云制造服務(wù)匹配和優(yōu)選技術(shù)-2019年精選文檔

1、云制造服務(wù)匹配和優(yōu)選技術(shù)1 云制造概論1.1 云制造的概念云制造作為一種服務(wù)模式， 其基礎(chǔ)便是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、 云計(jì)算、 虛擬技術(shù)等等。 云制造利用這些技術(shù)， 將網(wǎng)絡(luò)制造模式進(jìn)行了極 大的擴(kuò)展和延伸。 云制造是制造業(yè)向信化進(jìn)行轉(zhuǎn)變過程中所產(chǎn)生 的重要產(chǎn)物， 其依靠先進(jìn)的思想和信息技術(shù)， 有效的提高了制造 業(yè)的生產(chǎn)能力。 借鑒了云計(jì)算的先進(jìn)思想以及服務(wù)模式， 將制造 業(yè)進(jìn)行了有效的資源整合，并將資源實(shí)現(xiàn)了高度共享。云制造的目的便是要將平臺(tái)當(dāng)中所存儲(chǔ)的資源， 以服務(wù)的形 式提供給用戶，使用戶得到具有高可靠性、高質(zhì)量的廉價(jià)服務(wù)， 以及實(shí)時(shí)智能的制造服務(wù)。 云制造的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)資源的集 中和服務(wù)的分散

2、， 將分散的資源進(jìn)行最大化的集中， 使其能夠發(fā) 揮出最大的作用。1.2 云制造的特征1.2.1 按需服務(wù)云制造資源的提供者， 通過平臺(tái)將自身所具有的資源展示出 來。需求者通過平臺(tái)獲取自己所需要的資源， 從而滿足生產(chǎn)制造 全生命周期所需求的資源總量。 平臺(tái)可以將服務(wù)需求者的要求作 為基礎(chǔ)，將制造資源、能力以及其他的各類資源整合到一起，進(jìn) 行重新的分配。1.2.2 分散性和協(xié)同性云制造平臺(tái)當(dāng)中所擁有的資源并非存在于一處， 而是來自于 不同的地點(diǎn)。但平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)，可以將資源進(jìn)行集中，最大化的 減弱資源的分散性所帶來的使用能力弱化問題。 從而將資源集中 起來為復(fù)雜的制造任務(wù)服務(wù)，完成相應(yīng)的制造任務(wù)。1

3、.2.3 動(dòng)態(tài)特性云制造平臺(tái)當(dāng)中資源量非常龐大， 其種類也非常的繁多， 而 且這些資源時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化當(dāng)中。 為了能夠更好的滿足用戶對(duì) 于資源的實(shí)際需求， 平臺(tái)以定義的規(guī)則為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)， 自動(dòng)完成資 源的平衡和分配工作，并在 ?一過程當(dāng)中，對(duì)制造資源進(jìn)行有效 的監(jiān)控。2 云制造優(yōu)選問題描述云制造服務(wù)優(yōu)選： 需要得到制造資源的單位通過平臺(tái)接出端 口，將自己的要求上傳到平臺(tái)之中， 平臺(tái)將這種要求與資源庫當(dāng) 中的資源信息進(jìn)行對(duì)比， 尋找出條件相似的制造服務(wù)與其進(jìn)行匹 配。如果能夠成功匹配到可以滿足相關(guān)要求的制造服務(wù)， 那么便 將這些服務(wù)進(jìn)行組合并提供給用戶進(jìn)行選擇。如果沒有匹配成 功，那么平臺(tái)便會(huì)將用

4、戶提供的制造任務(wù)進(jìn)行分解， 將其作為多 個(gè)子任務(wù)， 重新在資源庫當(dāng)中進(jìn)行匹配， 尋找能夠滿足要求的制 造服務(wù)。 如果這時(shí)仍然無法得到成功的匹配， 那么便再以此將子 任務(wù)進(jìn)行分解，再一次進(jìn)行匹配，成功匹配之后，便需要將相關(guān) 資源進(jìn)行集中， 整合到一起后形成資源集， 提供給用戶進(jìn)行候選。 最后，通過優(yōu)選算法， 優(yōu)選出最為適合子任務(wù)自身需求的制造服 務(wù)。云制造服務(wù)的優(yōu)選過程是一個(gè)迭代過程，需要進(jìn)行逐步分 解。復(fù)雜的制造任務(wù)無法進(jìn)行有效的匹配時(shí)便需要按照工序分解 成不同的子任務(wù)， 將子任務(wù)進(jìn)行有效匹配， 當(dāng)匹配失敗時(shí)便將子 任務(wù)再重復(fù)分解， 以此類推反復(fù)循環(huán)， 一直到能夠成功匹配為止 便停止分解。 之

5、后便需要將這些簡單的任務(wù)進(jìn)行制造服務(wù)的篩選 和調(diào)用， 將符合條件的制造服務(wù)進(jìn)行集合， 使得制造任務(wù)形成一 種可用候選的服務(wù)集。 最后， 要從各個(gè)候選服務(wù)集當(dāng)中優(yōu)選出最 為符合要求的制造服務(wù)。 由于制造服務(wù)在優(yōu)選過程中具有一定的 復(fù)雜性和不確定性，可以使用三層結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行描述。第一層： 云服務(wù)資源的使用者， 將自己的實(shí)際需求發(fā)布到平臺(tái)當(dāng)中。 第二 層：在平臺(tái)當(dāng)中自動(dòng)進(jìn)行匹配工作， 將資源庫當(dāng)中的資源信息與 需求信息進(jìn)行比對(duì)和匹配。 匹配失敗便將需求任務(wù)進(jìn)行分解， 重 新匹配子任務(wù)，如此反復(fù)直到匹配成功為止。第三層：將候選的 資源進(jìn)行集中，形成資源集，再為簡單型的制造任務(wù)進(jìn)行優(yōu)選， 將最為符合任務(wù)

6、要求的服務(wù)提供給信息發(fā)布者。綜上所述， 云制造服務(wù)的優(yōu)選過程便是一個(gè)組合過程， 其具 有層次化的性質(zhì)，具有從底層到頂層，不斷優(yōu)選組合的順序。在 平臺(tái)當(dāng)中，最為復(fù)雜的任務(wù)，可以通過將其進(jìn)行分解，得到簡單 的子任務(wù)，之后通過優(yōu)選獲得需要的服務(wù)。3 優(yōu)選的解決方法3.1 優(yōu)選方法 本文主要以研究云制造資源的信息屬性為基礎(chǔ)， 通過對(duì)其屬 性進(jìn)行分類研究能建立以云制造資源為基礎(chǔ)的描述類模型， 然通 過資源形式的描述， 能創(chuàng)設(shè)出良好的云服務(wù)優(yōu)選方案， 進(jìn)而來分 析云制造服務(wù)優(yōu)選服務(wù)中需要的層次化結(jié)構(gòu)， 通過建立三層優(yōu)選 云制造服務(wù)過程。3.1.1 匹配 根據(jù)制造任務(wù)對(duì)云制造庫內(nèi)的資源屬性進(jìn)行系統(tǒng)化的描述，

7、 通過相同的信息對(duì)比來將形似值調(diào)用出來， 并對(duì)其進(jìn)行賽選， 被 選出制造資源， 但是篩選過程中若出現(xiàn)了匹配失敗的局面， 就要 進(jìn)行制造任務(wù)的分解， 持續(xù)大匹配完全滿足任務(wù)要求為止。 匹配 分析過程如圖 1 所示。3.1.2 粗選云制造中的各類資源種類較廣， 數(shù)量較大， 屬性描述信息也 居多，若使用評(píng)價(jià)的方式對(duì)資源的優(yōu)質(zhì)與否進(jìn)行判別會(huì)不客觀。 所以，為能進(jìn)行云制造的服務(wù)優(yōu)選，本文主要以時(shí)間、成本、質(zhì) 量服務(wù)幾個(gè)角度為出發(fā)點(diǎn)， 在進(jìn)行評(píng)價(jià)體系的可靠性服務(wù)的前提 下，綜合性的對(duì)指標(biāo)中的量與性進(jìn)行系統(tǒng)化分析。3.1.3 精選根據(jù)上述建立的云制造服務(wù)體系能了解到， 云制造服務(wù)優(yōu)選 作為一個(gè)新形式的目標(biāo)決

8、策性問題， 在優(yōu)化求解的過程中先要做 好單個(gè)制造資源推送， 同時(shí)也要考慮到全部資源的優(yōu)化處理。 綜 上所述。優(yōu)選云制造服務(wù)的過程中，可以從兩方面出發(fā)，第一是 在制造階段進(jìn)行信息優(yōu)選， 做好粗選與優(yōu)選。 粗選中先要對(duì)云服 務(wù)的優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行定量分析， 可以在綜合定量分析的前提下做好 混合指標(biāo)的服務(wù)決策； 第二進(jìn)行精選， 它主要是在云制造服務(wù)階 段選擇符合制造服務(wù)任務(wù)的需求性資源， 對(duì)決策目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化與 定量分析，最終目的是找出需求性較好的制造類服務(wù)。3.2 資源匹配云制造服務(wù)平臺(tái)主要是在制造行業(yè)優(yōu)選的過程中， 探求得到 云用戶的需求信息匹配，并通過云制造服務(wù)進(jìn)行資源優(yōu)化模型， 從而能滿足用戶的任務(wù)

9、資源需求。 匹配過程中， 先要考慮的資源 屬性分別是CMSP中的BI、FI這兩項(xiàng)資源屬性，具體的匹配過程 如下：3.2.1 提交設(shè)計(jì)任務(wù) 云用戶所需要的任務(wù)設(shè)計(jì)需要以設(shè)計(jì)文件信息為依托， 通過 制作云服務(wù)平臺(tái)來讓整體的設(shè)計(jì)方案得到分解進(jìn)而能將多項(xiàng)任 務(wù)進(jìn)行分解，每個(gè)小任務(wù)進(jìn)行小的分解， 通過多粒度的任務(wù)整合， 能將每層的子任務(wù)、 子系統(tǒng)進(jìn)行匹配， 從而讓匹配過程達(dá)到一致。3.2.2 BI 的匹配過程 針對(duì)基本的信息資源，將匹配的資源種類進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，了解規(guī)格是否符合要求， 進(jìn)而讓云服務(wù)將基本的信息匯總在 一起，形成良好的資源整合。3.2.3 FI 的匹配過程BI 匹配后所獲得資源集基礎(chǔ)，相

10、關(guān)的功能信息均要進(jìn)行深 化，通過對(duì)信息的參數(shù)進(jìn)行處理， 能將 FI 和 BI 匹配后的資源進(jìn) 行集中的處理， 并獲得相應(yīng)的資源， 最終以便于進(jìn)行資源的系統(tǒng) 化整合。3.3 云制造服務(wù)粗選3.3.1 構(gòu)建層次評(píng)選結(jié)構(gòu)模型 深入了解云制造服務(wù)中的各類資源優(yōu)化問題的過程中， 能借 鑒服務(wù)優(yōu)選文件中的評(píng)選因素，將時(shí)間、成本、信譽(yù)度等因素考 慮在內(nèi)， 在進(jìn)行云制造服務(wù)優(yōu)選評(píng)定的過程中， 需要以云制造服 務(wù)資源的優(yōu)化指標(biāo)為前提開設(shè)的指標(biāo)系統(tǒng)優(yōu)化。3.3.2 組織集工藝、精度、質(zhì)量等領(lǐng)域?qū)＜业乃阉鳎ヅ涑?候選的云制造服務(wù)資源的定量指標(biāo)評(píng)價(jià)云制造服務(wù)優(yōu)選中， 評(píng)價(jià)制造服務(wù)的優(yōu)劣與定量指標(biāo)能為使 用者提供更契

11、合實(shí)際的數(shù)值進(jìn)行系統(tǒng)化的評(píng)價(jià)， 但是這里不需要 組織者進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)， 相反， 評(píng)價(jià)制造的優(yōu)劣定性指標(biāo)很難通過 實(shí)際使用滿足大小來進(jìn)行評(píng)價(jià)。3.4 服務(wù)優(yōu)選云制造的任務(wù)需求需要分解， 通過對(duì)每個(gè)云子任務(wù)的需求制 造過程進(jìn)行匹配能了解到云制造中的服務(wù)資源粗選， 有其重要意 義。云制造資源服務(wù)的優(yōu)化組合問題可以是以一個(gè)目標(biāo)為前提 開展的問題優(yōu)化， 現(xiàn)在部分學(xué)者在研究中通過加權(quán)法和優(yōu)先級(jí)法進(jìn)行目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化， 通過問題的優(yōu)化， 能使用單元目標(biāo)的優(yōu)化方 法，使整個(gè)問題的求解方法增多， 且這種方式能規(guī)避傳統(tǒng)求解法 中存有的缺陷。具體內(nèi)容如下：（1）選取的權(quán)重系數(shù)有著極強(qiáng)的主觀能動(dòng)性，整個(gè)優(yōu)化能 讓權(quán)重的向量

12、日趨敏感， 同時(shí)優(yōu)化結(jié)果受到權(quán)重影響會(huì)有這巨大 的影響力。（2）用戶先要對(duì)整個(gè)問題的優(yōu)化界面有著較好的了解，并 清晰的了解到各個(gè)參數(shù)間所能函數(shù)的影響， 通過優(yōu)先級(jí)順序的排 列。來限制部分專業(yè)素養(yǎng)不高的用戶。（3）通過一定的方式將目標(biāo)進(jìn)行多方優(yōu)化，可以在優(yōu)化問 題以后， 在目標(biāo)函數(shù)的條件下進(jìn)行優(yōu)解， 并使用多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu) 化，很難從本質(zhì)上進(jìn)行問題的優(yōu)化求解。（4）轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)優(yōu)化問題求解，只能在優(yōu)解中為決策人 提供備用方案。 另外， 用戶一般情況需要獲得一組數(shù)量有限且接 受性較好的優(yōu)選方案，并根據(jù)實(shí)際的需求任務(wù)情況來獲取方案， 以期能獲得一個(gè)滿意的執(zhí)行方案。4 結(jié)束語云制造以網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算技術(shù)作為基礎(chǔ)， 集合