云制造服務需求多粒度解析及調度方法研究.pdf

1、網絡化制造是制造業(yè)的發(fā)展趨勢,隨著云計算和物聯網等信息技術的發(fā)展,一種以按需服務、資源虛擬化為特點,以分布、異構和多控制域的資源或資源聚合為云節(jié)點,透明、簡潔、靈活地構建開放、動態(tài)的協(xié)同工作支持環(huán)境,同時提供標準、規(guī)范和通用的制造服務的新型網絡化制造模式—云制造被提出。
　　云制造模式要實現多用戶、多系統(tǒng)之間的交互,為客戶提供多粒度、多尺度的個性化制造服務,提高生產效率,為云資源提供者和消費者提高經濟效益。而現有的制造網格服務需求

2、解析標準化、單一化,解析結果較難滿足客戶個性化需求,同時,由于解析結果單一化,導致任務隊列較長、資源負載不均衡等問題。現有的服務需求解析技術已不能完全有效的滿足云制造的按需服務、動態(tài)特性強、組織結構和工作流程復雜等特點。
　　基于上述問題,本文以云制造服務需求多粒度解析及調度方法為研究對象,作了以下研究:
　　1.分析了云制造的內涵及其體系結構
　　通過對網絡化制造和制造網格模式的研究,重點分析了云制造的內涵和體系結構

3、;討論了云制造與制造網格、網絡化制造等現有制造模式區(qū)別;并研究了云制造的組織模式,分析了云制造的運行流程。
　　2.基于語義的云制造服務需求多粒度解析方法研究
　　本文通過對云制造內涵及其服務需求解析問題的分析,研究了基于語義的云制造服務需求多粒度解析方法。采用語義 web構建以客戶需求為目標的多粒度云制造資源參數本體,建立了一套共享的術語和信息表示結構,為客戶需求解析提供一個統(tǒng)一的模式,根據客戶需求的多樣性設計了資源本體映

4、射算法,避免了同一資源因表達不同而描述不同,在此基礎上構建推理規(guī)則,通過 Jean推理機對客戶需求進行推理,從而得到具體、全面、規(guī)范、多粒度的服務需求信息。
　　3.基于等級劃分的云制造資源調度算法
　　針對云制造資源異構性、復雜性、聚合性等特點,以任務負載均衡和資源利用率為目標,采用一種基于等級劃分的動態(tài)資源調度算法。該算法采用啟發(fā)式算法的思想,構建資源矩陣,并根據任務分布的情況選用不用的算法,在犧牲部分時間復雜度性能的基

5、礎上大幅提高系統(tǒng)的吞吐量。同時在資源調度過程中加入負載管理器作為反饋環(huán)節(jié),負載管理器收集云制造資源負載信息并將結果反饋給資源調度器,資源調度器根據反饋的結果增加或減少制造資源以保證云制造資源調度的實時性和負載均衡性。
　　4.開發(fā)了云制造服務需求解析模塊原型平臺
　　討論了云制造平臺的總體框架、邏輯結構等,開發(fā)了云制造服務需求解析模塊,并對本文的理論和方法進行了初步驗證;
　　本文的研究成果對于促進制造業(yè)自動化信息化的