[發明專利]一種面向增量制造的資源自主管理方法

有效

• 申請號: 201410065004.8
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103839135B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 蔣云良;楊小明;童丹楓;廖備水;姚遠
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;H04L12/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 韓洪

【技術領域】

本發明涉及計算機集成制造領域和人工智能的技術領域，特別是涉及增量制造資源自主管理的方法及相關系統的技術領域。

【背景技術】

自主管理技術目標是降低大規模、動態系統管理的復雜性，使在復雜的網絡設備能夠在預設策略實現自身管理。IBM的白皮書An?Architecture?Blueprint?for?Automatic?Computing提出一個普適的自主系統構架，專利CN1581154B提出了一個5層通用自主系統構架。但已有系統和架構并未提及面向制造資源的自主管理，也沒有包括管理策略的具體的表達和存儲方法，以及如何通過管理策略控制自主系統決策的推理方法。

增量制造技術是基于材料堆疊成形的制造工藝的總稱，具有集成度高、可控性好、清潔，以及節省材料等優勢，隨著其所能提供產品的強度和精度的不斷提高，在工業中的應用逐漸增多。此外，增量制造工藝也廣泛用于人體器官打印、食品、服裝和建筑等領域。

云制造是建立在云計算、物聯網和計算機集成制基礎上的制造服務組織模式，通過本體技術對制造資源進行描述、抽象和封裝，借助虛擬化技術集成制造資源，將實體資源建立公共服務平臺為消費者提供制造服務。

與傳統制造技術相比，增量制造具有獨特的工藝形式和技術優勢更適合建立集中管理、按需服務的云制造平臺。典型的增量制造流程是通過網絡提交計算機工件模型，報價、合同簽訂、機器加工，后處理和物流返回，流程相對簡單，易于集成，但尚未形成大規模的增量云制造平臺服務。

目前云制造技術的研究與實施主要關注實體制造資源，如機床、加工中心、仿真設備、試驗設備、物流貨流等制造設備的資源描述與管理，以及人/組織、業績、信譽等運營要素的接入和感知。由于產業結構和工藝流程的復雜性，現存多為第三方提供商面向制造企業提供的服務云平臺，具體制造領域的云平臺的實施尚處于初級階段，對增量制造的云平臺建設尚未有明確的實施方法與案例。

為實現面向增量制造的資源集成，向用戶提供透明化的商業增量制造云服務，一個主要的問題是如何有效的管理龐大數目的制造設備和相關軟硬件資源，其核心是使增量制造云平臺能夠支持設備的動態加入、刪除和管理，提供服務接口，并使制造資源的運行和協作遵從商業策略的指導。在此過程中，如何解決自主管理器運行和維護中產生的策略沖突，是保證商業服務正常運行的關鍵。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種面向增量制造的資源自主管理方法，能夠接入和管理大多數增量制造設備和相關資源，向應用層提供虛擬制造資源池。

為實現上述目的，本發明提出了一種面向增量制造的資源自主管理方法，包括若干個相互獨立的自主管理節點，每個自主管理節點連接各自被管資源構成資源虛擬池向應用層提供服務，若干資源虛擬池構成資源層，應用層依賴不同企業或平臺的應用模式，可接收來自自主管理節點的服務注冊，任意一個自主管理節均可升級為主控節點，主控節點能夠向相鄰對等節點發起協作請求，主控節點監督并且協助自主管理節點完成請求，所述相鄰對等節點為主控節點在一個網段上可訪問的自主管理器節點，所述被管資源包括監控設備、軟件以及制造資源，自主管理節點的結構包括虛擬服務、虛擬服務管理器、規則引擎、執行器、傳感器、監視器、事件管理器和知識庫。

作為優選，所述虛擬服務為從被管資源轉換而來的一組具有統一接口的虛擬服務集合；虛擬服務管理器為自主管理節點和制造資源的中間層；規則引擎能基于可廢止推理方法生成業務決策；執行器能根據業務決策執行編排的服務，并向事件管理器反饋結果；監視器能接收從傳感器得到的外部環境變化、設備狀態變化信息，判定可能的事件，并向事件管理器反饋，將導致知識庫中規則的變化；事件管理器能接收外部服務請求，在資源管理節點無法對事件響應時，能發起一個協作請求并監督完成的過程；知識庫為存儲和管理知識的數據庫模塊，所述知識包括事實、規則及規則之間優先級關系。

作為優選，所述知識庫中的事實由有序對(p,v)表達，p表示屬性，v表示值，屬性和值組合可以表達復雜的對象。

作為優選，所述知識庫中的規則由硬性規則和可廢止規則構成，所述硬性規則表示可靠的知識，可廢止規則定義不確定的知識，硬性規則和可廢止規則均由有序對({F},{A})構成表達，其中{F}定義為一組事實的集合，{A}為動作集合，所述{A}中元素數目最大為1，{F}可為空集。

作為優選，所述自主管理節點啟動后，從知識庫讀入事實和規則，進入執行過程，所述執行過程包括事件執行流程、協作流程和狀態監控流程三個執行循環；