Dが図示されている。マッピング541A~Dは事実上、既存のおよび/または過去の(総称して「過去の」)プロセスオートメーション設備についての第1のレベルの情報の個々のインスタンス(第1の埋め込み空間540の中の埋め込み)を第2の埋め込み空間542の中の埋め込みのクラスタにマッピングする。たとえば、第1のマッピング541Aは、所与のプロセスオートメーション設備のための第1のレベルの情報を表す埋め込みを、その同じ所与のプロセスオートメーション設備に関連付けられた(たとえば、その部分について記述する)複数のPFDを表す埋め込みの第1のクラスタ5421にマッピングする。第2のマッピング541Bは、別のプロセスオートメーション設備のための第1のレベルの情報を表す埋め込みを、その同じプロセスオートメーション設備に関連付けられた(たとえば、その部分について記述する)複数のPFDを表す埋め込みの第2のクラスタ5422にマッピングする。 Illustrated are multiple mappings 541A-D from embeddings in a first embedding space 540 to clusters of embeddings in a second embedding space 542. The mappings 541A-D effectively map individual instances of first level information (embeddings in the first embedding space 540) about existing and/or past (collectively "past") process automation equipment to clusters of embeddings in the second embedding space 542. For example, the first mapping 541A maps an embedding representing the first level of information for a given piece of process automation equipment to a first cluster 542-1 of embeddings representing multiple PFDs associated with (e.g., describing portions of) that same piece of process automation equipment. The second mapping 541B maps an embedding representing the first level of information for another piece of process automation equipment to a second cluster 542-2 of embeddings representing multiple PFDs associated with (e.g., describing portions of) that same piece of process automation equipment.

第3のマッピング541Cは、第3のプロセスオートメーション設備のための第1のレベルの情報を表す埋め込みを、その同じ第3のプロセスオートメーション設備に関連付けられた(たとえば、その部分について記述する)複数のPFDを表す埋め込みの第3のクラスタ5423にマッピングする。第4のマッピング541Dは、異なるクラスタ(5404)の一部である第4のプロセスオートメーション設備のための第1のレベルの情報を表す埋め込みを、その同じ第4のプロセスオートメーション設備に関連付けられた(たとえば、その部分について記述する)複数のPFDを表す埋め込みの第4のクラスタ5424にマッピングする。他のマッピングが可能であるが、簡潔および明快のために省略される。 A third mapping 541C maps embeddings representing first level information for a third piece of process automation equipment to a third cluster 542 3 of embeddings representing multiple PFDs associated with (e.g., describing parts of) that same piece of third process automation equipment. A fourth mapping 541D maps embeddings representing first level information for a fourth piece of process automation equipment that is part of a different cluster (540 4 ) to a fourth cluster 542 4 of embeddings representing multiple PFDs associated with (e.g., describing parts of) that same piece of fourth process automation equipment. Other mappings are possible but are omitted for brevity and clarity.

様々な実装形態では、これらのマッピング541A~Dは、プロセスオートメーションシステム設計の態様を自動化するために活用され得る。たとえば、ユーザは、プロジェクト仕様または要件312などの第1のレベルの設計入力を、たとえば、電子メール、PDF、電話呼またはボイスメールの文字起こしなどの文書において提供することが可能である。この設計入力は、黒色の星として第1の埋め込み空間540において表されるセマンティック埋め込み539を生成するために、(たとえば、NLP、OCR、物体認識などを使用して)インテークモジュール22によって処理され得る。セマンティック埋め込み539は、第1の埋め込み空間540の第2のクラスタ5402の埋め込みに近接しており、したがって、それらに類似していることがわかる。したがって、第2の埋め込み空間542に対する埋め込みへのマッピング541A~Cのうちのいずれかに従うことが可能である。たとえば、セマンティック埋め込み539は、第3のマッピング541Cの一端にある埋め込みに最も近接しており、この埋め込みは、第2の埋め込み空間542の中の埋め込みの第3のクラスタ5423につながる。したがって、第2の埋め込み空間542の中の埋め込みの第3のクラスタ5423の埋め込みによって表されるPFDのうちの1つまたは複数が取り出され、「現状のままで」または(たとえば、機密情報、一時的な情報、または無関係な情報を除去するために)何らかの形態の前処理が実施された後でのいずれかで、テンプレートとしてユーザに提供され得る。 In various implementations, these mappings 541A-D can be leveraged to automate aspects of a process automation system design. For example, a user can provide first-level design input, such as a project specification or requirements 312, in a document, such as an email, a PDF, or a transcript of a phone call or voicemail. This design input can be processed by intake module 22 (e.g., using NLP, OCR, object recognition, etc.) to generate a semantic embedding 539, which is represented in first embedding space 540 as a black star. Semantic embedding 539 is found to be close to, and therefore similar to, the embeddings of second cluster 540_2 in first embedding space 540. Thus, it can follow any of mappings 541A-C to embeddings for second embedding space 542. For example, semantic embedding 539 is closest to the embedding at one end of third mapping 541C, which leads to third cluster 542_3 of embeddings in second embedding space 542. Thus, one or more of the PFDs represented by the embeddings of the third cluster 542 3 of embeddings in the second embedding space 542 may be retrieved and provided to the user as templates, either “as is” or after some form of pre-processing has been performed (e.g., to remove sensitive, transient, or irrelevant information).

両矢印によって示されているように、マッピング541A~D(および本明細書で説明される他のマッピング)は、設計文書階層のより低いレベルからより低いレベルへのマッピングに限定されない。これらのマッピングは逆でも活用され得る。たとえば、ユーザは、設計入力として1つまたは複数のPFD326を提供することが可能である。これらの1つまたは複数のPFD326は、第2の埋め込み空間542においてセマンティック埋め込みを生成するために、それらが構造化されているかまたは非構造化されているかに応じて様々な方法で処理され得る。次いで、たとえば、プロジェクト仕様/要件312、制御安全ナラティブなどの、PFD326よりも高い抽象化のレベルにある文書を生成するために、第2の埋め込み空間542から戻って第1の埋め込み空間540へのマッピングが使用され得る。 As indicated by the double-headed arrows, mappings 541A-D (and other mappings described herein) are not limited to mappings from lower levels to lower levels in the design document hierarchy. These mappings can also be utilized in reverse. For example, a user may provide one or more PFDs 326 as design input. These one or more PFDs 326 may be processed in various ways, depending on whether they are structured or unstructured, to generate semantic embeddings in the second embedding space 542. The mappings from the second embedding space 542 back to the first embedding space 540 may then be used to generate documents at a higher level of abstraction than the PFDs 326, such as, for example, project specifications/requirements 312, control safety narratives, etc.

再び図5を参照すると、第3の埋め込み空間544は、過去のプロセスオートメーション設備において使用されたP&ID324などの、第3のレベルの情報を表す埋め込みを含み得る。第3の埋め込み空間544は、埋め込みの3つのクラスタ5441~3を含む。各クラスタは、たとえば、基礎をなすP&IDが多くの共有される特徴を有する、基礎をなすP&IDが同じプロセスオートメーション設備の一部であり、同じFERによって制御され、セマンティック的に類似したプロセスオートメーション設備において使用された、などの理由で、互いとセマンティック的に類似した埋め込みを含み得る。前と同様に、マッピング543Aおよび543Bは、第2の埋め込み空間542の中の(個々のPFDを表す)埋め込みと第3の埋め込み空間544の中の(P&IDを表す)第3のレベルの埋め込みとの間で学習される類似度関数を表し得る。したがって、前と同様に、第2の埋め込み空間542の第2のクラスタ5422の中の埋め込みによって表されるPFDは、マッピング543Bを介して第3の埋め込み空間544の第1のクラスタ5441につながり得る。第1のクラスタ5441の中の4つの埋め込みは、テンプレートP&IDとしてユーザに提供され得る4つのP&ID324を表し得る。 Referring again to FIG. 5 , the third embedding space 544 may include embeddings representing a third level of information, such as P&IDs 324 used in past process automation facilities. The third embedding space 544 includes three clusters of embeddings 544 1-3 . Each cluster may include embeddings that are semantically similar to one another because, for example, the underlying P&IDs have many shared characteristics, the underlying P&IDs are part of the same process automation facility, are controlled by the same FER, were used in semantically similar process automation facilities, etc. As before, mappings 543A and 543B may represent a similarity function learned between embeddings (representing individual PFDs) in the second embedding space 542 and third-level embeddings (representing P&IDs) in the third embedding space 544. Thus, as before, the PFD represented by the embedding in the second cluster 542_2 of the second embedding space 542 may be connected via mapping 543B to the first cluster 544_1 of the third embedding space 544. The four embeddings in the first cluster 544_1 may represent four P&IDs 324 that may be provided to a user as template P&IDs.

第4の埋め込み空間546は、たとえば、過去のプロセスオートメーション設備において使用されたネットワークトポロジーを表す埋め込み(白色の円)を含み得る。第4の埋め込み空間546は、3つのクラスタ5461~3を含む。各クラスタは、互いとセマンティック的に類似している、類似した文脈で(たとえば、同じまたは類似したプロセスオートメーション設備において)使用された、などのネットワークトポロジーを表す埋め込みを含む。 The fourth embedding space 546 may include, for example, embeddings (white circles) that represent network topologies used in past process automation facilities. The fourth embedding space 546 includes three clusters 546 1-3 . Each cluster includes embeddings that represent network topologies that are semantically similar to each other, used in similar contexts (e.g., in the same or similar process automation facilities), etc.

第3の埋め込み空間544と第4の埋め込み空間546との間の2つのマッピング545A~Bが図示されている。一方のマッピング545Aは、第3の埋め込み空間544の中の個々のP&IDを表す個々の埋め込みと、4つの異なるネットワークトポロジーを表す第4の埋め込み空間546の中の埋め込みの第1のクラスタ5461との間である。マッピング545Aは、たとえば、4つの異なるネットワークトポロジーが実装された4つの異なる過去のプロセスオートメーション設備において同じP&IDが実装されたことを示し得る。 Two mappings 545A-B are shown between the third embedded space 544 and the fourth embedded space 546. One mapping 545A is between an individual embedding representing an individual P&ID in the third embedded space 544 and a first cluster 546 1 of embeddings in the fourth embedded space 546 representing four different network topologies. Mapping 545A may indicate, for example, that the same P&ID was implemented in four different historical process automation facilities where four different network topologies were implemented.

第3の埋め込み空間544と第4の埋め込み空間546との間の他方のマッピング545Bは、第3の埋め込み空間544の中の4つの異なるP&IDを表す埋め込みのクラスタ5443と、第4の埋め込み空間546の第2のクラスタ5462内の個々のネットワークトポロジーを表す個々の埋め込みとの間である。マッピング545Bは、たとえば、4つの異なるP&IDが実装された4つの異なる過去のプロセスオートメーション設備において同じネットワークトポロジーが実装されたことを示し得る。マッピング545Aおよび545Bは、2つの所与の埋め込み空間の間のマッピングが一方の側のクラスタおよび他方の側の個々の埋め込みに限定されないという、より一般的な原理を示す。むしろ、いずれかの埋め込み空間の中の個々の埋め込みが、他方の空間の中のクラスタまたは個々の埋め込みにマッピングしてもよく、その逆も同様である。 The other mapping 545B between the third embedded space 544 and the fourth embedded space 546 is between a cluster 5443 of embeddings representing four different P&IDs in the third embedded space 544 and individual embeddings representing individual network topologies in a second cluster 5462 of the fourth embedded space 546. Mapping 545B may indicate, for example, that the same network topology was implemented in four different historical process automation facilities in which four different P&IDs were implemented. Mappings 545A and 545B illustrate the more general principle that the mapping between two given embedded spaces is not limited to a cluster on one side and an individual embedding on the other side. Rather, an individual embedding in either embedded space may map to a cluster or individual embedding in the other space, and vice versa.

図2に図示された200などの物理的なプラントレイアウトを表す埋め込み(小さい白色の円)を含む第5の埋め込み空間548が図5に図示されている。たとえば、セマンティック的に/物理的に類似した物理的なプラントレイアウトに対応する、埋め込みの3つのクラスタ5481~3が図示されている。任意のタイプの文書および/または設計文書階層のレベルの間のマッピングがどのように学習され得るかを示す、図5の第5の埋め込み空間548と他の埋め込み空間との間のマッピング547および549A~Bが図示されている。たとえば、マッピング547は、第4の埋め込み空間546の個々のネットワークトポロジーと第5の埋め込み空間548の中の物理的なプラントレイアウト埋め込みの第2のクラスタ5482との間に延びている。これは、たとえば、第2のクラスタ5482の4つの埋め込みによって表される4つの異なる物理的なプラントレイアウトにおいて同じネットワークトポロジーが使用されたことを示し得る。 A fifth embedding space 548 is illustrated in FIG. 5 , which includes embeddings (small white circles) representing physical plant layouts, such as 200 illustrated in FIG. 2 . For example, three clusters of embeddings 548-1-3 are illustrated, which correspond to semantically/physically similar physical plant layouts. Mappings 547 and 549A- B are illustrated between the fifth embedding space 548 and other embedding spaces in FIG. 5 , illustrating how mappings between any type of document and/or level of the design document hierarchy can be learned. For example, mapping 547 extends between an individual network topology of the fourth embedding space 546 and the second cluster 548-2 of physical plant layout embeddings in the fifth embedding space 548. This may indicate, for example, that the same network topology was used in the four different physical plant layouts represented by the four embeddings of the second cluster 548-2 .

マッピング549Aは、物理的なプラントレイアウトを表す埋め込みの第1のクラスタ5481と第2の埋め込み空間542の中の個々のPFD埋め込みとの間に延びている。これは、たとえば、第1のクラスタ5481の埋め込みによって表される4つの異なる物理的なプラントレイアウトがすべて、プロセスオートメーション設備の少なくとも何らかの部分に対する同じPFDを含んでいたことを示し得る。マッピング549Bは、物理的なプラントレイアウトを表す埋め込みの第2のクラスタ5482と第2の埋め込み空間542の中の埋め込みの第4のクラスタ5424との間に延びている。これは、たとえば、第2のクラスタ5482の埋め込みによって表される4つの異なる物理的なプラントレイアウトがすべて、クラスタ5424の埋め込みによって表される同じ4つのPFDを含んでいたことを示し得る。 Mapping 549A extends between a first cluster 548-1 of embeddings representing physical plant layouts and the individual PFD embeddings in the second embedding space 542. This may indicate, for example, that the four different physical plant layouts represented by the embeddings of the first cluster 548-1 all contained the same PFDs for at least some portion of the process automation equipment. Mapping 549B extends between a second cluster 548-2 of embeddings representing physical plant layouts and a fourth cluster 542-4 of embeddings in the second embedding space 542. This may indicate, for example, that the four different physical plant layouts represented by the embeddings of the second cluster 548-2 all contained the same four PFDs represented by the embeddings of cluster 542-4 .

いくつかの実装形態では、個々の埋め込みは、基礎をなすグラフを表し得る(たとえば、基礎をなすグラフから生成され得る)。たとえば、PFD、P&ID、およびネットワークトポロジーなどの文書は、グラフとして表され得る。PFDでは、たとえば、各グラフは、(たとえば、プロセスフロー400のプロセス430A~Sなどの)要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードを含み得る。複数のエッジは、複数のプロセス間の関係を定義し得る。そのようなグラフは、たとえば、GNNを使用してエンコーダモジュール24によって、図5の第3の埋め込み空間544に図示されたセマンティック埋め込みのうちの1つに符号化され得る。 In some implementations, individual embeddings may represent (e.g., be generated from) an underlying graph. For example, documents such as PFDs, P&IDs, and network topologies may be represented as graphs. In a PFD, for example, each graph may include multiple nodes representing multiple processes to be implemented in a required process automation facility (e.g., processes 430A-S in process flow 400). Multiple edges may define relationships between multiple processes. Such graphs may be encoded by encoder module 24, for example, using a GNN, into one of the semantic embeddings illustrated in the third embedding space 544 of FIG. 5.

ネットワークトポロジー(たとえば、第4の埋め込み空間546の埋め込み)の文脈では、グラフは、要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノード(たとえば、DCN)を表す複数のノードを含み得る。対応する複数のエッジは、複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表し得る。したがって、図5の第4の埋め込み空間546の中の各埋め込みは、そのようなグラフを表し得る。物理的なプラントレイアウト(たとえば、第5の埋め込み空間548の埋め込み)の文脈では、グラフは、CCRおよびFER、ならびにジャンクションボックスなどのエリアまたはプロセスユニットに対応するノードと、様々なエリアまたはプロセスユニット間のネットワーク通信チャネルに対応するエッジとを含み得る。したがって、第5の埋め込み空間548の中の各埋め込みは、そのようなグラフを表し得る。 In the context of a network topology (e.g., the embedding of the fourth embedding space 546), a graph may include nodes representing process automation nodes (e.g., DCNs) to be implemented in a required process automation facility. Corresponding edges may represent network communication channels between the process automation nodes. Thus, each embedding in the fourth embedding space 546 of FIG. 5 may represent such a graph. In the context of a physical plant layout (e.g., the embedding of the fifth embedding space 548), a graph may include nodes corresponding to areas or process units, such as CCRs and FERs, and junction boxes, and edges corresponding to network communication channels between the various areas or process units. Thus, each embedding in the fifth embedding space 548 may represent such a graph.

図6は、テンプレート設計文書を生成するために設計入力がどのように処理され得るかの1つの例を概略的に図示する。左から開始すると、設計入力は、1つまたは複数のFER(図2の2021~Nを参照)のための1つまたは複数の入力/出力(I/O)サマリー670の形態を取る。ブロック672において、各FER(またはプロセスユニット)によって制御されるおよび/またはさもなければ各FERに関連付けられるDCNなどのプロセスオートメーションノードの量は、対応するI/Oサマリー670に基づいて計算され得る。いくつかの実装形態では、所与のFERに対するDCNの量は、ブロック672において以下のように推定され得る。 6 schematically illustrates one example of how design inputs may be processed to generate a template design document. Starting from the left, the design inputs take the form of one or more input/output (I/O) summaries 670 for one or more FERs (see 202 1-N in FIG. 2 ). In block 672, the quantity of process automation nodes, such as DCNs, controlled by and/or otherwise associated with each FER (or process unit) may be calculated based on the corresponding I/O summaries 670. In some implementations, the quantity of DCN for a given FER may be estimated in block 672 as follows:

spare_requirement%は25%、すなわち0.25であると仮定する。展開されるべきDCNモデルにおける最大I/Oポイントが100である場合、設計段階の間にそのDCNのインスタンスに割り当てられるために利用可能なI/Oポイントの最大数は75である。FERにおけるI/Oポイントの総量(式(1)におけるI/O量)が10,000である場合、必要とされるDCNの量は134(10,000/75=133.333...)である。 Assume spare_requirement% is 25%, or 0.25. If the maximum I/O points in the DCN model to be deployed is 100, the maximum number of I/O points available to be assigned to an instance of that DCN during the design phase is 75. If the total amount of I/O points in the FER (the I/O amount in equation (1)) is 10,000, the amount of DCN required is 134 (10,000/75=133.333...).

ブロック673において、たとえばエンコーダモジュール24によって、ブロック672において決定されたDCNの量とFER I/Oサマリー670のすべてまたは部分とに基づいて、埋め込みが作成され得る。ブロック674において、たとえばマッチャ26によって、埋め込みが1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を表す参照PAFデータベース30における参照埋め込みと照合され得る。一致した参照埋め込みに基づいて、テンプレートモジュール28が、1つもしくは複数のテンプレートネットワークアーキテクチャ図面676および/または1つもしくは複数のテンプレートネットワーク構成678などの設計文書を生成し、取り出し、および/または提供し得る。 In block 673, an embedding may be created, for example by the encoder module 24, based on the amount of DCN determined in block 672 and all or a portion of the FER I/O summary 670. In block 674, the embedding may be matched, for example by the matcher 26, with reference embeddings in the reference PAF database 30 that represent one or more reference process automation equipment. Based on the matched reference embeddings, the template module 28 may generate, retrieve, and/or provide design documents, such as one or more template network architecture drawings 676 and/or one or more template network configurations 678.

図7は、テンプレート設計文書を生成するために設計入力がどのように処理され得るかの別の例を図示する。図7の多くの態様は、図6に図示された態様に類似している。しかしながら、図7は、図6よりも後のプロセスオートメーション設備設計サイクル(たとえば、図3の310)の段階を表し得る。したがって、図7では、さらに詳細な設計入力が利用可能である。 Figure 7 illustrates another example of how design inputs may be processed to generate a template design document. Many aspects of Figure 7 are similar to those illustrated in Figure 6. However, Figure 7 may represent a later stage in the process automation equipment design cycle (e.g., 310 in Figure 3) than Figure 6. Thus, more detailed design inputs are available in Figure 7.

もう一度左側から開始すると、(図6の詳細度がより低いI/Oサマリー670とは対照的に)各FER(またはプロセスユニット)に対するI/O計器インデックス782が設計入力として提供される。各プロセスユニットに対する1つまたは複数のP&ID784も設計入力として提供される。いくつかの実装形態では、P&ID784は、本明細書で説明される技法を使用して生成されたおよび/もしくは取り出されたテンプレートを使用して作成されている場合がある、かつ/またはそのようなテンプレートの形態を取る場合がある。 Starting again from the left, an I/O instrument index 782 for each FER (or process unit) is provided as a design input (as opposed to the less detailed I/O summary 670 of FIG. 6). One or more P&IDs 784 for each process unit are also provided as design input. In some implementations, the P&IDs 784 may have been created using and/or may take the form of a template generated and/or retrieved using the techniques described herein.

図6と同様に、ブロック772において、各FERによって制御されるおよび/またはさもなければ各FERに関連付けられるDCNなどのプロセスオートメーションノードの量は、対応するI/O計器インデックス782に基づいて計算され得る。いくつかの実装形態では、上記に記載された同じ式(1)が使用され得る。一方、P&ID784に関連付けられたソフトウェア接続は、たとえば、プロセス制御ループを形成するタグのグループを識別するために、ブロック786において分析され得る。いくつかの実装形態では、これらのタグは、ブロック772において処理するための追加の入力として使用され得る。いくつかの実装形態では、同じグループの中のタグは同じDCNに割り当てられ得る。 Similar to FIG. 6, in block 772, the quantity of process automation nodes, such as DCNs, controlled by and/or otherwise associated with each FER may be calculated based on the corresponding I/O instrument index 782. In some implementations, the same equation (1) described above may be used. Meanwhile, software connections associated with P&IDs 784 may be analyzed in block 786 to identify, for example, groups of tags that form a process control loop. In some implementations, these tags may be used as additional inputs for processing in block 772. In some implementations, tags within the same group may be assigned to the same DCN.

ブロック773において、エンコーダモジュール24は、たとえば、ブロック772において計算されたDCNの量、ならびにI/O計器インデックス782およびP&ID784のすべてまたは部分(および場合によってはブロック786において識別されたタググループ)を表す埋め込みを生成し得る。ブロック774において、埋め込みは、たとえばマッチャ26によって、1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を表す参照PAFデータベース30における参照埋め込みと照合され得る。一致した参照埋め込みに基づいて、テンプレートモジュール28は、1つもしくは複数の更新されたテンプレートネットワークアーキテクチャ図面776および/または1つもしくは複数の更新されたテンプレートネットワーク構成778などの更新された設計文書を生成し、取り出し、および/または提供し得る。ブロック788において、ブロック772において決定されたDCN割当て情報は、I/O計器インデックス782を更新するために使用され得る。 In block 773, the encoder module 24 may generate embeddings representing, for example, the DCN quantity calculated in block 772 and all or a portion of the I/O instrument index 782 and P&ID 784 (and possibly the tag group identified in block 786). In block 774, the embeddings may be matched, for example, by the matcher 26, to reference embeddings in the reference PAF database 30 representing one or more reference process automation equipment. Based on the matched reference embeddings, the template module 28 may generate, retrieve, and/or provide updated design documents, such as one or more updated template network architecture drawings 776 and/or one or more updated template network configurations 778. In block 788, the DCN allocation information determined in block 772 may be used to update the I/O instrument index 782.

図8は、本明細書で開示される実装形態による、本開示の選択された態様を実践するための例示的な方法800を示すフローチャートである。便宜上、フローチャートの動作は、動作を実施するシステムに関して説明される。このシステムは、様々なコンピュータシステムの様々な構成要素を含み得る。さらに、方法800の動作は特定の順序で示されているが、これは限定的であることを意図していない。1つまたは複数の動作が並べ替えられるか、省略されるか、または追加されてもよい。 FIG. 8 is a flowchart illustrating an example method 800 for practicing selected aspects of the present disclosure, according to implementations disclosed herein. For convenience, the operations of the flowchart are described with reference to a system that performs the operations. This system may include various components of various computer systems. Furthermore, while the operations of method 800 are shown in a particular order, this is not intended to be limiting. One or more operations may be reordered, omitted, or added.

ブロック802において、システムは、たとえばインテークモジュール22および/またはエンコーダモジュール24によって、第1の埋め込みを生成するために、要求されるプロセスオートメーション設備についての1つまたは複数の第1のレベルの設計入力を処理し得る。様々な技法が第1の埋め込みを生成するために用いられ得る。第1のレベルの設計入力がテキストデータを含む場合、word2vec、トランスフォーマネットワーク、様々なタイプのRNNなどの様々なNLP技法が用いられ得る。第1のレベルの設計入力がラスタグラフィックを含む場合、訓練された機械学習モデル(たとえば、CNN)などの物体認識技法が用いられ得る。第1のレベルの設計入力がノードとエッジとを有するグラフまたはそのようなグラフを形成するために前処理され得る他のデータを有するグラフを含む場合、グラフニューラルネットワークなどの技法が第1の埋め込みを作成するために用いられ得る。複数の設計入力が提供されるいくつかの実装形態では、設計入力の異なるモダリティ(たとえば、グラフベース、画像ベース、テキストベース)に基づいて複数の埋め込みが作成され得る。これらの複数の埋め込みは、平均化、連結などの様々な方法で組み合わされ得る。 In block 802, the system may process one or more first-level design inputs for the required process automation equipment, e.g., via intake module 22 and/or encoder module 24, to generate a first embedding. Various techniques may be used to generate the first embedding. If the first-level design input includes text data, various NLP techniques, such as word2vec, transformer networks, and various types of RNNs, may be used. If the first-level design input includes raster graphics, object recognition techniques, such as trained machine learning models (e.g., CNNs), may be used. If the first-level design input includes a graph with nodes and edges or other data that can be preprocessed to form such a graph, techniques such as graph neural networks may be used to create the first embedding. In some implementations where multiple design inputs are provided, multiple embeddings may be created based on different modalities of the design inputs (e.g., graph-based, image-based, text-based). These multiple embeddings may be combined in various ways, such as averaging, concatenation, etc.

いくつかの実装形態では、第1の埋め込みは、設計文書階層の高レベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様を符号化し得る。そのような実装形態では、第1のレベルの設計入力は、たとえば、制御ナラティブ、プロジェクト仕様(散文、リスト、図などを含み得る)などの、エンド顧客またはEPC人員から受信された1つまたは複数の比較的高いレベルの設計入力を含み得る。必ずしも設計の目的で作成されない場合がある他のタイプの設計入力も、そのような第1のレベルの設計入力として使用され得る。1つの非限定的な例として、利害関係者間で交換された書面(たとえば、手紙、電子メール、テキストメッセージ)は、所望のプロセスオートメーション設備についての高レベルの情報を含むことがあり、したがって、第1の埋め込みを生成するために(たとえば、NLPを使用して)処理され得る。(対面でのまたは電話での)音声会話の文字起こしも使用され得る。 In some implementations, the first embedding may encode the desired process automation equipment design at a level of detail or abstraction corresponding to a high level in the design document hierarchy. In such implementations, the first level of design input may include one or more relatively high-level design inputs received from an end customer or EPC personnel, such as, for example, a control narrative, a project specification (which may include prose, lists, diagrams, etc.). Other types of design input that may not necessarily be created for design purposes may also be used as such first-level design input. As one non-limiting example, written documents exchanged between stakeholders (e.g., letters, emails, text messages) may contain high-level information about the desired process automation equipment and therefore may be processed (e.g., using NLP) to generate the first embedding. Transcriptions of audio conversations (in-person or over the phone) may also be used.

しかしながら、第1のレベルの設計入力は、設計文書階層の任意の特定のレベルに相応する詳細のレベルであることを必要とされない。前に言及されたように、図4に図示されたマッピングなどのマッピングは双方向マッピングであり得る。したがって、特定のプロセスのためのP&IDなどの、階層の比較的低いレベル(すなわち、詳細の比較的高いレベル)の文書を表す埋め込みは、PDF、プラントレイアウト、制御ナラティブ、プロジェクト仕様などの、より高いレベルの文書に戻ってマッピングされ(最終的には、それらの文書のテンプレートを生成/選択するために使用され)得る。 However, first-level design inputs are not required to be at a level of detail corresponding to any particular level in the design document hierarchy. As previously mentioned, mappings such as the one illustrated in Figure 4 can be bidirectional. Thus, embeddings representing documents at a relatively low level in the hierarchy (i.e., a relatively high level of detail), such as a P&ID for a particular process, can be mapped back to (and ultimately used to generate/select templates for) higher-level documents, such as PDFs, plant layouts, control narratives, project specifications, etc.

再び図8を参照すると、ブロック804において、システムは、たとえばマッチャ26によって、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択するために、第1の埋め込みを複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較し得る。複数の第1のレベルの参照埋め込みは、設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、それぞれの複数の参照プロセスオートメーション設備を符号化し得る。様々な実装形態では、第1の基準は、たとえば、類似度のしきい値測度を含み得る。そのような類似度の測度(埋め込み空間における距離に対応することもあり対応しないこともある)は、ユークリッド距離、コサイン類似度、ドット積などの技法を使用して決定され得る。別の例として、第1の基準は、埋め込み空間の中の第1の埋め込みに最も近いおよび/または最も類似した、いくつかの参照埋め込みを含み得る。 Referring again to FIG. 8 , at block 804, the system may compare the first embedding to multiple first-level reference embeddings, e.g., by matcher 26, to select one or more first-level reference embeddings that satisfy a first criterion. The multiple first-level reference embeddings may encode respective multiple reference process automation equipment at a level of detail or abstraction corresponding to the first level of the design document hierarchy. In various implementations, the first criterion may include, for example, a threshold measure of similarity. Such a similarity measure (which may or may not correspond to a distance in the embedding space) may be determined using techniques such as Euclidean distance, cosine similarity, dot product, etc. As another example, the first criterion may include several reference embeddings that are closest and/or most similar to the first embedding in the embedding space.

ブロック806において、システムは、たとえばマッチャ26によって、選択された1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みからのマッピングに基づいて、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みを識別し得る。1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々は、設計文書階層の異なるレベルに相応する詳細または抽象化のレベルで、複数の既存のプロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つについての第2のレベルの情報を符号化し得る。そのようなマッピングの例は、図5の様々な埋め込み空間540、542、544、546、および548の間の矢印として図4に図示された。 In block 806, the system may identify, e.g., by matcher 26, one or more second-level reference embeddings based on mappings from the selected one or more first-level reference embeddings. Each of the one or more second-level reference embeddings may encode second-level information about a respective one of a plurality of existing process automation equipment at a level of detail or abstraction corresponding to a different level in the design document hierarchy. An example of such a mapping is illustrated in FIG. 4 as the arrows between the various embedding spaces 540, 542, 544, 546, and 548 in FIG. 5.

識別された1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、ブロック808において、システムは、要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供し得る。たとえば、第2のレベルの参照埋め込みは、P&ID、PFD、ネットワークトポロジー、物理的なプラントレイアウトなどの設計文書を表し得る。この既存の文書は、現状のままで取り出され、要求側ユーザに提供されることがあるか、またはより一般的に適用可能なテンプレートを生成するために使用されることがあり、いずれのオプションも事実上、新しいプロセスオートメーション設備の設計プロセスをブートストラップする。 Based on the identified one or more second-level reference embeddings, in block 808, the system may provide one or more template design documents for the requested process automation equipment. For example, the second-level reference embeddings may represent design documents such as P&IDs, PFDs, network topologies, physical plant layouts, etc. This existing documentation may be retrieved as-is and provided to the requesting user, or it may be used to generate a more generally applicable template, either option effectively bootstrapping the design process for new process automation equipment.

いくつかの実装形態では、テンプレート設計文書のうちの1つまたは複数は、参照プロセスオートメーション設備に関連付けられた(たとえば、参照プロセスオートメーション設備の設計、実装、構築、一新、改善などを行うために使用される)複数の参照設計文書の間で共有される「永続的な(intransient)」要素に基づいて生成され得る。これらの参照設計文書は、任意の数の永続的な要素(たとえば、一致する機器、一致するプロセスユニット)を共有し得る限り、互いに類似し得る。同様に、これらの参照設計文書は、異種のまたは「一時的な(transient)」要素を含む限り、互いとは異なり得る。様々な実装形態では、これらの参照設計文書は、複数の参照埋め込みを生成するために使用され得、複数の参照埋め込みは、別のプロセスオートメーション設備を構築または維持するために有用である可能性が高いテンプレート設計文書を生成するために使用され得る。 In some implementations, one or more of the template design documents may be generated based on "intransient" elements shared among multiple reference design documents associated with the reference process automation equipment (e.g., used to design, implement, build, refurbish, improve, etc. the reference process automation equipment). These reference design documents may be similar to one another to the extent that they may share any number of intransient elements (e.g., matching equipment, matching process units). Similarly, these reference design documents may differ from one another to the extent that they include disparate or "transient" elements. In various implementations, these reference design documents may be used to generate multiple reference embeddings, which may be used to generate template design documents that are likely to be useful for building or maintaining another process automation equipment.

第1のレベルの参照埋め込みが第2のレベルの参照埋め込みのクラスタにマッピングし、第2のレベルの参照埋め込みの各々が異なる参照プロセスオートメーション設備の設計態様を表すと仮定する。いくつかのそのような実装形態では、参照プロセスオートメーション設備のクラスタの間で共有されるかまたは共通であるデータポイントが識別され、テンプレート設計文書の対応するフィールドまたはスロットを自動ポピュレートするために使用され得る。一方、複数の参照プロセスオートメーション設備の間で変化する一時的なデータポイントは、破棄されるか、またはテンプレート設計文書の対応するフィールドまたはスロットのための選択可能なオプションを列挙したリストにまとめられ得る。 Assume that a first-level reference embedding maps to a cluster of second-level reference embeddings, each representing a different reference process automation equipment design aspect. In some such implementations, data points that are shared or common among the cluster of reference process automation equipment may be identified and used to automatically populate corresponding fields or slots in a template design document. Meanwhile, transient data points that vary among multiple reference process automation equipment may be discarded or compiled into a list of selectable options for the corresponding fields or slots in the template design document.

図9は、本明細書で説明される技法の1つまたは複数の態様を実施するために任意選択で利用され得る例示的なコンピューティングデバイス910のブロック図である。コンピューティングデバイス910は、典型的には、バスサブシステム912を介していくつかの周辺デバイスと通信する少なくとも1つのプロセッサ914を含む。これらの周辺デバイスは、たとえば、メモリサブシステム925およびファイル記憶サブシステム926を含む記憶サブシステム924と、ユーザインターフェース出力デバイス920と、ユーザインターフェース入力デバイス922と、ネットワークインターフェースサブシステム916とを含み得る。入力デバイスおよび出力デバイスは、コンピューティングデバイス910とのユーザ対話を可能にする。ネットワークインターフェースサブシステム916は、ネットワーク(物理および/または仮想)へのインターフェースを提供し、他のコンピューティングデバイスの中の対応するインターフェースデバイスに結合される。 Figure 9 is a block diagram of an exemplary computing device 910 that may optionally be utilized to implement one or more aspects of the techniques described herein. The computing device 910 typically includes at least one processor 914 that communicates with several peripheral devices via a bus subsystem 912. These peripheral devices may include, for example, a storage subsystem 924 including a memory subsystem 925 and a file storage subsystem 926, a user interface output device 920, a user interface input device 922, and a network interface subsystem 916. The input and output devices enable user interaction with the computing device 910. The network interface subsystem 916 provides an interface to a network (physical and/or virtual) and is coupled to corresponding interface devices in other computing devices.

ユーザインターフェース入力デバイス922は、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、またはグラフィックスタブレットなどのポインティングデバイス、スキャナ、ディスプレイに組み込まれたタッチスクリーン、音声認識システムなどのオーディオ入力デバイス、マイクロフォン、および/または他のタイプの入力デバイスを含み得る。一般に、「入力デバイス」という用語の使用は、情報をコンピューティングデバイス910にまたは通信ネットワーク上で入力するための、すべての考えられるタイプのデバイスおよび方法を含むことが意図される。 User interface input devices 922 may include pointing devices such as a keyboard, mouse, trackball, touchpad, or graphics tablet, scanner, touchscreen integrated into a display, audio input devices such as a voice recognition system, microphone, and/or other types of input devices. In general, use of the term "input device" is intended to include all conceivable types of devices and methods for inputting information into computing device 910 or over a communications network.

ユーザインターフェース出力デバイス920は、ディスプレイサブシステム、プリンタ、ファックス機械、またはオーディオ出力デバイスなどの非視覚的ディスプレイを含み得る。ディスプレイサブシステムは、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)などのフラットパネルデバイス、投影デバイス、または可視画像を作成するための何らかの他の機構を含み得る。ディスプレイサブシステムは、オーディオ出力デバイスなどを介して非視覚的表示も提供し得る。一般に、「出力デバイス」という用語の使用は、情報をコンピューティングデバイス910からユーザにまたは別の機械もしくはコンピューティングデバイスに出力するための、すべての考えられるタイプのデバイスおよび方法を含むことが意図される。 The user interface output devices 920 may include a display subsystem, a printer, a fax machine, or a non-visual display such as an audio output device. The display subsystem may include a cathode ray tube (CRT), a flat panel device such as a liquid crystal display (LCD), a projection device, or some other mechanism for producing a visible image. The display subsystem may also provide a non-visual display, such as via an audio output device. In general, use of the term "output device" is intended to include all conceivable types of devices and methods for outputting information from the computing device 910 to a user or to another machine or computing device.

記憶サブシステム924は、本明細書で説明されるモジュールのうちのいくつかまたはすべての機能を提供するプログラミングおよびデータ構造を記憶する。たとえば、記憶サブシステム924は、図1に図示された構成要素を動作させるための、ならびに図6~図8の選択された態様を実施するための論理を含み得る。 Storage subsystem 924 stores programming and data structures that provide the functionality of some or all of the modules described herein. For example, storage subsystem 924 may include logic for operating the components illustrated in FIG. 1 and for implementing selected aspects of FIGS. 6-8.

これらのソフトウェアモジュールは一般に、プロセッサ914によって単独でまたは他のプロセッサと組み合わせて実行される。記憶サブシステム924において使用されるメモリサブシステム925は、プログラム実行中に命令およびデータを記憶するための主ランダムアクセスメモリ(RAM)930と、固定命令が記憶される読取り専用メモリ(ROM)932とを含む、いくつかのメモリを含むことができる。ファイル記憶サブシステム926は、プログラムおよびデータファイルのための永続ストレージを提供することができ、ハードディスクドライブ、関連するリムーバブルメディアと一緒のフロッピーディスクドライブ、CD-ROMドライブ、光ドライブ、またはリムーバブルメディアカートリッジを含み得る。いくつかの実装形態の機能を実装するモジュールは、ファイル記憶サブシステム926によって記憶サブシステム924に、またはプロセッサ914によってアクセス可能な他の機械に記憶され得る。 These software modules are generally executed by the processor 914 alone or in combination with other processors. The memory subsystem 925 used in the storage subsystem 924 can include several memories, including a main random access memory (RAM) 930 for storing instructions and data during program execution, and a read-only memory (ROM) 932 in which fixed instructions are stored. The file storage subsystem 926 can provide persistent storage for program and data files and can include a hard disk drive, a floppy disk drive with associated removable media, a CD-ROM drive, an optical drive, or a removable media cartridge. Modules that implement the functionality of some implementations can be stored in the storage subsystem 924 by the file storage subsystem 926 or on other machines accessible by the processor 914.

バスサブシステム912は、意図したとおりにコンピューティングデバイス910の様々な構成要素およびサブシステムに互いと通信させるための機構を提供する。バスサブシステム912は単一のバスとして概略的に示されているが、バスサブシステムの代替実装形態は複数のバスを使用してもよい。 The bus subsystem 912 provides a mechanism for allowing the various components and subsystems of the computing device 910 to communicate with each other as intended. Although the bus subsystem 912 is shown schematically as a single bus, alternative implementations of the bus subsystem may use multiple buses.

コンピューティングデバイス910は、ワークステーション、サーバ、コンピューティングクラスタ、ブレードサーバ、サーバファーム、または任意の他のデータ処理システムもしくはコンピューティングデバイスを含む、様々なタイプのものであり得る。コンピュータおよびネットワークの絶え間なく変化する性質に起因して、図9に図示されたコンピューティングデバイス910の説明は、いくつかの実装形態を示すための具体的な例として意図されているにすぎない。図9に図示されたコンピューティングデバイスよりも多数または少数の構成要素を有するコンピューティングデバイス910の多くの他の構成が可能である。 Computing device 910 can be of various types, including a workstation, a server, a computing cluster, a blade server, a server farm, or any other data processing system or computing device. Due to the ever-changing nature of computers and networks, the description of computing device 910 illustrated in FIG. 9 is intended only as a specific example to illustrate some implementations. Many other configurations of computing device 910 are possible, having more or fewer components than the computing device illustrated in FIG. 9.

いくつかの実装形態が本明細書で説明され、示されてきたが、機能を実施するならびに/あるいは結果および/または本明細書で説明される利点のうちの1つもしくは複数を取得するための様々な他の手段および/または構造が利用されてもよく、そのような変形形態および/または変更形態の各々は、本明細書で説明される実装形態の範囲内にあると見なされる。より一般的には、本明細書で説明されるすべてのパラメータ、次元、材料、および構成は例示的なものであり、実際のパラメータ、次元、材料、および/または構成は、1つまたは複数の本教示が使用される特定の1つまたは複数の適用例に依存することが意図されている。当業者は、所定の実験を使用するだけで、本明細書で説明される特定の実装形態の多くの等価物を認識するか、または確認することができよう。したがって、上記の実装形態は単に例として提示され、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内で、具体的に説明および特許請求されるものとは異なる方法で実装形態が実践され得ることを理解されたい。本開示の実装形態は、本明細書で説明される各個々の特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法を対象とする。加えて、2つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法の任意の組合せは、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法が相互に矛盾するものではない場合、本開示の範囲内に含まれる。 While several implementations have been described and illustrated herein, various other means and/or structures for performing the functions and/or obtaining the results and/or one or more of the advantages described herein may be utilized, and each such variation and/or modification is deemed to be within the scope of the implementations described herein. More generally, it is intended that all parameters, dimensions, materials, and configurations described herein are exemplary, and that the actual parameters, dimensions, materials, and/or configurations will depend on the particular application or applications in which one or more of the present teachings are used. Those skilled in the art will recognize or be able to ascertain using no more than routine experimentation many equivalents to the specific implementations described herein. Accordingly, it should be understood that the above-described implementations are presented merely by way of example, and that, within the scope of the appended claims and their equivalents, implementations may be practiced otherwise than as specifically described and claimed. Implementations of the present disclosure are directed to each individual feature, system, article, material, kit, and/or method described herein. Additionally, any combination of two or more such features, systems, articles, materials, kits, and/or methods is included within the scope of the present disclosure, provided that such features, systems, articles, materials, kits, and/or methods are not mutually inconsistent.

10 クライアントデバイス
12 統合開発環境(IDE)
20 プロセスオートメーション設計システム
22 インテークモジュール
24 エンコーダモジュール
26 マッチャ
28 テンプレートモジュール
30 参照プロセスオートメーション設備(PAF)データベース
32 機械学習データベース、MLデータベース
200 物理的なプラントレイアウト
201 中央制御室(CCR)
202,2021,2022,2023,202N 現場機器室(FER)
204,2041,2042,2043,204N 計器
206 プロセスオートメーションネットワーク
310 サイクル
312 高レベルのプロジェクト仕様および/または要件
314 制御安全ナラティブ
316 動作アラーム管理方針および/または標準作業手順(SOP)
318 物理的なプラントレイアウト設計入力
3201 配線モジュール
3202 計器インデックス
3203 プラント階層
322 計装データベース設計入力
324 P&ID
326 プロセスフロー図(PFD)
400 プロセスフロー
430 プロセスユニット
430A,430B,430C,430D,430E,430F,430G,430H,430J,430K,430L,430M,430N,430P,430Q,430R,430S プロセスユニット
430I 液化プロセスユニット
430O 冷媒貯蔵プロセスユニット
432 PFD
4341,434N P&ID
539 セマンティック埋め込み
540 第1の埋め込み空間
5401 第1のクラスタ
5402 第2のクラスタ
5403 第3のクラスタ
5404 第4のクラスタ
541A 第1のマッピング
541B 第2のマッピング
541C 第3のマッピング
541D 第4のマッピング
542 第2の埋め込み空間
5421 第1のクラスタ
5422 第2のクラスタ
5423 第3のクラスタ
5424 第4のクラスタ
543A マッピング
543B マッピング
544 第3の埋め込み空間
5441 第1のクラスタ
5442 第2のクラスタ
5443 第3のクラスタ
545A マッピング
545B マッピング
546 第4の埋め込み空間
547 マッピング
548 第5の埋め込み空間
5481 第1のクラスタ
5482 第2のクラスタ
5483 第3のクラスタ
549A マッピング
549B マッピング
670 入力/出力(I/O)サマリー
676 テンプレートネットワークアーキテクチャ図面
678 テンプレートネットワーク構成
776 更新されたテンプレートネットワークアーキテクチャ図面
778 更新されたテンプレートネットワーク構成
782 I/O計器インデックス
784 P&ID
800 方法
910 コンピューティングデバイス
912 バスサブシステム
914 プロセッサ
916 ネットワークインターフェースサブシステム
920 ユーザインターフェース出力デバイス
922 ユーザインターフェース入力デバイス
924 記憶サブシステム
925 メモリサブシステム
926 ファイル記憶サブシステム
930 主ランダムアクセスメモリ(RAM)
932 読取り専用メモリ(ROM)
10 client devices
12 Integrated Development Environment (IDE)
20 Process Automation Design System
22 Intake module
24 Encoder Module
26 Matcha
28 Template Module
30 Reference Process Automation Facilities (PAF) Database
32 Machine Learning Database, ML Database
200 Physical Plant Layout
201 Central Control Room (CCR)
202, 202 1 , 202 2 , 202 3 , 202 N Field equipment room (FER)
204, 204 1 , 204 2 , 204 3 , 204 N instrument
206 Process Automation Network
310 cycles
312 High-level project specifications and/or requirements
314 Control Safety Narrative
316 Operational Alarm Management Policy and/or Standard Operating Procedure (SOP)
318 Physical Plant Layout Design Input
320 1 wiring module
320 2 instrument index
320 3 plant floors
322 Instrumentation Database Design Input
324 P&ID
326 Process Flow Diagram (PFD)
400 Process Flow
430 Process Unit
430A, 430B, 430C, 430D, 430E, 430F, 430G, 430H, 430J, 430K, 430L, 430M, 430N, 430P, 430Q, 430R, 430S Process Unit
430I Liquefaction Process Unit
430O Refrigerant Storage Process Unit
432 PFD
434 1 , 434 N P&ID
539 Semantic Embedding
540 First Embedding Space
540 1 First Cluster
540 2 Second Cluster
540 3 Third Cluster
540 4 Fourth Cluster
541A First Mapping
541B Second Mapping
541C Third Mapping
541D Fourth Mapping
542 Second Embedding Space
542 1 First Cluster
542 2nd Cluster
542 3 Third Cluster
542 4 Fourth Cluster
543A Mapping
543B Mapping
544 The third embedding space
544 1 First Cluster
544 2 Second Cluster
544 3 Third Cluster
545A Mapping
545B Mapping
546 The Fourth Embedding Space
547 Mapping
548 The fifth embedding space
548 1 First Cluster
548 2 Second Cluster
548 3 Third Cluster
549A Mapping
549B Mapping
670 Input/Output (I/O) Summary
676 Template Network Architecture Drawings
678 Template Network Configuration
776 Updated Template Network Architecture Drawings
778 Updated template network configuration
782 I/O Instrument Index
784 P&ID
800 ways
910 Computing Devices
912 Bus Subsystem
914 processor
916 Network Interface Subsystem
920 User Interface Output Device
922 User Interface Input Devices
924 Memory Subsystem
925 Memory Subsystem
926 File Storage Subsystem
930 Main Random Access Memory (RAM)
932 Read-Only Memory (ROM)

Claims (60)

要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するための方法であって、前記方法は、1つまたは複数のプロセッサを使用して実施され、
前記要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力を処理して、第1の埋め込みを生成するステップであって、前記第1の埋め込みが、抽象化の第1のレベルで、前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ステップと、
前記第1の埋め込みを複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較して、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択するステップであって、前記複数の第1のレベルの参照埋め込みが、抽象化の前記第1のレベルで、それぞれの複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ステップと、
選択された前記1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みからの1つまたは複数のマッピングに基づいて、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みを識別するステップであって、前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々が、抽象化の前記第1のレベルよりも抽象度が低い抽象化の第2のレベルで、前記複数の参照プロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つの参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ステップと、
識別された前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するステップと
を含む、方法。
1. A method for designing at least a portion of a required process automation facility, the method being implemented using one or more processors, comprising:
processing first level design inputs for the required process automation equipment to generate a first embedding, the first embedding encoding a design aspect of the required process automation equipment at a first level of abstraction;
comparing the first embedding to a plurality of first-level reference embeddings to select one or more first-level reference embeddings that satisfy a first criterion, the plurality of first-level reference embeddings encoding respective designs of a plurality of reference process automation equipment at the first level of abstraction;
identifying one or more second-level reference embeddings based on one or more mappings from the one or more selected first-level reference embeddings, each of the one or more second-level reference embeddings encoding a design aspect of a respective one of the plurality of reference process automation equipment at a second level of abstraction that is less abstract than the first level of abstraction;
and providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified one or more second-level reference embeddings.
前記要求されるプロセスオートメーション設備についての前記第1のレベルの設計入力が、プロセスフロー図を含み、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための前記1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレート配管計装図(P&ID)を含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the first-level design input for the requested process automation equipment includes a process flow diagram, and the one or more template design documents for the requested process automation equipment include a template piping and instrumentation diagram (P&ID) for at least a portion of the requested process automation equipment. 前記要求されるプロセスオートメーション設備についての前記第1のレベルの設計入力が、自然言語入力を含み、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための前記1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレートプロセスフロー図(PFD)またはテンプレート配管計装図(P&ID)を含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the first-level design input for the requested process automation equipment includes natural language input, and the one or more template design documents for the requested process automation equipment include a template process flow diagram (PFD) or a template piping and instrumentation diagram (P&ID) for at least a portion of the requested process automation equipment. 前記要求されるプロセスオートメーション設備についての前記第1のレベルの設計入力が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の中央制御室についての情報を含み、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための前記1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の現場機器室(FER)のテンプレート設計を含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the first level design input for the requested process automation facility includes information about a central control room for the requested process automation facility, and the one or more template design documents for the requested process automation facility include a template design for a field equipment room (FER) for the requested process automation facility. 第1のレベルの設計入力を処理して、第1の埋め込みを生成する前記ステップが、
前記第1のレベルの設計入力に基づいてグラフを生成するステップと、
1つまたは複数の機械学習モデルに基づいて前記グラフを処理して、前記第1の埋め込みを生成するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。
said step of processing a first level design input to generate a first embedding comprises:
generating a graph based on the first level design input;
and processing the graph based on one or more machine learning models to generate the first embedding.
前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルが、グラフニューラルネットワーク(GNN)を含む、請求項5に記載の方法。 The method of claim 5, wherein one or more of the machine learning models includes a graph neural network (GNN). 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードと、前記複数のプロセス間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項5に記載の方法。 The method of claim 5, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of processes to be implemented in the requested process automation equipment and a plurality of edges defining relationships between the plurality of processes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノードを表す複数のノードと、前記複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジとを含む、請求項5に記載の方法。 The method of claim 5, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of process automation nodes to be implemented in the requested process automation facility and a plurality of edges representing network communication channels between the plurality of process automation nodes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリを表す1つまたは複数のノードと、前記1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリと前記要求されるプロセスオートメーション設備の他の要素との間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項5に記載の方法。 The method of claim 5, wherein the graph includes one or more nodes representing one or more modular automated process assemblies to be implemented in the requested process automation facility, and a plurality of edges defining relationships between the one or more modular automated process assemblies and other elements of the requested process automation facility. 前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みが、前記参照プロセスオートメーション設備に関連付けられた複数の参照設計文書から生成された複数の第2のレベルの参照埋め込みを含み、前記テンプレート設計文書のうちの1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記複数の参照設計文書の間で共有される永続的な要素に基づいて生成される、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the one or more second-level reference embeddings include a plurality of second-level reference embeddings generated from a plurality of reference design documents associated with the reference process automation equipment, and one or more of the template design documents are generated based on persistent elements shared among the plurality of reference design documents. 前記第1のレベルの設計入力が、前記プロセスオートメーション設備のプロセスユニットに対する入力/出力(I/O)情報を含み、前記処理することが、前記プロセスユニットに対する分散制御ノード(DCN)の数を計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the first-level design input includes input/output (I/O) information for a process unit of the process automation facility, and the processing includes calculating the number of distributed control nodes (DCNs) for the process unit. 要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するためのシステムであって、
前記要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力を処理して、第1の埋め込みを生成することであって、前記第1の埋め込みが、抽象化の第1のレベルで、前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ことと、
前記第1の埋め込みを複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較して、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択することであって、前記複数の第1のレベルの参照埋め込みが、抽象化の前記第1のレベルで、それぞれの複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ことと、
選択された前記1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みからの1つまたは複数のマッピングに基づいて、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みを識別することであって、前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々が、抽象化の前記第1のレベルよりも抽象度が低い抽象化の第2のレベルで、前記複数の参照プロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つの参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ことと、
識別された前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供することと
を行うための1つまたは複数のプロセッサを含む、システム。
1. A system for designing at least a portion of a required process automation facility, comprising:
processing first level design inputs for the required process automation equipment to generate a first embedding, the first embedding encoding a design aspect of the required process automation equipment at a first level of abstraction;
comparing the first embedding to a plurality of first-level reference embeddings to select one or more first-level reference embeddings that meet a first criterion, the plurality of first-level reference embeddings encoding respective designs of a plurality of reference process automation equipment at the first level of abstraction;
identifying one or more second-level reference embeddings based on one or more mappings from the selected one or more first-level reference embeddings, each of the one or more second-level reference embeddings encoding a design aspect of a respective one of the plurality of reference process automation equipment at a second level of abstraction that is less abstract than the first level of abstraction;
and providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified one or more second-level reference embeddings.
前記要求されるプロセスオートメーション設備についての前記第1のレベルの設計入力が、プロセスフロー図を含み、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための前記1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレート配管計装図(P&ID)を含む、請求項12に記載のシステム。 The system of claim 12, wherein the first level design input for the requested process automation equipment includes a process flow diagram, and the one or more template design documents for the requested process automation equipment include a template piping and instrumentation diagram (P&ID) for at least a portion of the requested process automation equipment. 前記要求されるプロセスオートメーション設備についての前記第1のレベルの設計入力が、自然言語入力を含み、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための前記1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部分のテンプレートプロセスフロー図(PFD)またはテンプレート配管計装図(P&ID)を含む、請求項12に記載のシステム。 The system of claim 12, wherein the first-level design input for the requested process automation equipment includes natural language input, and the one or more template design documents for the requested process automation equipment include a template process flow diagram (PFD) or a template piping and instrumentation diagram (P&ID) for at least a portion of the requested process automation equipment. 前記要求されるプロセスオートメーション設備についての前記第1のレベルの設計入力が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の中央制御室についての情報を含み、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための前記1つまたは複数のテンプレート設計文書が、前記要求されるプロセスオートメーション設備の現場機器室(FER)のテンプレート設計を含む、請求項12に記載のシステム。 The system of claim 12, wherein the first level design input for the requested process automation facility includes information about a central control room for the requested process automation facility, and the one or more template design documents for the requested process automation facility include a template design for a field equipment room (FER) for the requested process automation facility. 前記第1のレベルの設計入力を処理して、前記第1の埋め込みを生成することが、
前記第1のレベルの設計入力に基づいてグラフを生成することと、
1つまたは複数の機械学習モデルに基づいて前記グラフを処理して、前記第1の埋め込みを生成することと
を含む、請求項12に記載のシステム。
processing the first level design input to generate the first embedding;
generating a graph based on the first level design input;
and processing the graph based on one or more machine learning models to generate the first embedding.
前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルが、グラフニューラルネットワーク(GNN)を含む、請求項16に記載のシステム。 The system of claim 16, wherein one or more of the machine learning models includes a graph neural network (GNN). 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードと、前記複数のプロセス間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項16に記載のシステム。 The system of claim 16, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of processes to be implemented in the requested process automation equipment and a plurality of edges defining relationships between the plurality of processes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノードを表す複数のノードと、前記複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジとを含む、請求項16に記載のシステム。 The system of claim 16, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of process automation nodes to be implemented in the requested process automation equipment, and a plurality of edges representing network communication channels between the plurality of process automation nodes. 要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するための非一時的コンピュータ可読媒体であって、1つまたは複数のプロセッサに、
前記要求されるプロセスオートメーション設備についての第1のレベルの設計入力を処理して、第1の埋め込みを生成することであって、前記第1の埋め込みが、抽象化の第1のレベルで、前記要求されるプロセスオートメーション設備の1つまたは複数の設計態様を符号化する、ことと、
前記第1の埋め込みを複数の第1のレベルの参照埋め込みと比較して、第1の基準を満たす1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みを選択することであって、前記複数の第1のレベルの参照埋め込みが、抽象化の前記第1のレベルで、それぞれの複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ことと、
選択された前記1つまたは複数の第1のレベルの参照埋め込みからの1つまたは複数のマッピングに基づいて、1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みを識別することであって、前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みの各々が、抽象化の前記第1のレベルよりも抽象度が低い抽象化の第2のレベルで、前記複数の参照プロセスオートメーション設備のうちのそれぞれの1つの参照プロセスオートメーション設備の設計態様を符号化する、ことと、
識別された前記1つまたは複数の第2のレベルの参照埋め込みに基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供することと
を行わせる命令を記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体。
1. A non-transitory computer-readable medium for designing at least a portion of a required process automation facility, the medium comprising:
processing first level design inputs for the required process automation equipment to generate a first embedding, the first embedding encoding one or more design aspects of the required process automation equipment at a first level of abstraction;
comparing the first embedding to a plurality of first-level reference embeddings to select one or more first-level reference embeddings that meet a first criterion, the plurality of first-level reference embeddings encoding respective designs of a plurality of reference process automation equipment at the first level of abstraction;
identifying one or more second-level reference embeddings based on one or more mappings from the selected one or more first-level reference embeddings, each of the one or more second-level reference embeddings encoding a design aspect of a respective one of the plurality of reference process automation equipment at a second level of abstraction that is less abstract than the first level of abstraction;
and providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified one or more second-level reference embeddings.
要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するための方法であって、前記方法は、1つまたは複数のプロセッサを使用して実施され、
1つまたは複数の入力構成要素において、1つまたは複数の自然言語入力を受信するステップと、
前記1つまたは複数の自然言語入力に対して自然言語処理を実行して、前記1つまたは複数の自然言語入力において伝達される前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様のセットを識別するステップと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似した1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を識別するステップと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに含まれていなかった、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の追加の設計態様を識別するステップと、
1つまたは複数の出力デバイスを介して前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様のうちの1つまたは複数の追加の設計態様を提供するステップと
を含み、
前記参照プロセスオートメーション設備の異なる設計態様を符号化する2つ以上のレベルの参照埋め込みの間のマッピングを用いて、前記追加の設計態様が提供される、方法。
1. A method for designing at least a portion of a required process automation facility, the method being implemented using one or more processors, comprising:
receiving one or more natural language inputs at one or more input components;
performing natural language processing on the one or more natural language inputs to identify a set of the required process automation equipment designs communicated in the one or more natural language inputs;
identifying one or more reference process automation equipment designs similar to the required process automation equipment based on the set of required process automation equipment designs;
identifying one or more additional designs of one or more of the reference process automation equipment that were not included in the set of requested process automation equipment designs;
providing one or more of the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment via one or more output devices;
The method, wherein the additional design aspects are provided using a mapping between two or more levels of reference embedding that encode different design aspects of the reference process automation equipment.
前記自然言語処理が、プロセスオートメーション設備を設計することに関連付けられた設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細度において前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットを識別し、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記設計文書階層の前記第1のレベルに相応する詳細度において前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似している、請求項21に記載の方法。 22. The method of claim 21, wherein the natural language processing identifies the set of design aspects of the requested process automation equipment at a level of detail corresponding to a first level in a hierarchy of design documents associated with designing the process automation equipment, and the one or more reference process automation equipment are similar to the requested process automation equipment at a level of detail corresponding to the first level in the hierarchy of design documents. 前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様が、前記設計文書階層の前記第1のレベルの下にある前記設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細度において識別される、請求項22に記載の方法。 The method of claim 22, wherein design aspects of one or more of the reference process automation equipment are identified at a level of detail corresponding to a second level of the design document hierarchy below the first level of the design document hierarchy. 提供する前記ステップが、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様に基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するステップを含む、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。 The method of any one of claims 21 to 23, wherein the providing step includes providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment. 前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、複数の参照プロセスオートメーション設備を含む、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。 The method of any one of claims 21 to 23, wherein the one or more reference process automation facilities include a plurality of reference process automation facilities. 前記1つまたは複数の追加の設計態様が、前記複数の参照プロセスオートメーション設備の間で共有される永続的な設計態様を含む、請求項25に記載の方法。 The method of claim 25, wherein the one or more additional designs include a persistent design shared among the plurality of reference process automation equipment. 前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて生成された第1の埋め込みを複数の候補参照プロセスオートメーション設備の設計態様から生成された参照埋め込みと比較するステップであって、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記第1の埋め込みと前記参照埋め込みとの間の類似度の尺度に基づいて前記複数の候補参照プロセスオートメーション設備から選択される、ステップをさらに含む、請求項21から23のいずれか一項に記載の方法。 24. The method of any one of claims 21 to 23, further comprising: comparing a first embedding generated based on the set of required process automation equipment designs with reference embeddings generated from multiple candidate reference process automation equipment designs, wherein the one or more reference process automation equipment are selected from the multiple candidate reference process automation equipment designs based on a measure of similarity between the first embedding and the reference embedding. 要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するためのシステムであって、1つまたは複数のプロセッサと、命令を記憶するメモリとを備え、前記命令が、前記命令の実行に応答して、前記1つまたは複数のプロセッサに、
1つまたは複数の入力構成要素において、1つまたは複数の自然言語入力を受信することと、
前記1つまたは複数の自然言語入力に対して自然言語処理を実行して、前記1つまたは複数の自然言語入力において伝達される前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様のセットを識別することと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似した1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を識別することと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに含まれていなかった、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の追加の設計態様を識別することと、
1つまたは複数の出力デバイスを介して前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様のうちの1つまたは複数の追加の設計態様を提供することと
を行わせ、
前記参照プロセスオートメーション設備の異なる設計態様を符号化する2つ以上のレベルの参照埋め込みの間のマッピングを用いて、前記追加の設計態様が提供される、システム。
1. A system for designing at least a portion of a required process automation facility, comprising: one or more processors; and a memory storing instructions, the instructions causing the one or more processors, in response to execution of the instructions, to:
receiving one or more natural language inputs at one or more input components;
performing natural language processing on the one or more natural language inputs to identify a set of the required process automation equipment designs communicated in the one or more natural language inputs;
Identifying one or more reference process automation equipment designs similar to the required process automation equipment based on the set of required process automation equipment designs;
identifying one or more additional designs of one or more of the reference process automation equipment that were not included in the set of requested process automation equipment designs;
providing one or more of the identified additional designs of one or more of the reference process automation equipment via one or more output devices;
The system wherein the additional design aspects are provided using a mapping between two or more levels of reference embedding that encode different design aspects of the reference process automation equipment.
前記自然言語処理が、プロセスオートメーション設備を設計することに関連付けられた設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細度において前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットを識別し、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記設計文書階層の前記第1のレベルに相応する詳細度において前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似している、請求項28に記載のシステム。 The system of claim 28, wherein the natural language processing identifies the set of design aspects of the requested process automation equipment at a level of detail corresponding to a first level of a design document hierarchy associated with designing the process automation equipment, and the one or more reference process automation equipment are similar to the requested process automation equipment at a level of detail corresponding to the first level of the design document hierarchy. 前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様が、前記設計文書階層の前記第1のレベルの下にある前記設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細度において識別される、請求項29に記載のシステム。 The system of claim 29, wherein design aspects of one or more of the reference process automation equipment are identified at a level of detail corresponding to a second level of the design document hierarchy below the first level of the design document hierarchy. 前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様に基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するための命令をさらに含む、請求項28から30のいずれか一項に記載のシステム。 The system of any one of claims 28 to 30, further comprising instructions for providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment. 前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、複数の参照プロセスオートメーション設備を含む、請求項28に記載のシステム。 The system of claim 28 , wherein the one or more reference process automation facilities include a plurality of reference process automation facilities. 前記1つまたは複数の追加の設計態様が、前記複数の参照プロセスオートメーション設備の間で共有される永続的な設計態様を含む、請求項32に記載のシステム。 The system of claim 32, wherein the one or more additional designs include a persistent design shared among the plurality of reference process automation equipment. 前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて生成された第1の埋め込みを複数の候補参照プロセスオートメーション設備の設計態様から生成された参照埋め込みと比較するための命令であって、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記第1の埋め込みと前記参照埋め込みとの間の類似度の尺度に基づいて前記複数の候補参照プロセスオートメーション設備から選択される、命令をさらに含む、請求項28に記載のシステム。 The system of claim 28, further comprising instructions for comparing a first embedding generated based on the set of design aspects of the requested process automation equipment with reference embeddings generated from designs of a plurality of candidate reference process automation equipment, wherein the one or more reference process automation equipment are selected from the plurality of candidate reference process automation equipment based on a measure of similarity between the first embedding and the reference embedding. 要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するための非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記非一時的コンピュータ可読媒体は命令を含み、前記命令が、プロセッサによる前記命令の実行に応答して、前記プロセッサに、
1つまたは複数の入力構成要素において、1つまたは複数の自然言語入力を受信することと、
前記1つまたは複数の自然言語入力に対して自然言語処理を実行して、前記1つまたは複数の自然言語入力において伝達される前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様のセットを識別することと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似した1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を識別することと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに含まれていなかった、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の追加の設計態様を識別することと、
1つまたは複数の出力デバイスを介して前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様のうちの1つまたは複数を提供することと
を行わせ、
前記参照プロセスオートメーション設備の異なる設計態様を符号化する2つ以上のレベルの参照埋め込みの間のマッピングを用いて、前記追加の設計態様が提供される、非一時的コンピュータ可読媒体。
1. A non-transitory computer-readable medium for designing at least a portion of a required process automation facility, the non-transitory computer-readable medium comprising instructions that, in response to execution of the instructions by a processor, cause the processor to:
receiving one or more natural language inputs at one or more input components;
performing natural language processing on the one or more natural language inputs to identify a set of the required process automation equipment designs communicated in the one or more natural language inputs;
Identifying one or more reference process automation equipment designs similar to the required process automation equipment based on the set of required process automation equipment designs;
identifying one or more additional designs of one or more of the reference process automation equipment that were not included in the set of requested process automation equipment designs;
providing one or more of the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment via one or more output devices;
A non-transitory computer-readable medium, wherein the additional design aspects are provided using a mapping between two or more levels of reference embedding that encode different design aspects of the reference process automation equipment.
前記自然言語処理が、プロセスオートメーション設備を設計することに関連付けられた設計文書階層の第1のレベルに相応する詳細度において前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットを識別し、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記設計文書階層の前記第1のレベルに相応する詳細度において前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似している、請求項35に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The non-transitory computer-readable medium of claim 35, wherein the natural language processing identifies the set of design aspects of the requested process automation equipment at a level of detail corresponding to a first level of a design document hierarchy associated with designing the process automation equipment, and the one or more reference process automation equipment are similar to the requested process automation equipment at a level of detail corresponding to the first level of the design document hierarchy. 前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の設計態様が、前記設計文書階層の前記第1のレベルの下にある前記設計文書階層の第2のレベルに相応する詳細度において識別される、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The non-transitory computer-readable medium of claim 36, wherein design aspects of one or more of the reference process automation equipment are identified at a level of detail corresponding to a second level of the design document hierarchy below the first level of the design document hierarchy. 前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様に基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するための命令をさらに含む、請求項35から37のいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The non-transitory computer-readable medium of any one of claims 35 to 37, further comprising instructions for providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment. 前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、複数の参照プロセスオートメーション設備を含む、請求項35に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The non-transitory computer-readable medium of claim 35 , wherein the one or more reference process automation facilities include a plurality of reference process automation facilities. 前記1つまたは複数の追加の設計態様が、前記複数の参照プロセスオートメーション設備の間で共有される永続的な設計態様を含む、請求項39に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The non-transitory computer-readable medium of claim 39, wherein the one or more additional designs include a persistent design shared among the plurality of reference process automation equipment. 要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するための方法であって、前記方法は、1つまたは複数のプロセッサを使用して実施され、
1つまたは複数の入力構成要素において、前記要求されるプロセスオートメーション設備について記述する1つまたは複数の入力を受信するステップと、
前記1つまたは複数の入力に基づいて、前記1つまたは複数の入力において伝達される前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様のセットを含むグラフを生成するステップと、
1つまたは複数の機械学習モデルに基づいて前記グラフを処理して、前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似した1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を識別するステップと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに含まれていなかった、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の追加の設計態様を識別するステップと、
1つまたは複数の出力デバイスを介して前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様のうちの1つまたは複数の追加の設計態様を提供するステップと
を含み、
前記参照プロセスオートメーション設備の異なる設計態様を符号化する2つ以上のレベルの参照埋め込みの間のマッピングを用いて、前記追加の設計態様が提供される、方法。
1. A method for designing at least a portion of a required process automation facility, the method being implemented using one or more processors, comprising:
receiving, at one or more input components, one or more inputs describing the required process automation equipment;
generating a graph based on the one or more inputs, the graph including a set of the required process automation equipment designs conveyed in the one or more inputs;
processing the graph based on one or more machine learning models to identify one or more reference process automation equipment that are similar to the requested process automation equipment;
identifying one or more additional designs of one or more of the reference process automation equipment that were not included in the set of requested process automation equipment designs;
providing one or more of the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment via one or more output devices;
The method, wherein the additional design aspects are provided using a mapping between two or more levels of reference embedding that encode different design aspects of the reference process automation equipment.
前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルが、グラフニューラルネットワーク(GNN)を含む、請求項41に記載の方法。 The method of claim 41, wherein one or more of the machine learning models includes a graph neural network (GNN). 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードと、前記複数のプロセス間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項41または42に記載の方法。 The method of claim 41 or 42, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of processes to be implemented in the required process automation equipment and a plurality of edges defining relationships between the plurality of processes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノードを表す複数のノードと、前記複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジとを含む、請求項41に記載の方法。 The method of claim 41, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of process automation nodes to be implemented in the required process automation equipment and a plurality of edges representing network communication channels between the plurality of process automation nodes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリを表す1つまたは複数のノードと、前記1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリと前記要求されるプロセスオートメーション設備の他の要素との間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項41に記載の方法。 The method of claim 41, wherein the graph includes one or more nodes representing one or more modular automated process assemblies to be implemented in the requested process automation equipment and a plurality of edges defining relationships between the one or more modular automated process assemblies and other elements of the requested process automation equipment. 提供する前記ステップが、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様に基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するステップを含む、請求項41に記載の方法。 The method of claim 41, wherein the providing step includes providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment. 前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、複数の参照プロセスオートメーション設備を含む、請求項41に記載の方法。 The method of claim 41 , wherein the one or more reference process automation facilities include a plurality of reference process automation facilities. 前記1つまたは複数の追加の設計態様が、複数の参照プロセスオートメーション設備の間で共有される永続的な設計態様を含む、請求項46に記載の方法。 The method of claim 46, wherein the one or more additional designs include a persistent design shared among multiple reference process automation facilities. 前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルを使用して前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて生成された第1の埋め込みを前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルを使用して複数の候補参照プロセスオートメーション設備の設計態様に基づいて生成された参照埋め込みと比較するステップであって、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記第1の埋め込みと前記参照埋め込みとの間の類似度の尺度に基づいて前記複数の候補参照プロセスオートメーション設備から選択される、ステップをさらに含む、請求項41に記載の方法。 The method of claim 41 further includes a step of comparing a first embedding generated based on the set of design aspects of the required process automation equipment using one or more of the machine learning models with reference embeddings generated based on the design aspects of a plurality of candidate reference process automation equipment using one or more of the machine learning models, wherein the one or more reference process automation equipment are selected from the plurality of candidate reference process automation equipment based on a measure of similarity between the first embedding and the reference embedding. 要求されるプロセスオートメーション設備の少なくとも一部を設計するためのシステムであって、1つまたは複数のプロセッサと、命令を記憶するメモリとを備え、前記命令が、前記命令の実行に応答して、前記1つまたは複数のプロセッサに、
1つまたは複数の入力構成要素において、前記要求されるプロセスオートメーション設備について記述する1つまたは複数の入力を受信することと、
前記1つまたは複数の入力に基づいて、前記1つまたは複数の入力において伝達される前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様のセットを含むグラフを生成することと、
1つまたは複数の機械学習モデルに基づいて前記グラフを処理して、前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似した1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を識別することと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに含まれていなかった、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の追加の設計態様を識別することと、
1つまたは複数の出力デバイスを介して前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様のうちの1つまたは複数の追加の設計態様を提供することと
を行わせ、
前記参照プロセスオートメーション設備の異なる設計態様を符号化する2つ以上のレベルの参照埋め込みの間のマッピングを用いて、前記追加の設計態様が提供される、システム。
1. A system for designing at least a portion of a required process automation facility, comprising: one or more processors; and a memory storing instructions, the instructions causing the one or more processors, in response to execution of the instructions, to:
receiving, at one or more input components, one or more inputs describing the required process automation equipment;
generating a graph based on the one or more inputs, the graph including a set of the required process automation equipment designs conveyed in the one or more inputs;
processing the graph based on one or more machine learning models to identify one or more reference process automation equipment that are similar to the requested process automation equipment;
identifying one or more additional designs of one or more of the reference process automation equipment that were not included in the set of requested process automation equipment designs;
providing one or more of the identified additional designs of one or more of the reference process automation equipment via one or more output devices;
The system wherein the additional design aspects are provided using a mapping between two or more levels of reference embedding that encode different design aspects of the reference process automation equipment.
前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルが、グラフニューラルネットワーク(GNN)を含む、請求項50に記載のシステム。 The system of claim 50, wherein one or more of the machine learning models includes a graph neural network (GNN). 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスを表す複数のノードと、前記複数のプロセス間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項50または51に記載のシステム。 The system described in claim 50 or 51, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of processes to be implemented in the requested process automation equipment and a plurality of edges defining relationships between the plurality of processes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき複数のプロセスオートメーションノードを表す複数のノードと、前記複数のプロセスオートメーションノード間のネットワーク通信チャネルを表す複数のエッジとを含む、請求項50に記載のシステム。 The system of claim 50, wherein the graph includes a plurality of nodes representing a plurality of process automation nodes to be implemented in the requested process automation equipment and a plurality of edges representing network communication channels between the plurality of process automation nodes. 前記グラフが、前記要求されるプロセスオートメーション設備において実装されるべき1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリを表す1つまたは複数のノードと、前記1つまたは複数のモジュール式自動化プロセスアセンブリと前記要求されるプロセスオートメーション設備の他の要素との間の関係を定義する複数のエッジとを含む、請求項50に記載のシステム。 The system of claim 50, wherein the graph includes one or more nodes representing one or more modular automated process assemblies to be implemented in the requested process automation equipment, and a plurality of edges defining relationships between the one or more modular automated process assemblies and other elements of the requested process automation equipment. 提供するための前記命令が、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様に基づいて、前記要求されるプロセスオートメーション設備のための1つまたは複数のテンプレート設計文書を提供するための命令を含む、請求項50に記載のシステム。 52. The system of claim 50, wherein the instructions for providing include instructions for providing one or more template design documents for the requested process automation equipment based on the identified additional design aspects of one or more of the reference process automation equipment. 前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、複数の参照プロセスオートメーション設備を含む、請求項50に記載のシステム。 51. The system of claim 50, wherein the one or more reference process automation facilities include a plurality of reference process automation facilities. 前記1つまたは複数の追加の設計態様が、前記複数の参照プロセスオートメーション設備の間で共有される永続的な設計態様を含む、請求項56に記載のシステム。 The system of claim 56, wherein the one or more additional designs include a persistent design shared among the plurality of reference process automation equipment. 前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルを使用して前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに基づいて生成された第1の埋め込みを前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルを使用して複数の候補参照プロセスオートメーション設備の設計態様に基づいて生成された参照埋め込みと比較するための命令であって、前記1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備が、前記第1の埋め込みと前記参照埋め込みとの間の類似度の尺度に基づいて前記複数の候補参照プロセスオートメーション設備から選択される、命令をさらに含む、請求項50に記載のシステム。 The system of claim 50, further comprising instructions for comparing a first embedding generated based on the set of design aspects of the requested process automation equipment using one or more of the machine learning models with reference embeddings generated based on design aspects of a plurality of candidate reference process automation equipment using one or more of the machine learning models, wherein the one or more reference process automation equipment are selected from the plurality of candidate reference process automation equipment based on a measure of similarity between the first embedding and the reference embedding. 非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記非一時的コンピュータ可読媒体は命令を含み、前記命令が、プロセッサによる前記命令の実行に応答して、前記プロセッサに、
1つまたは複数の入力構成要素において、要求されるプロセスオートメーション設備について記述する1つまたは複数の入力を受信することと、
前記1つまたは複数の入力に基づいて、前記1つまたは複数の入力において伝達される前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様のセットを含むグラフを生成することと、
1つまたは複数の機械学習モデルに基づいて前記グラフを処理して、前記要求されるプロセスオートメーション設備に類似した1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備を識別することと、
前記要求されるプロセスオートメーション設備の設計態様の前記セットに含まれていなかった、前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の1つまたは複数の追加の設計態様を識別することと、
1つまたは複数の出力デバイスを介して前記参照プロセスオートメーション設備のうちの1つまたは複数の参照プロセスオートメーション設備の識別された前記追加の設計態様のうちの1つまたは複数の追加の設計態様を提供することと
を行わせ、
前記参照プロセスオートメーション設備の異なる設計態様を符号化する2つ以上のレベルの参照埋め込みの間のマッピングを用いて、前記追加の設計態様が提供される、非一時的コンピュータ可読媒体。
A non-transitory computer-readable medium comprising instructions that, in response to execution of the instructions by a processor, cause the processor to:
receiving, at one or more input components, one or more inputs describing the required process automation equipment;
generating a graph based on the one or more inputs, the graph including a set of the required process automation equipment designs conveyed in the one or more inputs;
processing the graph based on one or more machine learning models to identify one or more reference process automation equipment that are similar to the requested process automation equipment;
identifying one or more additional designs of one or more of the reference process automation equipment that were not included in the set of requested process automation equipment designs;
providing one or more of the identified additional designs of one or more of the reference process automation equipment via one or more output devices;
A non-transitory computer-readable medium, wherein the additional design aspects are provided using a mapping between two or more levels of reference embedding that encode different design aspects of the reference process automation equipment.
前記機械学習モデルのうちの1つまたは複数の機械学習モデルが、グラフニューラルネットワーク(GNN)を含む、請求項59に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The non-transitory computer-readable medium of claim 59, wherein one or more of the machine learning models includes a graph neural network (GNN).
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