云技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化制造中的應(yīng)用

云技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化制造中的應(yīng)用

0網(wǎng)絡(luò)化制造模式研究重點(diǎn)在于共享和分配制造資源21世紀(jì)，制造業(yè)的發(fā)展在促進(jìn)高科技應(yīng)用方面更加薄弱。以應(yīng)用服務(wù)提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)、制造網(wǎng)格(MGrid)、敏捷制造、全球化制造(globalmanufacturing)等為代表的網(wǎng)絡(luò)化制造模式,成為制造企業(yè)為應(yīng)對知識經(jīng)濟(jì)和制造全球化的挑戰(zhàn)而實(shí)施的、以快速響應(yīng)市場需求和提高企業(yè)(企業(yè)群體)競爭力為主要目標(biāo)的一類先進(jìn)制造模式。網(wǎng)絡(luò)化制造將先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建面向企業(yè)特定需求的基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng),并在系統(tǒng)的支持下,突破空間地域?qū)ζ髽I(yè)生產(chǎn)經(jīng)營范圍和方式的約束,開展覆蓋產(chǎn)品全生命周期全部或部分環(huán)節(jié)的企業(yè)業(yè)務(wù)活動(如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷售、采購、管理等),實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的協(xié)同和各種社會資源的共享與集成,高效、高質(zhì)量、低成本地為市場提供所需的產(chǎn)品和服務(wù)。盡管經(jīng)過十幾年的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化制造在資源服務(wù)化建模與封裝、資源配置與調(diào)度、協(xié)同設(shè)計(jì)、工作流管理等領(lǐng)域取得了一定成果,但要進(jìn)一步擴(kuò)大并深化應(yīng)用,從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)化制造無論在技術(shù)上還是運(yùn)營模式上還存在著一些瓶頸問題:(1)服務(wù)模式問題包括缺乏服務(wù)的集中管理和運(yùn)營,缺乏利益分配機(jī)制,服務(wù)的效率、質(zhì)量和及時(shí)性難以保證等。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)化制造模式(如ASP,MGrid等)的研究重點(diǎn)是如何使分散的制造資源能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,強(qiáng)調(diào)的是如何匯聚資源,協(xié)同完成一個(gè)制造任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)化制造模式主要通過共享網(wǎng)絡(luò)將分布在不同物理位置的大量異構(gòu)制造資源連接起來,形成虛擬的集中資源,進(jìn)而為制造企業(yè)提供制造能力和資源的共享。在應(yīng)用時(shí),主要是將一個(gè)復(fù)雜制造任務(wù)分解成若干簡單任務(wù),通過調(diào)度機(jī)制使這些簡單任務(wù)并行運(yùn)行在不同制造資源節(jié)點(diǎn)上,最后匯集執(zhí)行結(jié)果,體現(xiàn)的是一種“分散資源集中使用”的思想。然而由于缺乏對服務(wù)的集中管理和運(yùn)營,資源服務(wù)提供者(ResourcesServiceProvider,RSP)的利益沒有得到保障,很多RSP不愿意提供本企業(yè)的制造資源,也沒有動力和機(jī)制去促進(jìn)持續(xù)提供高質(zhì)量的制造服務(wù),從而難以保障網(wǎng)絡(luò)化制造服務(wù)的效率、質(zhì)量、可靠性等。而由于缺乏連續(xù)、穩(wěn)定、高質(zhì)量的制造服務(wù),資源服務(wù)需求企業(yè)(ResourcesServiceDemander,RSD)的制造任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量、及時(shí)性等都難以得到保障,致使RSP和RSD對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造服務(wù)模式都不滿意,從而阻礙了網(wǎng)絡(luò)化制造的應(yīng)用推廣。因此,有必要研究網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)用新模式,不僅要體現(xiàn)“分散資源集中使用”的思想,還要有效實(shí)現(xiàn)“集中資源分散服務(wù)”的思想,即將分散在不同地理位置的制造資源通過大型服務(wù)器集中起來,形成物理上的服務(wù)中心,進(jìn)而為分布在不同地理位置的用戶提供制造服務(wù)。借助市場經(jīng)濟(jì)理論,引入第三方(制造服務(wù)運(yùn)營方)對匯聚起來的制造資源服務(wù)進(jìn)行集中運(yùn)營管理,并提供高質(zhì)量的服務(wù),從而保障RSP和RSD雙方的利益和積極性,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化制造的推廣應(yīng)用。(2)制造資源的共享與分配技術(shù)問題包括資源的動態(tài)分配問題、智能化匹配問題、物理設(shè)備嵌入式接入與使用問題等技術(shù)問題。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化制造在資源共享和分配上體現(xiàn)的是一個(gè)整體的獨(dú)立系統(tǒng),是以固定數(shù)量的資源或既定的解決方案為用戶提供服務(wù),其業(yè)務(wù)流程相對比較固定。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,以及基于服務(wù)架構(gòu)(Service-OrientedArchitecture,SOA)思想的提出,資源共享和應(yīng)用過程應(yīng)該是基于服務(wù)而形成業(yè)務(wù)鏈的過程,進(jìn)而映射成虛擬企業(yè)的組織,其解決方案應(yīng)該是動態(tài)生成的,即先有業(yè)務(wù)流程,后有虛擬企業(yè)。當(dāng)前對網(wǎng)絡(luò)化制造的研究,就如何發(fā)布資源(即實(shí)現(xiàn)資源的匯聚)以及如何搜索資源開展了大量的工作,但是如何實(shí)現(xiàn)資源和任務(wù)在接口、功能、流程、語義、服務(wù)質(zhì)量等方面的智能匹配、尋租、動態(tài)組合等,則缺乏有效的解決手段。此外,所發(fā)布和封裝的制造資源目前還是以“軟資源”(如軟件應(yīng)用系統(tǒng)、制造數(shù)據(jù)等計(jì)算和信息資源)為主,而對實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造終端物理設(shè)備的智能嵌入式接入、封裝和調(diào)用還沒有滿意的解決方案。正因?yàn)槟壳暗木W(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)沒有很好地解決制造資源的動態(tài)共享與智能分配、終端物理設(shè)備智能嵌入式接入等問題,使其推廣應(yīng)用和發(fā)展受到了限制。(3)安全問題包括系統(tǒng)和平臺安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全、企業(yè)核心數(shù)據(jù)安全、用戶間信任安全、可信制造、防止第三方的惡意攻擊和破壞等技術(shù)。由于網(wǎng)絡(luò)化制造在推廣應(yīng)用過程中,系統(tǒng)和平臺本身存在安全隱患,加上網(wǎng)絡(luò)通信安全隱患,以及RSP和RSD在使用過程中缺乏信任、擔(dān)心企業(yè)核心數(shù)據(jù)泄露等問題,嚴(yán)重阻礙了網(wǎng)絡(luò)化制造的推廣應(yīng)用。而由于目前網(wǎng)絡(luò)化制造給企業(yè)帶來的利潤空間不大,大型IT企業(yè)針對網(wǎng)絡(luò)化制造開發(fā)的專門安全產(chǎn)品十分匱乏。綜上所述,正是因?yàn)楫?dāng)前網(wǎng)絡(luò)化制造沒有良好的運(yùn)營模式,沒有實(shí)現(xiàn)動態(tài)智能的制造資源共享與分配,沒有完全實(shí)現(xiàn)終端物理設(shè)備智能接入,再加上沒有有效的安全解決技術(shù)和手段等諸多問題,制約了其應(yīng)用推廣和發(fā)展。近兩年來,一種新的服務(wù)化計(jì)算模式——云計(jì)算(cloudcomputing)正在興起。云計(jì)算的理念是由專業(yè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)公司(即第三方服務(wù)運(yùn)行商)搭建計(jì)算機(jī)存儲和計(jì)算服務(wù)中心,把資源虛擬化為“云”后集中存儲起來,為用戶提供服務(wù)。從技術(shù)上看,云計(jì)算是虛擬化和網(wǎng)格計(jì)算等的延伸,但更為重要的是云計(jì)算理念本質(zhì)上帶來的是服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變。云計(jì)算使得計(jì)算資源成為一種專業(yè)服務(wù),并通過信息化的方式提供出來。隨著云計(jì)算模式的提出和應(yīng)用上的日趨成熟,企業(yè)也看到了云計(jì)算服務(wù)模式帶來的巨大利潤空間。因此,許多知名企業(yè)如Google,IBM,Amazon,Yahoo等相繼投入大量人力和物力開展了各自的云計(jì)算計(jì)劃和項(xiàng)目。目前已涌現(xiàn)了一批云計(jì)算的應(yīng)用形式,典型的有軟件即服務(wù)(SoftwareasaService,SaaS)、效用計(jì)算(utilitycomputing)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(networkservice)、平臺即服務(wù)(PlatformasaService,PaaS)、管理服務(wù)提供商(MangeServiceProvider,MSP)、商業(yè)服務(wù)平臺、互聯(lián)網(wǎng)整合和云仿真平臺等。繼云計(jì)算概念后,云安全的理念也被提出。一些大型的信息安全公司,如瑞星、趨勢科技等已投入巨資從事專業(yè)云安全產(chǎn)品的開發(fā),目前已有較成熟的安全產(chǎn)品。如國際信息安全廠商——趨勢科技為實(shí)現(xiàn)云安全架構(gòu),投入了4億美元,在全球建立了五個(gè)大型云端數(shù)據(jù)中心,安裝了34000臺云端服務(wù)器。瑞星公司提供的云安全殺毒軟件目前已投入使用,據(jù)稱其用戶已超過8000多萬。由以上分析可知,云計(jì)算為解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化制造存在的問題提供了新的思路和契機(jī),云安全模式和相應(yīng)商業(yè)化云安全產(chǎn)品對解決網(wǎng)絡(luò)化制造中的安全問題提供了新的技術(shù)手段,再加上當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)和技術(shù)的快速發(fā)展,為未來實(shí)現(xiàn)終端物理設(shè)備智能嵌入式接入提供了使能技術(shù)。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在無線射頻識別(RadioFrequencyIDentification,RFID)、傳感器、智能技術(shù)和納米技術(shù)等支持下快速發(fā)展,有望促進(jìn)各類物與物之間的互聯(lián)。引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將有助于構(gòu)建一個(gè)能互聯(lián)各類制造資源的平臺。另外,高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和高性能計(jì)算技術(shù)的發(fā)展也為求解更加復(fù)雜的制造問題和開展大規(guī)模協(xié)同制造提供了可能。因此,本文提出了一種面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式——云制造(CloudManufacturing,CMfg)。1云制造的基本概念1.1為用戶提供網(wǎng)絡(luò)化制造服務(wù)的云結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化制造、云計(jì)算等技術(shù)和相關(guān)研究成果,本文對云制造的概念定義如下。定義1云制造是一種利用網(wǎng)絡(luò)和云制造服務(wù)平臺,按用戶需求組織網(wǎng)上制造資源(制造云),為用戶提供各類按需制造服務(wù)的一種網(wǎng)絡(luò)化制造新模式。云制造技術(shù)將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造和服務(wù)技術(shù)同云計(jì)算、云安全、高性能計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)各類制造資源(制造硬設(shè)備、計(jì)算系統(tǒng)、軟件、模型、數(shù)據(jù)、知識等)統(tǒng)一的、集中的智能化管理和經(jīng)營,為制造全生命周期過程提供可隨時(shí)獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的各類制造活動服務(wù)。1.2云計(jì)算與云材料含義的對比云制造與已有的網(wǎng)絡(luò)化制造、ASP、制造網(wǎng)格、云計(jì)算等相比,具有以下異同點(diǎn):(1)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)化制造雖然促進(jìn)了企業(yè)基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)協(xié)同,但其體現(xiàn)的主要是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng),是以固定數(shù)量的資源或既定的解決方案為用戶提供服務(wù),缺乏動態(tài)性,同時(shí)缺乏智能化的客戶端和有效的商業(yè)運(yùn)營模式。另外,網(wǎng)絡(luò)化制造只實(shí)現(xiàn)了局部應(yīng)用,亟需借助云制造等技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大范圍的推廣和應(yīng)用。(2)ASP技術(shù)的遠(yuǎn)程服務(wù)租賃模式,可以較好地解決中小企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)等的信息化軟件成本問題,但由于用戶端智能性和數(shù)據(jù)安全性的不足,導(dǎo)致進(jìn)一步推廣和應(yīng)用比較困難。不過ASP技術(shù)的已有研究基礎(chǔ)和推廣經(jīng)驗(yàn)是實(shí)施云制造可借鑒的關(guān)鍵之一。(3)制造網(wǎng)格強(qiáng)調(diào)的是分布式資源服務(wù)的匯聚、發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化配置等,主要體現(xiàn)的是“分散資源集中使用”的思想,其服務(wù)模式主要是“多對一”的形式,即多個(gè)分布式資源為一個(gè)用戶或任務(wù)服務(wù),因此同樣缺乏商業(yè)運(yùn)營空間。而云制造不僅體現(xiàn)了“分散資源集中使用”的思想,還體現(xiàn)了“集中資源分散服務(wù)”的思想,即其服務(wù)模式不僅有“多對一”的形式,同時(shí)更強(qiáng)調(diào)“多對多”,即匯聚分布式資源服務(wù)進(jìn)行集中管理,為多個(gè)用戶同時(shí)提供服務(wù)。(4)云計(jì)算以計(jì)算資源的服務(wù)為中心,它不解決制造企業(yè)中各類制造設(shè)備的虛擬化和服務(wù)化,而云制造主要面向制造業(yè),把企業(yè)產(chǎn)品制造所需的軟硬件制造資源整合成為云制造服務(wù)中心。所有連接到此中心的用戶均可向云制造中心提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、管理等制造全生命周期過程各類活動的業(yè)務(wù)請求,云制造服務(wù)平臺將在云層中進(jìn)行高效能智能匹配、查找、推薦和執(zhí)行服務(wù),并透明地將各類制造資源以服務(wù)的方式提供給用戶,其中必須加進(jìn)一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。2云制造平臺及其系統(tǒng)架構(gòu)2.1云制造服務(wù)平臺本文給出了一個(gè)面向多用戶、基于服務(wù)、能商業(yè)運(yùn)行的云制造系統(tǒng),如圖1所示。云制造系統(tǒng)由云提供端(云制造服務(wù)提供者)(CloudServiceProvider,CSP)、云請求端(云制造服務(wù)使用者)(CloudServiceDemander,CSD)和云制造服務(wù)平臺(中間件)組成。云提供端通過云制造服務(wù)平臺提供相應(yīng)的制造資源和制造能力服務(wù);云請求端通過云制造服務(wù)平臺提出服務(wù)請求;云制造服務(wù)平臺根據(jù)用戶提交的任務(wù)請求,在云端化技術(shù)、云服務(wù)的綜合管理技術(shù)、云制造安全技術(shù)和云制造業(yè)務(wù)管理模式與技術(shù)等(詳見下節(jié)內(nèi)容)支持下尋找符合用戶需求的服務(wù),并為云請求端提供按需服務(wù)。2.2云制造研發(fā)層為實(shí)現(xiàn)上述云制造系統(tǒng),提出如圖2所示的云制造系統(tǒng)體系架構(gòu)。該架構(gòu)主要包括以下六個(gè)層次:(1)物理資源層(P-Layer)P-Layer為物理制造資源層,該物理層資源通過嵌入式云終端技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,將各類物理資源接入到網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)制造物理資源的全面互聯(lián),為云制造虛擬資源封裝和云制造資源調(diào)用提供接口支持。(2)云制造虛擬資源層(R-Layer)該層主要是將接入到網(wǎng)絡(luò)中的各類制造資源匯聚成虛擬制造資源,并通過云制造服務(wù)定義工具、虛擬化工具等,將虛擬制造資源封裝成云服務(wù),發(fā)布到云層中的云制造服務(wù)中心。該層提供的主要功能包括云端接入技術(shù)、云端服務(wù)定義、虛擬化、云端服務(wù)發(fā)布管理、資源質(zhì)量管理、資源提供商定價(jià)與結(jié)算管理和資源分割管理等。(3)云制造核心服務(wù)層(S-Layer)該層主要面向云制造三類用戶(云提供端、云請求端、云服務(wù)運(yùn)行商),為制造云服務(wù)的綜合管理提供各種核心服務(wù)和功能,包括面向云提供端提供云服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化與測試管理、接口管理等服務(wù);面向云服務(wù)運(yùn)行商提供用戶管理、系統(tǒng)管理、云服務(wù)管理、數(shù)據(jù)管理、云服務(wù)發(fā)布管理服務(wù);面向云請求端提供云任務(wù)管理、高性能搜索與調(diào)度管理等服務(wù)。(4)應(yīng)用接口層(A-Layer)A-Layer為云制造應(yīng)用接口層,該層主要面向特定制造應(yīng)用領(lǐng)域,提供不同的專業(yè)應(yīng)用接口以及用戶注冊、驗(yàn)證等通用管理接口。(5)云制造應(yīng)用層(U-Layer)該層面向制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)。不同行業(yè)用戶只需要通過云制造門戶網(wǎng)站、各種用戶界面(包括移動終端、PC終端、專用終端等),就可以訪問和使用云制造系統(tǒng)的各類云服務(wù)。3云服務(wù)的管理模式云制造涉及的關(guān)鍵技術(shù)大致可以分為:①模式、體系架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;②云端化技術(shù);③云服務(wù)的綜合管理技術(shù);④云制造安全技術(shù);⑤云制造業(yè)務(wù)管理模式與技術(shù)。圖3給出了云制造涉及的關(guān)鍵技術(shù)的分類,以及每個(gè)技術(shù)大類的含義與主要內(nèi)容。(1)云制造模式主要是從系統(tǒng)的角度出發(fā),研究云制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組織與運(yùn)行模式等方面的技術(shù),同時(shí)研究支持實(shí)施云制造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。包括:①支持多用戶的、商業(yè)運(yùn)行的、面向服務(wù)的云制造體系架構(gòu);②云制造模式下制造資源的交易、共享、互操作模式;③云制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、規(guī)范等,如云服務(wù)接入標(biāo)準(zhǔn)、云服務(wù)描述規(guī)范、云服務(wù)訪問協(xié)議等。(2)云制造平臺技術(shù)主要研究云制造服務(wù)提供端各類制造資源的嵌入式云終端封裝、接入、調(diào)用等技術(shù),并研究云制造服務(wù)請求端接入云制造平臺、訪問和調(diào)用云制造平臺中服務(wù)的技術(shù),包括:①支持參與云制造的底層終端物理設(shè)備智能嵌入式接入技術(shù)、云計(jì)算互接入技術(shù)等;②云終端資源服務(wù)定義封裝、發(fā)布、虛擬化技術(shù)及相應(yīng)工具的開發(fā);③云請求端接入和訪問云制造平臺技術(shù),以及支持平臺用戶使用云制造服務(wù)的技術(shù);④物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。(3)云服務(wù)接入管理主要研究和支持云服務(wù)運(yùn)營商對云端服務(wù)進(jìn)行接入、發(fā)布、組織與聚合、管理與調(diào)度等綜合管理操作,包括:①云提供端資源和服務(wù)的接入管理,如統(tǒng)一接口定義與管理、認(rèn)證管理等;②高效、動態(tài)的云服務(wù)組建、聚合、存儲方法;③高效能、智能化云制造服務(wù)搜索與動態(tài)匹配技術(shù);④云制造任務(wù)動態(tài)構(gòu)建與部署、分解、資源服務(wù)協(xié)同調(diào)度優(yōu)化配置方法;⑤云制造服務(wù)提供模式及推廣,云用戶(包括云提供端和云請求端)管理、授權(quán)機(jī)制等。(4)云制造終端主要研究和支持如何實(shí)施安全、可靠的云制造技術(shù),包括:①云制造終端嵌入式可信硬件;②云制造終端可信接入、發(fā)布技術(shù);③云制造可信網(wǎng)絡(luò)技術(shù);④云制造可信運(yùn)營技術(shù)等;⑤系統(tǒng)和服務(wù)可靠性技術(shù)等。(5)云服務(wù)業(yè)務(wù)的運(yùn)營架構(gòu)主要研究云制造模式下企業(yè)業(yè)務(wù)和流程管理的相關(guān)技術(shù),包括:①云制造模式下企業(yè)業(yè)務(wù)流程的動態(tài)構(gòu)造、管理與執(zhí)行技術(shù);②云服務(wù)的成本構(gòu)成、定價(jià)、議價(jià)和運(yùn)營策略,以及相應(yīng)的電子支付技術(shù)等;③云制造模式各方(云提供端、云請求端、運(yùn)行商)的信用管理機(jī)制與實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。4資源服務(wù)管理技術(shù)為驗(yàn)證所提出的云制造模式和理念,筆者在網(wǎng)絡(luò)化制造、制造網(wǎng)格、仿真網(wǎng)格等相關(guān)領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)上,已初步開發(fā)了一個(gè)云制造的典型應(yīng)用,即基于云仿真原型平臺(COSIM-CSP)的云設(shè)計(jì)應(yīng)用。其中,云仿真原型平臺(COSIM-CSP)的部分界面如圖4所示。COSIM-CSP已實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)在筆者發(fā)表的文獻(xiàn)中有詳細(xì)介紹。目前,所研發(fā)的COSIM-CSP已在多學(xué)科虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域開展了初步應(yīng)用。筆者團(tuán)隊(duì)的初步研究成果可應(yīng)用于云制造服務(wù)平臺,包括:①普適化門戶技術(shù);②復(fù)雜產(chǎn)品項(xiàng)目管理技術(shù);③支持語義的資源服務(wù)匹配技術(shù);④資源服務(wù)智能化優(yōu)選技術(shù);⑤資源服務(wù)信任評估技術(shù);⑥資源服務(wù)質(zhì)量(QualityofService,QoS)管理技術(shù);⑦資源服務(wù)自動組合技術(shù);⑧容錯(cuò)管理技術(shù)等。簡要介紹如下:(1)普適化門戶技術(shù)為擺脫目前“以計(jì)算機(jī)為中心”的訪問模式和基于“桌面計(jì)算”的使用模式,為云制造提供更加普適的訪問和使用模式,結(jié)合普適計(jì)算研究成果,綜合運(yùn)用上下文感知、智能Agent、語義網(wǎng)等技術(shù),研究提出了蘊(yùn)涵式服務(wù)訪問框架,初步實(shí)現(xiàn)了服務(wù)訪問過程的智能化、自動化管理,并在COSIM-CSP中得到了應(yīng)用。(2)復(fù)雜產(chǎn)品項(xiàng)目管理技術(shù)目前的項(xiàng)目管理工具很難滿足復(fù)雜項(xiàng)目管理的需求,因此在云制造平臺原型中將其作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),研究了復(fù)雜項(xiàng)目管理生命周期中涉及到的項(xiàng)目規(guī)劃建模技術(shù)、調(diào)度建模和分析技術(shù)、調(diào)度仿真和優(yōu)化技術(shù)等,并在COSIM-CSP中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。(3)支持語義的資源服務(wù)匹配技術(shù)針對資源服務(wù)數(shù)字化描述特點(diǎn),將資源服務(wù)描述信息分為文字概念、句子、數(shù)值、實(shí)體四類,分別提出了資源服務(wù)文字概念相似度匹配算法、句子相似度匹配算法、數(shù)值相似度匹配算法、實(shí)體類概念相似度匹配算法。在此基礎(chǔ)上提出了基于基本匹配、輸入輸出匹配、QoS匹配、綜合匹配的四步驟資源服務(wù)匹配與搜索機(jī)制與實(shí)現(xiàn)算法。(4)資源服務(wù)智能化優(yōu)選技術(shù)為解決資源服務(wù)優(yōu)選問題,在分析當(dāng)前對資源服務(wù)非功能QoS評估沒有考慮用戶感受和經(jīng)驗(yàn)、時(shí)間衰退、專家對QoS屬性重要程度評估的語義差異性等不足后,結(jié)合直覺模糊集(IntuitionisticFuzzySets,IFS)理論及其相應(yīng)運(yùn)算法則,研究提出了基于直覺模糊集的資源服務(wù)非功能QoS評估方法和資源服務(wù)優(yōu)選算法。此外,針對多目標(biāo)資源服務(wù)調(diào)度問題,研究提出了基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化(ParticleSwarmOptimization,PSO)和量子多智能體進(jìn)化算法(QuantumMulti-AgentEvolutionaryAlgorithm,QMAEA)的資源服務(wù)組合優(yōu)選算法。(5)資源服務(wù)信任評估技術(shù)針對當(dāng)前制造系統(tǒng)中資源管理和調(diào)度與資源服務(wù)信任相分離的缺陷,闡述了資源服務(wù)Trust-QoS概念,分析了資源供需雙方在進(jìn)行資源服務(wù)交易時(shí)存在的信任問題。建立了包括域內(nèi)和域間資源服務(wù)Trust-QoS評估的兩層結(jié)構(gòu)的資源服務(wù)Tru