[發明專利]面向云制造的制造需求與設備能力歸一化建模方法

有效

• 申請號: 201711173874.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107944698B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 王時龍;楊星星;易力力;康玲
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/10;G06Q50/04
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

一種面向云制造的制造需求與設備能力歸一化建模方法，在建立設備制造能力模型和零件制造需求模型的基礎上，引入特征工序路線，通過直覺模糊算法對設備資源組和云任務制造需求進行匹配，構建了面向云制造的制造需求—設備能力歸一化模型。結合云制造的特點，綜合考慮零件與設備的多樣性和制造工藝的復雜性、人力參與因素和資源能力的可量化性因素，對需求和能力進行特征建模，建立云制造任務與設備能力之間的映射關系，提高了后續制造資源智能搜索以及云制造服務組合優化匹配的效率和能力，云制造服務平臺能夠從眾多的制造資源中快速有效的選擇出滿足制造需求的制造資源，降低制造成本，提高產品質量，實現制造資源高效共享和優化配置。

技術領域

本發明屬于云制造技術領域，具體的涉及一種面向云制造的制造需求與設備能力歸一化建模方法。

背景技術

隨著信息技術迅速發展，以應用服務提供商、制造網格、敏捷制造、全球化制造等為代表的網絡化制造模式，日漸成為制造業企業應對知識經濟、制造全球化、快速響應市場需求、提高企業競爭力等目標的一類先進制造模式。雖然網絡化制造在資源服務化建模與封裝、資源配置與調度、協同設計、工作流管理等領域取得了一定成果,但其無論在技術上還是運營模式上還存在著缺乏完善的運營服務模式、不能實現動態智能的制造資源共享與分配、缺少終端物理設備智能接入實現技術、沒有有效的安全解決技術和手段等瓶頸問題，導致網絡化制造的資源服務提供者和資源服務需求企業無法取得顯著的經濟效益,制約了網絡化制造進一步推廣與發展。針對當前制造業信息化發展和應用過程中遇到的瓶頸問題，結合云計算、物聯網、面向服務的技術、高性能計算技術等理念和新技術，提出了一種面向服務的、高效低耗和基于知識的網絡化制造新模式——云制造(Cloud manufacturing，CMfg)，并已在學術界和工業界都得到了廣泛的認可。它將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務化，構成制造資源和制造能力池，并進行統一的、集中的智能化管理和經營，實現智能化、多方共贏、普適化和高效的共享和協同，通過云制造系統為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的和優質廉價的服務。

云制造充分融合了現有先進的制造模式，以及信息科技最新的研究成果，特別是云計算技術，突出體現并拓展了云計算所秉承的“一切皆服務”思想，將制造全生命周期過程所涉及制造資源都封裝成了制造云服務，通過服務提供者(Service Provider)、服務請求者(Service Requester)和服務管理平臺(Service Management Platform)三個基本角色的交互，完成服務的發布、查找、組合、綁定和調用等活動。即，云制造是一種利用網絡和云制造服務平臺，按用戶需求組織網上制造資源(制造云)，為用戶提供各類按需制造服務的一種網絡化制造新模式。在云制造模式中實現制造能力的按需使用與流通，其基礎是制造需求和制造能力的建模與封裝，其中制造需求被封裝成訂單，制造能力被封裝成服務發布到云制造平臺。云制造平臺面對數據量巨大的訂單和服務，需要實現兩者的智能匹配，從而實現制造能力的按需使用。因此，云制造平臺的關鍵技術在于制造需求和制造能力能夠動態協同。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種面向云制造的制造需求與設備能力歸一化建模方法，能夠滿足云制造環境下制造需求和制造能力自動匹配的要求，提高模型對云制造的實際情況的表達程度，從而提高云制造中制造需求與設備能力匹配的效率，改善制造任務的資源尋優配置，提升產業鏈協作能力，從而降低制造成本，提高產品質量。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種面向云制造的制造需求與設備能力歸一化建模方法，包括如下步驟：

步驟一、設備能力建模：構建以機床為核心的基于特征的設備制造能力模型，以能力特征的形式加以描述和呈現，從而保證零件制造需求與設備制造能力的匹配計算的有效性；

步驟二、制造需求建模：分別從商務需求維和技術需求維分析云任務制造需求，構建基于特征的零件制造需求模型，以詳細了解云制造任務中零部件加工制造信息，并獲取其中關鍵零部件特征加工需求及制約工序；