[发明专利]面向云制造的设计服务资源跨域组建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种先进制造系统，尤其涉及一种面向云制造的设计服务资源跨域组建方法。

背景技术

在科技经济迅猛发展的国际化背景下，制造业信息化成为工业发展重要战略之一。围绕着最优化配置企业内外部资源，迅速响应市场需求，更快的生产出高质量、低成本、低消耗的产品，以提高企业竞争力为目标的精益生产、敏捷制造、设计供应链、网络化制造等制造模式应运而生，极大的推动了现代工业的发展，并使得制造业的发展更加依赖高新科技应用的推动。Google公司于2007年在并行计算、分布式计算和网格计算等技术基础上提出云计算的新技术，其是将设计化、效用计算、将基础设施作为服务、将平台作为服务和将软件作为服务等概念混合演进并跃升，并随即成为前沿的信息技术。为了利用新技术推动我国制造业的发展，以李伯虎为代表的科研工作者在云计算技术的基础上提出云制造概念——“一种面向服务的，高效低耗和基于知识的网络化、敏捷化制造新模式和技术手段”，并积极的对其模式架构和关键技术进行了探索和研究。

云制造是采取当代信息技术前沿理念(例如云计算),把“软件即服务”的理念拓展至“制造即服务”,支持我国制造业在广泛的网络资源环境下,为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务。云制造融合了现有信息化制造技术及云计算、物联网、面向服务、高性能计算和智能科学技术等信息技术,通过将各类制造资源和制造能力设计化、服务化,构成设计化制造资源和制造能力池,并进行统一的、集中的智能化管理和经营,实现多方共赢、普适化和高效的共享和协同,利用多终端、多平台、多网络为用户提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的制造全生命周期服务。

设计服务资源组建根据云制造平台用户需求或任务的粒度,将一系列实现物理制造资源(硬制造资源和软制造资源)按照一定流程和规则组合起来,形成不同粒度的制造云服务或制造能力,为云制造终端用户提供个性化服务,是实现云制造按需分配和资源组合的关键技术之一,对云制造的实施和开展具有重要作用。当前的网络化制造技术在资源分配和资源组合上体现的是一个整体的独立系统,是以固定数量的资源或既定的解决方案为用户提供服务,缺乏动态性,难以根据制造资源需求进行动态资源分配和资源组合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向云制造的设计服务资源跨域组建方法，根据云制造模式下设计服务资源组合要求动态性高的特点，提出了基于多域的云制造服务资源单元建模方法；同时通过构建云制造服务资源-行为-特征多域模型，建立了基于跨域融合的云制造设计服务资源组建方法，给出了相应云制造设计服务资源簇系表架构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案的步骤如下：

1.1）根据云制造模式下设计服务资源组合动态性的特点，构造设计服务资源组建应用场景，从行为域、特征域和数据域的多域角度对云制造设计服务资源单元建模；

1.2）将云制造设计服务资源约束条件分解为行为需求、特征需求和数据需求，通过云制造资源行为需求、特征需求和数据需求，分别在行为域、特征域和数据域内采用串联、并联和复合方式，将行为域中行为节点、特征域中特征节点依次跨域递归组合，实现从给定的行为—特征要求递归组合为另一种云制造平台用户需要的行为特征输出，最后行为域、特征域和数据域综合生成满足云制造服务需求的不同粒度的云制造设计服务资源；

1.3）在步骤1.2）的基础上，建立云制造设计服务资源簇系表，以云制造设计服务资源模型的行为—特征作为唯一的识别编码，对云制造设计服务资源在簇系表进行存储，减少云制造设计服务资源组建求解搜索范围。

将云制造设计服务资源单元定义为构成云制造设计服务资源的基本要素，是以一个最小变量组作为输入得到一个确定的最小变量组输出的制造云服务资源，云制造设计服务资源单元及其组合实现的设计服务资源表示为三层域结构，即服务域、特征域、行为域，构造三层域结构的拓扑图，定义为云制造设计服务资源图，云制造设计服务资源单元用有序四元组形式化描述；采用串联、并联和复合方式将诸多云制造服务资源组合实现制造云设计服务资源，从给定的功能转变为另一种满足云制造平台用户的服务资源需求。

根据将云制造设计服务资源约束条件提取并分解为行为需求、特征需求和数据需求，并映射为资源行为约束、资源特征约束和资源数据约束，构建行为—特征映射向量、特征—数据映射向量，获得初始云制造设计服务资源，对云制造设计服务资源初始建模；

1）资源行为约束建模