1、云制造服務匹配和優選技術1 云制造概論1.1 云制造的概念云制造作為一種服務模式， 其基礎便是物聯網技術、 云計算、 虛擬技術等等。 云制造利用這些技術， 將網絡制造模式進行了極 大的擴展和延伸。 云制造是制造業向信化進行轉變過程中所產生 的重要產物， 其依靠先進的思想和信息技術， 有效的提高了制造 業的生產能力。 借鑒了云計算的先進思想以及服務模式， 將制造 業進行了有效的資源整合，并將資源實現了高度共享。云制造的目的便是要將平臺當中所存儲的資源， 以服務的形 式提供給用戶，使用戶得到具有高可靠性、高質量的廉價服務， 以及實時智能的制造服務。 云制造的最終目標是要實現資源的集 中和服務的分散

2、， 將分散的資源進行最大化的集中， 使其能夠發 揮出最大的作用。1.2 云制造的特征1.2.1 按需服務云制造資源的提供者， 通過平臺將自身所具有的資源展示出 來。需求者通過平臺獲取自己所需要的資源， 從而滿足生產制造 全生命周期所需求的資源總量。 平臺可以將服務需求者的要求作 為基礎，將制造資源、能力以及其他的各類資源整合到一起，進 行重新的分配。1.2.2 分散性和協同性云制造平臺當中所擁有的資源并非存在于一處， 而是來自于 不同的地點。但平臺通過網絡，可以將資源進行集中，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 起來為復雜的制造任務服務，完成相應的制造任務。1

3、.2.3 動態特性云制造平臺當中資源量非常龐大， 其種類也非常的繁多， 而 且這些資源時刻處于動態變化當中。 為了能夠更好的滿足用戶對 于資源的實際需求， 平臺以定義的規則為執行標準， 自動完成資 源的平衡和分配工作，并在 ?一過程當中，對制造資源進行有效 的監控。2 云制造優選問題描述云制造服務優選： 需要得到制造資源的單位通過平臺接出端 口，將自己的要求上傳到平臺之中， 平臺將這種要求與資源庫當 中的資源信息進行對比， 尋找出條件相似的制造服務與其進行匹 配。如果能夠成功匹配到可以滿足相關要求的制造服務， 那么便 將這些服務進行組合并提供給用戶進行選擇。如果沒有匹配成 功，那么平臺便會將用

4、戶提供的制造任務進行分解， 將其作為多 個子任務， 重新在資源庫當中進行匹配， 尋找能夠滿足要求的制 造服務。 如果這時仍然無法得到成功的匹配， 那么便再以此將子 任務進行分解，再一次進行匹配，成功匹配之后，便需要將相關 資源進行集中， 整合到一起后形成資源集， 提供給用戶進行候選。 最后，通過優選算法， 優選出最為適合子任務自身需求的制造服 務。云制造服務的優選過程是一個迭代過程，需要進行逐步分 解。復雜的制造任務無法進行有效的匹配時便需要按照工序分解 成不同的子任務， 將子任務進行有效匹配， 當匹配失敗時便將子 任務再重復分解， 以此類推反復循環， 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進行制造服務的篩選 和調用， 將符合條件的制造服務進行集合， 使得制造任務形成一 種可用候選的服務集。 最后， 要從各個候選服務集當中優選出最 為符合要求的制造服務。 由于制造服務在優選過程中具有一定的 復雜性和不確定性，可以使用三層結構模型進行描述。第一層： 云服務資源的使用者， 將自己的實際需求發布到平臺當中。 第二 層：在平臺當中自動進行匹配工作， 將資源庫當中的資源信息與 需求信息進行比對和匹配。 匹配失敗便將需求任務進行分解， 重 新匹配子任務，如此反復直到匹配成功為止。第三層：將候選的 資源進行集中，形成資源集，再為簡單型的制造任務進行優選， 將最為符合任務

6、要求的服務提供給信息發布者。綜上所述， 云制造服務的優選過程便是一個組合過程， 其具 有層次化的性質，具有從底層到頂層，不斷優選組合的順序。在 平臺當中，最為復雜的任務，可以通過將其進行分解，得到簡單 的子任務，之后通過優選獲得需要的服務。3 優選的解決方法3.1 優選方法 本文主要以研究云制造資源的信息屬性為基礎， 通過對其屬 性進行分類研究能建立以云制造資源為基礎的描述類模型， 然通 過資源形式的描述， 能創設出良好的云服務優選方案， 進而來分 析云制造服務優選服務中需要的層次化結構， 通過建立三層優選 云制造服務過程。3.1.1 匹配 根據制造任務對云制造庫內的資源屬性進行系統化的描述，

7、 通過相同的信息對比來將形似值調用出來， 并對其進行賽選， 被 選出制造資源， 但是篩選過程中若出現了匹配失敗的局面， 就要 進行制造任務的分解， 持續大匹配完全滿足任務要求為止。 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， 數量較大， 屬性描述信息也 居多，若使用評價的方式對資源的優質與否進行判別會不客觀。 所以，為能進行云制造的服務優選，本文主要以時間、成本、質 量服務幾個角度為出發點， 在進行評價體系的可靠性服務的前提 下，綜合性的對指標中的量與性進行系統化分析。3.1.3 精選根據上述建立的云制造服務體系能了解到， 云制造服務優選 作為一個新形式的目標決

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

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這兩項資源屬性，具體的匹配過程 如下：3.2.1 提交設計任務 云用戶所需要的任務設計需要以設計文件信息為依托， 通過 制作云服務平臺來讓整體的設計方案得到分解進而能將多項任 務進行分解，每個小任務進行小的分解， 通過多粒度的任務整合， 能將每層的子任務、 子系統進行匹配， 從而讓匹配過程達到一致。3.2.2 BI 的匹配過程 針對基本的信息資源，將匹配的資源種類進行系統化的分析，了解規格是否符合要求， 進而讓云服務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，相

10、關的功能信息均要進行深 化，通過對信息的參數進行處理， 能將 FI 和 BI 匹配后的資源進 行集中的處理， 并獲得相應的資源， 最終以便于進行資源的系統 化整合。3.3 云制造服務粗選3.3.1 構建層次評選結構模型 深入了解云制造服務中的各類資源優化問題的過程中， 能借 鑒服務優選文件中的評選因素，將時間、成本、信譽度等因素考 慮在內， 在進行云制造服務優選評定的過程中， 需要以云制造服 務資源的優化指標為前提開設的指標系統優化。3.3.2 組織集工藝、精度、質量等領域專家的搜索，匹配出 候選的云制造服務資源的定量指標評價云制造服務優選中， 評價制造服務的優劣與定量指標能為使 用者提供更契

11、合實際的數值進行系統化的評價， 但是這里不需要 組織者進行模糊評價， 相反， 評價制造的優劣定性指標很難通過 實際使用滿足大小來進行評價。3.4 服務優選云制造的任務需求需要分解， 通過對每個云子任務的需求制 造過程進行匹配能了解到云制造中的服務資源粗選， 有其重要意 義。云制造資源服務的優化組合問題可以是以一個目標為前提 開展的問題優化， 現在部分學者在研究中通過加權法和優先級法進行目標問題轉化， 通過問題的優化， 能使用單元目標的優化方 法，使整個問題的求解方法增多， 且這種方式能規避傳統求解法 中存有的缺陷。具體內容如下：（1）選取的權重系數有著極強的主觀能動性，整個優化能 讓權重的向量

12、日趨敏感， 同時優化結果受到權重影響會有這巨大 的影響力。（2）用戶先要對整個問題的優化界面有著較好的了解，并 清晰的了解到各個參數間所能函數的影響， 通過優先級順序的排 列。來限制部分專業素養不高的用戶。（3）通過一定的方式將目標進行多方優化，可以在優化問 題以后， 在目標函數的條件下進行優解， 并使用多個目標進行優 化，很難從本質上進行問題的優化求解。（4）轉化成單目標優化問題求解，只能在優解中為決策人 提供備用方案。 另外， 用戶一般情況需要獲得一組數量有限且接 受性較好的優選方案，并根據實際的需求任務情況來獲取方案， 以期能獲得一個滿意的執行方案。4 結束語云制造以網絡云計算技術作為基礎， 集合