[发明专利]基于面向服务架构的云端切割排样系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种基于面向服务架构的云端切割排样系统及其实现方法，包括网络服务器、SOA服务WEB接口及分布式排样系统，所述网络服务器包括电子商务平台、云排样客户端及云排样服务端，所述云排样客户端由与用户交互的UI程序组成，所述云排样服务端响应云排样客户端的服务请求，所述分布式排样系统包括计算调度模块、优化求解模块及数据存储模块，所述计算调度模块通过SOA服务WEB接口接受排样服务请求；所述数据存储模块包含队列表和地址表，计算调度模块与所述优化求解模块进行通信。本发明采用分布式计算解决多个排样问题，通过SOA服务WEB接口将分布式排样系统与制造企业系统进行整合，集成度高，节约成本并提高经济效益。

技术领域

本发明涉及计算机通信技术，尤其是涉及一种基于面向服务架构的云端切割排样系统及其实现方法。

背景技术

原材料的生产预算、科学利用与耗用管理问题普遍存在于家具、五金、建筑、机械、电子、服装、皮革、包装等诸多行业中，它直接影响到库存和生产成本。计算机辅助排样(Computer Aided Nesting)通过计算机进行优化组合和图形布局计算，求解切割下料的优化方案，从而有效节约资源、提高生产效率。排样问题在计算机领域属于NP完全问题，计算量巨大，对求解算法和软件开发以及计算机硬件的计算能力要求很高。

同时，云计算和物联网正逐步对现代企业产生深远的影响。二十世纪以来，制造业信息化陆续经历了CNC、CAD/CAM、CIMS的阶梯式发展过程。目前，日益完备的嵌入式数字终端设备正引导制造业的下端向物联网层面深入，而运用面向服务架构(Service OrientedArchitecture，SOA)和软件运营(Software-as-a-service，SaaS)模式，制造业的上端正向云计算方向延伸。

面向服务架构是一种可重复、松散耦合的软件系统架构方式，该方式通过一定规则向使用者开放信息服务接口。面向服务架构的本质是将信息系统的功能抽象为服务，再以一定的粒度发布服务供使用者调用，将制造业排样问题抽象为排样计算服务，制造企业系统可通过网络远程调用排样计算服务，无需部署排样软件系统以及了解排样计算服务的数据细节。面向服务架构以其海量的分布式计算能力为排样问题提供了丰富的计算资源，将排样软件系统进行分布式设计和部署，并发布云端制造排样计算服务，制造企业系统根据自身特点进行接入，进而使用优化计算服务。

Google、Amazon等典型的云计算平台都基于分布式计算框架设计和部署，如Hadoop框架，该框架包括分布式数据库和文件系统、并行编程、远程调用方案等。由于排样算法的复杂性，以及目前已经形成的成熟排样程序，如果采用Hadoop框架的MapReduce并行编程语言重写排样算法，将面临较大的工作量。

目前排样技术服务在企业的应用并不理想，主要存在几个方面的问题：1、排样问题求解的复杂性，对硬件计算能力要求较高，较难在企业车间应用；2、优秀的排样软件价格昂贵，限制了其在生产中的应用；3、排样软件是孤立的软件程序，没有提供与CAD/ERP系统进行对接的机制，致使数据需要人工输入，容易出错；4、排样软件系统缺乏与切割机械集成的整体技术解决方案，不能在切割工艺上相互配合，同时也无法与数控设备连成一体实现制造自动化，而部分企业的切割机械带有的排样计算功能非常简单，主要通过人工交互排样，无法实现自动排样和最优化排样，也无法实现切割机械的资源分配；5、基于Hadoop框架的云计算方案不能适应对现有排样软件系统进行云计算服务的整合需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种采用分布式计算对排样问题进行解决，并通过云服务将分布式排样系统与制造企业系统进行对接，集成度高，节约成本并提高经济效益的基于面向服务架构的云端切割排样系统及其实现方法。