云制造环境下基于功能需求的资源发现方法

云制造环境中存在大量功能相同或相似的资源,使得用户很难获得符合需求的资源。针对这个关键问题,对云制造环境下基于功能需求的资源发现进行了研究,提出了一种云制造资源发现框架。首先对云制造资源进行形式化描述,并分别计算语义相似性,然后进行加权相似度计算,最后采用聚类技术,从功能相似角度对资源进行聚类预处理,从而降低资源查找空间,提高资源发现效率。通过实验验证了所提方法的有效性。     

基于业务流程的制造云服务组合模型

为了提高云制造系统中制造云服务的组合成功率,实现组合云服务与用户业务需求的准确匹配,在对制造云服务、流程节点任务、云服务的可组合性和流程匹配进行形式化描述的基础上,提出一种基于业务流程的制造云服务组合模型。该模型由业务流程引擎、业务流程、选择逻辑、评估逻辑、监控逻辑、知识库和原子云服务集构成,在功能匹配的基础上,对候选服务的可组合性进行检查,结合负载、服务质量(QoS)和业务流程信息,选择合适的云服务,并将其挂接在业务流程上实现制造云服务的组合。对制造云服务的组合流程进行了详细描述,并给出云服务组合的实现方法。实例分析表明,该模型能够有效地选择满足业务需求的云服务实体并进行组合,从而提高制造云服务的组合成功率,保障用户制造活动的顺利进行。     

云制造环境下协同工作流控制模型研究

分析制造企业协同工作流管理的新需求,指出云制造模式下协同工作流管理存在自主、并发、协同、动态的特点。采用分层有限状态自动机对协同工作流控制过程建模,给出用于实现该模型的简化类结构设计,阐述模型中状态机的动态重构和行为控制过程。将该模型应用于某钢铁企业集团板材营销业务协同中,结果表明,该模型可提高业务协同效率及公司板材的接单能力。     

团购模式下云制造服务资源组合优化模型与算法

在云制造服务环境中,为了进一步降低需求者的服务成本,提出了一种团购模式下云制造服务资源组合优化模型与算法。在云制造平台发展的初期阶段,以服务需求者的视角分析云制造服务资源组合优化管理问题,通过团购模式研究了资源组合优化模型与算法,模型中考虑团购定价、团购信任度等关键影响因素,对云制造资源组合优化进行综合决策;设计改进的遗传算法进行模型求解,进一步对团购模式下云制造服务资源组合模型进行仿真分析。通过不同规模问题的仿真实验验证了模型与算法的有效性和可行性,仿真结果表明,在团购规模逐渐增大的情况下,团购模式比个体模式更具有成本优势。     

面向过程的资源组合排斥冲突检测方法

由于云制造环境下服务于业务过程的资源集中可能存在相互排斥的资源,在运行阶段可能会产生资源冲突。针对这种情况,提出了面向业务过程的资源组合排斥冲突检测方法。以工作流模型为基础,提出资源服务链模型(RSCM)并分析在资源服务链模型中可能出现排斥冲突的情况;提出有效子图的概念。最后基于资源服务链模型和有效子图,提出面向过程的资源组合冲突检测算法。实验结果表明,该算法能有效地检测出面向过程的资源组合过程中因资源排斥关系而产生的资源冲突。     

云制造环境下基于双层规划的资源优化配置模型

为了解决云制造环境下制造资源的优化配置问题,综合考虑需求与服务双方以及云平台运营方的利益,提出了一种基于双层规划的资源优化配置模型。该模型以前景理论结合多约束多属性评价体系求解出的供需双方满意度作为上层规划的优化目标;以云平台资源利用率最大化为下层规划的优化目标;通过双层规划并采用改进的i-NSGA-II-JG算法对多目标制造资源配置问题进行求解。最后,通过算例仿真实验证明了该模型的可行性和优越性。     

云制造环境下基于可信评价的云服务选择

针对云制造环境下因存在大量功能相同或相似的制造云服务而导致用户很难获得合适云服务的问题,提出了一种基于可信评价的制造云服务选择方法。对问题进行了抽象,将可靠性、可用性、时效性、价格和诚信度纳入可信特征集,并考虑评价时间、评价者的诚信度对可信值的影响,采用加权平均的方法计算制造云服务的整体可信度;在此基础上,综合考虑制造云服务的功能、任务负载、当前状态和物理距离等因素,通过匹配功能、任务负载和价格,并结合可信评价值来指导云服务的选择。仿真结果表明,所提方法能够有效地识别云制造环境下的制造云服务实体,可提高交易活动的成功率,满足用户的功能需求和非功能需求。     

面向云制造模式的制造资源协作支撑平台分析

随着产品复杂度的提高和更短的生产周期要求,单个制造企业资源和能力无法满足要求。应依托第三方制造资源协作平台,实现各企业分布式制造资源和服务的共享和协作。研究面向云制造模式的制造资源协作平台的架构、功能和运作机制,为构建制造云提供有效的基础设施解决方案。     

云制造服务组合研究综述

随着工业化的飞速发展,制造业作为推动工业化的主力军必须加快发展步伐,因此,一种新的面向服务的制造模式——云制造被提出.云制造旨在在分布式制造资源和能力之间进行共享和协作并与需求构成一种按需的资源分配和使用方式,在选取最优性能服务的同时将这些服务组合成一个满足用户需求的复合服务需要不断进行探索.云制造服务组合是一种典型的...     

云制造环境下面向多目标优化的虚拟资源调度研究

为解决云制造环境下虚拟资源调度存在的算法求解效率不高、模型建立缺乏考虑任务间关系约束和任务间及子任务间的物流时间及成本因素等不足,构建了兼顾交货期时间最小化、服务成本最低化、服务质量最优化为目标的多目标虚拟资源调度模型;采用一种基于项目阶段的双链编码方式进行编码,并提出自适应交叉与变异概率公式,以避免交叉、变异概率始终不变导致算法效率下降与过早收敛的问题;在此基础上利用基于项目阶段的多种交叉变异策略相结合的改进遗传算法进行求解,保证了算法的全局与局部搜索性能。实例结果表明,相比于传统的模型与算法,该模型适用性更强,改进的遗传算法在求解效率、准确度与稳定性方面均有较大提高。     

基于LG-MMAS算法的制造云服务优化组合研究

制造云服务组合是一种提高云制造资源利用率,实现制造资源增值的新技术,对云制造产业的快速发展具有重要的支撑作用。随着云制造技术的日益成熟,网络上出现了大量具有相同制造功能和不同服务质量的制造云服务,如何通过这些制造云服务构建出既能满足用户制造需求,又具有最优服务质量的组合服务是云制造领域面临的难题。针对这一问题,将协作学习、变异和精英保留机制引入最大最小蚁群算法,构造了具有学习和变异能力的最大最小蚁群算法,并使用该算法求解服务质量感知的制造云服务优化组合问题。仿真实验结果验证了算法的有效性。     

基于自适应粒子群算法的制造云服务组合研究

针对云制造系统中制造云服务组合的多目标规划问题,研究建立了问题模型并提出了求解方法。首先引入了网格制造模式的制造资源服务组合技术,探讨并描述了云制造模式中基于服务质量（QoS）的制造云服务组合过程;接着通过分析云制造模式下制造云服务的特征并基于制造领域知识,研究定义了制造云服务的八维QoS评估标准及计算表达式,推导出制造组合云服务的QoS表达,进而建立了制造云服务组合的多目标规划问题模型。最终设计了自适应粒子群算法来解决该多目标规划问题。仿真实验表明,该算法能有效并高效地解决该问题,且求解效率优于传统粒子群算法。     

面向制造任务的云制造虚拟车间构造方法

针对云制造模式下快速选择和组织相关制造资源、保证制造任务执行的问题,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,链中的节点对应制造设备云服务或检验云服务,链中的有向边对应物流云服务;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。算例分析表明,相比其他方法,该方法能够在更短的时间内完成云服务的选择,并保证所选云服务的服务质量（QoS）在相关域中是更好的。     

云制造环境下基于SVM的加工设备资源分类研究

云制造资源的有效分类是资源服务化封装及后续制造资源服务检索的前提条件,针对高维度特征、多类别加工设备资源的分类问题。依据描述云制造加工设备资源属性特征的XML文档,提取资源属性特征并进行向量化处理。基于SVM算法建立制造资源自动分类预测算法模型,引入SMO算法提升SVM分类算法的分类效率,并利用网格搜索寻求SVM算法的最优参数从而优化SVM算法效果。最后基于某设备资源集的原始设备信息对不同加工设备进行分类实验,验证了该分类模型的有效性以及可行性。     

基于改进北极熊算法的制造云服务组合优化

为了提高云制造环境下制造服务组合优化的效率,提出了一种基于改进北极熊算法的制造云服务组合优化方法。该方法对制造服务进行实数编码,并以服务功能和服务质量为评价指标,使用改进的北极熊算法对制造云服务组合优化问题进行求解,得到最优的服务组合方案。同时通过引入动态视野,对算法的局部搜索进行调整,并与遗传算法中的变异策略相结合,以提高求解多目标问题的效率,同时降低因初始参数影响而导致算法陷入局部最优的可能。算例分析表明,改进的北极熊算法在求解制造云服务组合优化问题上比原始北极熊算法、标准遗传算法、改进的灰狼优化算法和改进的粒子群优化算法具有更高的效率。     

基于云制造平台的云资源语义描述研究

为解决通过云制造平台实现资源描述的问题,采用分而治之的思想将云资源细分归类后进行分别描述,提出了一种基于云制造平台的“框架建立-框架获取-资源描述”三阶段的资源语义描述机制。针对web服务类云资源,建立了资源服务与服务请求的本体描述模型,在此基础上设计了服务发现算法。开发了云制造应用平台原型系统,验证了提出的资源描述与发现的方法。     

基于区块链的云制造系统内可信资源调度方案

针对目前云制造系统中存在的各参与主体间信任问题以及资源调度效率问题,研究了将区块链技术应用于云制造系统中.首先,阐述了区块链技术应用于云制造系统的意义,提出了一种基于区块链技术的云制造系统;其次,设计了基于智能合约的制造资源调度方式,构建制造成本最小、时间最短、合格率最高的资源调度模型并用差分进化算法进行求解;最后,进行实验仿真.结果表明,基于区块链技术的智能合约内进行资源调度方法在保证了系统内各参与主体间相互信任的同时,有效地提高了云制造系统的资源调度效率和资源调度方案的优越性.