云制造应用模式探讨及方案分析

为了对云制造的进一步研究提供全局指导意义,从商业理念、平台、技术和安全四个方面,探讨了云制造应用模式所需的策略,提出区域云制造平台、重构技术范畴、云安全策略等云制造研究新思路。设计了一个云制造应用模式,分析了其功能要求,开发了其中的部分模块功能,最后总结了云制造的下一步发展及应用前景。     

云制造环境中的虚拟制造单元

为实现云制造环境下制造资源的灵活配置和制造能力的按需匹配,提出云制造环境中的虚拟制造单元（VMU-CM）和云制造环境中的虚拟制造中心（VMC-CM）,基于VMC-CM给出了产品的制造过程。对云制造环境下制造资源、制造能力的特点进行分析,对制造资源和制造能力进行具体分类,给出了VMU-CM的结构和构造流程,根据制造任务设定VMU-CM的信息,构造从事各类制造活动的VMU-CM。通过生产过程、组织结构和对外服务信息,将各类VMU-CM整合起来构建VMC-CM。将VMC-CM的制造能力信息封装为制造服务接入制造服务中心,实现了＂制造资源—制造能力—制造服务＂的制造资源虚拟化过程。通过VMU-CM和VMC-CM的部分理论在面向集团企业的云制造平台的制造能力标准制定和制造服务中心构建中的应用,证明了所提理论的可行性。     

云制造环境下支持演化的制造云服务元建模

针对制造云服务运行环境的高度动态开放性,在分析了制造云服务建模需求的基础上,提出了支持演化的云服务元建模框架,着重研究了框架的语义表示层中的云服务元模型架构。在云服务元元模型层,给出了云服务元元模型的形式化定义及云服务的概念模型。在云服务元模型层,阐述了云服务业务主对象、业务元对象和业务元数据的模型结构及演化操作对象、演化日志对象的模型结构。在云服务模型层,基于Web本体描述语言建立了云服务本体。在此基础上,提出了云服务的演化过程模型。开发了一个面向模具行业的制造云服务管理平台原型,通过实际案例验证了该云服务建模方法的可行性和有效性。     

云制造及相关先进制造模式分析

为更全面地理解云制造与现有先进制造模式之间的关系,针对敏捷制造、网络化制造和面向服务制造等几种典型模式,对其概念、提出的背景及研究发展现状进行了系统分析.在此基础上,从理念和应用模式等角度详细阐述了云制造与这些模式之间的联系与区别,明确了云制造的特点和内涵,指出:云制造以实现敏捷化、服务化、绿色化、钾能化为目标,是网络化制造的一种新发展,足面向服务制造理念的具体体现.     

云制造模式下制造服务主动发现与敏捷配置方法

针对云制造模式下加工制造服务的主动发现与优化配置问题,以底层加工设备为研究对象,从加工设备的基本信息、加工能力、实时状态和服务质量四个方面对其动态服务能力进行描述与建模;提出一种制造服务的主动发现机制和相应的敏捷配置方法,结合制造服务的静、动态信息,基于灰色关联度的评价方法对候选制造服务进行多目标综合评价,实现加工任务驱动的制造服务资源集的优化配置。通过实例验证了所提方法的可行性和实用性。     

云制造合作思想与实现

为实现云制造服务的推广应用,分析了云制造企业的合作思想,提出基于合作的云制造实现模式与分阶段实施步骤。分析了云制造企业合作的复杂性,以多功能开放型企业供需网动态网络性、多样性、充分开放性、包容性合作理念为指导,从层次、内容、空间三个维度分析基于服务来组织和实现的云制造企业合作思想。提出基于企业合作理念的云制造服务系统架构,给出虚拟私有云实现企业合作的方案,为云制造服务系统的构建提供了管理运营角度的支持。提出资源型合作、服务型合作与创新型合作理念,为云制造系统的分阶段实施提供了思路。通过案例讨论了面向中小企业、基于资源型合作的云制造服务平台应用模式。     

云制造资源虚拟化研究

为实现软硬物理制造资源的全面互联、感知与反馈控制,并将物理制造资源转化为逻辑制造资源,解除物理制造资源与制造应用服务之间的紧耦合,以支持资源高利用率、高敏捷性、高可靠、高安全、高可用的虚拟云制造服务环境,分析了云制造资源虚拟化的相关技术,提出了云制造资源虚拟化框架,论述了虚拟化支持下的云制造关键技术.指出云制造资源虚拟化能够实现更全面和更深入的软硬资源共享;能够形成具有高扩展件和灵活伸缩性的大规模虚拟资源云池;能够按需动态敏捷调配资源,获得资源高利用率并实现节能降耗;能够支持高可靠、高安全的多主体协同运行;能够支持生生命周期用户按需获取普适化的高可用服务操作环境.     

云制造中的关键技术分析

我国正在大力发展现代服务业,制造服务是现代服务业中的重要组成部分,而云制造是实现制造服务的一种现代制造模式。本文分析了云制造的内涵,给出了云制造的体系架构,并对其中的制造资源描述、关键技术问题等进行了讨论,对云制造在我国的发展进行了有益的探索。     

再论云制造

在综合已有文献和近期研究实践的基础上,进一步论述了云制造.提出云制造是一种面向服务的、高效低耗和基于知识的网络化、敏捷化制造新模式和技术手段,它丰富和拓展了云计算的资源共享内容和服务模式,促进了制造的敏捷化、服务化、绿色化、智能化;融合云计算,物联网、高性能计算、面向服务、智能科学等新兴技术与信息化制造技术,构成r完整的云制造服务系统及云制造技术体系.通过应用案例讨论了面向集团企业和面向中小企业云制造服务平台的技术和应用模式,并对我国实施云制造的思路和发展提出了建议.     

云制造的体系结构研究

云计算正迅速改变着信息系统设计构建和服务方式。本文针对现代制造业跨平台、跨区域、跨企业的协同需求,引入云计算思想,给出了云计算平台的总体结构,提出了一种云制造平台的总体结构,讨论了实施云制造所需的关键技术,为中小企业搭建云制造服务平台提供理论支持和技术指导。     

云制造模式下制造能力建模关键技术

阐述了云制造模式下制造能力的内涵,并对制造能力模型构建及描述机制等关键技术做了深入探讨。归纳和总结了当前制造能力研究现状及存在的主要问题,给出了云制造模式下制造能力的概念与分类。构建了制造能力多维信息模型,并给出了针对该模型的制造能力描述框架,为最终实现制造能力形式化描述提供了支持。结合云制造模式下对制造能力共享的实际需求,依据所提出的建模理论和技术,初步开发了一个支持用户按需使用的制造能力服务化系统原型。     

云制造特征及云服务组合关键问题研究

为实现基于知识的制造资源和制造能力的共享与协同,实现云制造系统中资源服务的增值和增效,在分析云制造典型特征后,对云制造中的资源、制造云服务、制造云的关系进行了阐述.在此基础上,设计了制造云服务管理原型系统功能结构,对基于云制造全生命周期运行的云服务组合需求进行r阐述.对云服务组合建模/描述和一致件检查、云服务关联关系、云服务组合柔性、组合网络及其动力学特性、云服务组合建模与评估、组合优选等实现云服务组合的关键问题进行了研究,为未来实现高效智能化的云制造服务管理提供理论支持.     

面向云制造的网络研究

云制造为我国广大中小企业充分利用和共享社会制造资源,提升企业综合竞争能力提供了重要的支撑手段。然而Internet"端到端尽力服务"的原则和无语义、中心化的Web服务,限制了云制造资源与制造能力的共享和协作。为了解决这一问题,基于覆盖网络和语义Web,提出了一种新的网络体系结构——面向云制造的网络(Cloud ManufacturingOriented Network,CMON),以支持资源高利用率、高敏捷性、高可靠性、高安全性和高可用性的云制造服务环境,为进一步深入、系统地开展云制造的研究、开发、实施和应用奠定了基础。     

云制造环境下的普适人机交互技术

为使云制造环境下的用户界面能够满足云制造全生命周期各种用户的需求,对云制造环境下的用户界面特征进行了分析,指出云制造环境下的用户界面具有普适性与自然性、智能化与移动性、虚拟化与松耦合、个性化与全生命周期可定制性等;对新一代普适人机交互技术的现状与趋势进行了综述,指出新一代人机交互技术包括基于现实的人机交互、自然用户界面、笔式用户界面和上下文感知技术;在此基础上提出了云制造环境下普适人机交互技术的研究框架,对其中的用户界面虚拟化资源的动态按需配置技术、按需服务的普适个性化界面定制技术、面向普适设备的自然交互技术、面向普适信息的可视分析技术、笔式操作平台等关键技术进行了分析.最后对云制造环境下普适人机交互技术的未来发展进行了展望.     

航天云制造服务应用模式研究

为提升大型集团企业核心竞争力和产品创新能力,从加强管控和研制生产协作的需求出发,引入新型云制造模式。通过对航天产品研制过程各阶段的应用服务分析,提出航天云制造服务应用体系架构。基于该架构提出基于资源集约、支持集团集中管控、面向成员单位的资源共享、面向成员单位研制协同、对外协作五种航天云制造服务应用模式。通过实例分析对应用模式进行了验证,该模式为云制造服务在航天的实际应用提供了新的思路。     

云制造服务信任评估技术

为解决云制造服务模式中多主体之间的信任评估问题,研究了模糊化的直接信任度量化模型,提出一种基于交易经验和移动加权平均法的直接信任度预测模型,并给出模型的动态更新算法;研究了推荐信任度中推荐权值的影响因素,提出一种基于主体间信任评估相似性和主体间直接信任关系的推荐信任度权值确定算法,并结合主体间的直接交易门限值,给出推荐信任度权值的动态更新算法。     

区块链下云制造服务平台交易演化博弈分析

为了在区块链技术下探究云制造服务平台如何制定智能合约来进一步保障平台交易的可靠性,针对供需双方在平台中执行智能合约的交易策略构建博弈模型,并通过MATLAB软件进行仿真实验。结果显示,当双方的信誉收益、信息收益、履约保证金奖励和风险成本之差均大于0,且在选择履约时不改变策略与改变策略的净收益之差大于0时,双方执行合约的策略都会向履约演化;保证金和信誉反馈金额对选择履约策略有正向作用,风险系数有负向作用,而且历史交易质量越高演化速度受其他参数的影响越大。