[01175950]云制造环境下制造云服务自适应技术研究

制造云服务自适应技术是提高云制造柔性,保证制造任务顺利执行的重要手段。以动态、开放、复杂环境下的制造云服务为研究对象,围绕环境信息智能感知、制造云服务自适应和自适应效果评价三个关键问题,对制造云服务自适应关键技术开展深入研究。主要包括面向制造任务执行的云制造环境信息感知、事件驱动的制造云服务自适应策略、基于域划分的设备云服务存储方案、云制造虚拟车间构造方法和组合云服务自适应效果评价。 在面向制造任务执行的云制造环境信息感知的研究中,界定了云制造环境信息的范围,明确了各类信息的感知方法,提出了感知信息融合成为事件的算法。根据环境信息的来源,将事件划分为3大类共9种,每种事件赋予不同的优先级别;为了减轻事件响应的负担,将影响制造任务执行的事件定义为关键事件,给出了关键事件识别的方法。 在事件驱动的制造云服务自适应策略研究中,给出了事件和虚拟制造单元的定义,构建了包含感知逻辑、事件生成逻辑、决策逻辑、事件处理逻辑、事件库、知识库、服务资源池和虚拟制造单元的制造云服务自适应模型,并给出自适应调整的算法。通过一个实例,阐述了事件处理的详细过程。 在基于域划分的设备云服务存储方案研究中,主要解决设备云服务海量数据存储和高效访问的问题。给出了设备云服务的定义,对域、域划分进行了阐述,在此基础上,提出了基于域划分的设备云服务存储模型,并介绍了基于Hadoop的设备云服务存储方案。 在云制造虚拟车间构造方法研究中,在建立制造云服务模型的基础上,提出一种面向制造任务的云制造虚拟车间构造方法。该方法将制造过程抽象为制造任务执行链,链中的结点对应于制造设备云服务或检验云服务,链中的有向边对应于物流云服务;并通过行业域、地域和类型域来组织管理云服务,以构造规模较小的候选云服务集,同时减少功能匹配、性能匹配、价格匹配和时间匹配的计算量,达到快速构建云制造虚拟车间的目的。 在组合云服务自适应效果评价的研究中,明确了自适应效果评价时要考虑的因素,构建了自适应效果的评价指标体系,并给出各项指标的量化方法;建立了自适应效果评价框架,给出评价算法;通过一个实例,阐述了自适应效果评价的详细步骤。 与其他研究相比,本研究具有如下特点：（1）针对我国发展服务型制造的实际需求,首次明确的提出制造云服务自适应的概念,在服务建模、信息感知、服务存储、服务组合优化、效果评估等诸多方面开展应用基础研究,推动制造业领域的智能服务发展。（2）建立云制造环境信息感知模型,该模型采用智能Agent、传感器、RFID、GPS等多种技术获取环境信息,并以事件机制实现信息的表示和存储。（3）提出云制造环境下的智能云服务自适应机制,该机制从原子云服务自适应和组合云服务自适应两个方面,综合考虑功能、性能、时间、价格、QoS等多个因素,实现组合服务动态调整,保障制造活动的顺利开展。 研究成果有效保证了基于知识的制造资源、制造能力、制造知识的共享与按需使用,降低了企业从事生产制造的门槛,促进了资源的有效利用,促进了现代企业以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务、最清洁的环境、最好的灵活性和高知识含量来满足不同顾客对产品的需求。