[发明专利]一种支持制造能力按需使用和共享流通的云制造能力描述方法

说明书

技术领域

本发明属于分布式制造系统信息集成技术领域，具体涉及一种支持制造能力按需使用和共享流通的云制造能力描述方法，即一种以资源描述、知识表达等技术为支撑，以制造能力的按需使用和共享流通为目的的新的资源服务化技术。

背景技术

云制造是为适应制造业敏捷化、服务化、绿色化、智能化的发展趋势，而出现的一种基于网络的制造模式，是制造业信息化的一种新发展，是制造服务理念的具体体现。云制造强调制造资源和制造能力以服务的形式进行聚集，并基于网络自由流通，进而实现按需使用和动态协同。制造能力是云制造服务平台中最重要和核心的服务内容之一。一方面，制造企业很多资源难以独立的直接提供给用户有效地使用，如设计模型、仿真数据、高端设备以及各类经验知识，通过智力资源的引入，能够将上述资源进行有效的集成并以能力的形式对外提供，则可以在为用户提供原始资源的同时，还能够为其提供完整的解决方案及附加服务。另一方面，为满足用户个性化、专业化业务需求，需要服务平台提供多类型、多粒度、高质量、低成本的服务。通过制造能力的服务化技术，可以对制造能力进行智能的、灵活的组合与分解，使其能够利用现有资源形成不同功能、不同类型和不同粒度的服务按需提供给用户，以最大程度满足用户的需求。而在云制造服务平台中实现制造能力的按需使用与流通，其基础是制造能力的建模。

1969年，Skinner首次提出制造能力的概念，并指出制造能力由成本、质量、交付时间等要素及各要素之间的关系组成。此后部分研究者在此基础上对制造能力要素进行了扩充，如增加了对创新、服务及环境等构成要素的考虑。但目前关于制造能力尚没有统一、明确的定义。从宏观战略角度关于制造能力理解中，部分学者将制造能力与竞争优先权、核心竞争力等概念视为等同，混淆了这些概念术语之间的区别。在制造业信息化相关应用领域中，也存在一些类似的理解，如加工能力、制造工艺等。

目前关于制造能力相关的研究，从宏观角度主要以定性分析为主，缺乏对制造能力定量的分析和描述；从微观角度主要侧重对制造能力构成要素的分析，重点描述企业或资源的自身特性，如设备的加工工艺等信息等，缺乏对制造能力构成要素之间逻辑关系的分析与考虑。此外，缺乏对制造能力形成过程的描述与分析，以及对该过程中所涉及各类知识经验如何表示与共享问题的考虑。

若实现云制造所提出的制造能力按需的、智能化的使用与流通，需要对制造能力进行全新的描述并提供一系列相应的技术和方法，也是云制造模式亟待解决的关键问题。

目前国内外尚未有公开的文献报道支持形式化描述的制造能力按需使用与共享的具体内容。

发明内容

本发明的目的在于：本发明涉及一种支持制造能力按需使用和共享流通的云制造能力描述方法，本发明主要解决了三个问题：一是云制造模式下制造能力包含什么的问题，即本发明给出了制造能力的多维信息模型；二是制造能力如何形式化描述的问题，即针对上述模型，本发明给出了支持模糊信息和动态行为信息描述的制造能力描述方法；三是如何在云制造服务平台中发现满足用户需求的制造能力服务，即本发明给出的基于制造能力服务网络的“一次检索、二次推荐”方法。上述目标的实现，最终为实现制造能力服务的按需使用和自由流通提供了支撑。

本发明采用的技术方案为：给出制造能力多维信息描述模型，并针对该模型中模糊信息和动态行为信息进行了形式化的描述，依赖服务间的模糊关系构造了制造能力服务网络，并基于该网络给出了制造能力服务的智能检索与推荐方法。该方法主要包括以下几个步骤：

步骤1）、给出了支持定性和定量描述的云制造模式下制造能力多维信息模型；

结合制造能力的概念及实际需求，对制造能力进行统一的建模，由于知识是形成制造能力的基础，尤其是隐形知识的存在，从而使得制造能力描述具有较强的不确定性，本发明将从以下三个方面来构造基于知识制造能力的多维信息模型：制造能力构成要素维、制造能力综合评估维、制造能力关联关系维。其中，制造能力构成要素维模型又可分为四个部分：主体资源、产品业务、人力资源和过程知识。制造能力评估要素维模型可以细分为三个部分：制造能力QoS评估、主体评估、交易评估。制造能力关连关系维模型主要包括制造能力内部关联关系和制造能力间关联关系。

步骤2）、针对步骤1）中的制造能力描述模型，对其各要素维中的模糊信息和动态行为信息进行提取和分类。