湯華茂　郭　鋼

1.重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶，401120　　2.重慶大學(xué)，重慶，400030

?

云制造資源虛擬化描述模型及集成化智能服務(wù)模式研究

湯華茂1郭鋼2

1.重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶，4011202.重慶大學(xué)，重慶，400030

針對云制造資源服務(wù)模型及其特點，形式化定義了云制造資源及其粒度模型。通過構(gòu)建制造資源的分布式語義描述模型，屏蔽了各類制造資源粒子在底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的差異，在信息表示的更高層次上實現(xiàn)了制造資源粒子的虛擬化描述。通過構(gòu)建云制造資源本體對散布在各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的制造資源在邏輯上進行統(tǒng)一管理、語義查詢和智能推理。同時構(gòu)建了云制造資源的集成化智能服務(wù)模型，使制造企業(yè)聯(lián)盟在資源查詢、資源匹配、資源利用以及資源協(xié)同等方面更加高效和便捷。

云制造；資源虛擬化；資源本體；智能化服務(wù)

0　引言

云制造是面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式，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)[1]。云制造融合了云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，將各類企業(yè)分散的制造資源聚集起來，進行標(biāo)準(zhǔn)化、虛擬化和服務(wù)化。云制造的關(guān)鍵是構(gòu)建制造云，即通過構(gòu)建云制造資源池，對制造資源進行統(tǒng)一封裝、發(fā)布、集中管理和智能化服務(wù)。制造云的構(gòu)建過程就是采用虛擬化等技術(shù)將分散的云端制造資源進行封裝，并根據(jù)制造需求或特征關(guān)聯(lián)關(guān)系建立制造服務(wù)需求與制造信息特征之間的自組織映射關(guān)系[2]。

國內(nèi)外專家學(xué)者對制造資源進行了深入的研究，主要有：基于STEP的制造資源模型[3-4]，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的制造資源建模[5-6]，基于XML技術(shù)的制造資源建模[7-8]，基于本體的制造資源建模[9-10]等。

現(xiàn)有研究主要集中在制造資源的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)制造資源的信息化、結(jié)構(gòu)化和集成化。面對已經(jīng)存在的和未來將要產(chǎn)生的大量非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化信息，現(xiàn)有模型很難進行虛擬化描述和智能化管理。本文在制造資源信息結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的基礎(chǔ)上，給描述制造資源的詞匯添加人和機器都可以理解的語義信息，為制造資源查詢、資源匹配、資源發(fā)現(xiàn)和資源協(xié)同等提供更智能化的服務(wù)。因此，本文主要基于語義網(wǎng)絡(luò)在信息描述的更高層次研究制造資源的虛擬化描述模型及集成化智能服務(wù)模式。

1　云制造資源及形式化定義

1.1云制造資源服務(wù)模型及資源特點

制造資源是企業(yè)完成產(chǎn)品整個生命周期所有生產(chǎn)活動的物理元素的總稱，它包括產(chǎn)品在設(shè)計、制造、安裝、維護等相關(guān)活動過程中涉及的所有軟硬件元素[11-12]。云制造資源是廣義的制造資源，通過虛擬化技術(shù)將物理制造資源轉(zhuǎn)化為邏輯制造資源，以服務(wù)的方式存儲于云端，通過云制造平臺，實現(xiàn)線上交易、線下服務(wù)、隨時獲取和按需使用。云制造環(huán)境下資源服務(wù)模型如圖1所示。

圖1　云制造環(huán)境下制造資源服務(wù)模型

在云制造環(huán)境下制造資源呈現(xiàn)以下新特點：

(1)分布性。在云制造環(huán)境中，制造資源不再以物的方式固屬于單個企業(yè)，而是以信息的形式廣泛分布在企業(yè)的戰(zhàn)略聯(lián)盟及產(chǎn)業(yè)鏈的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。制造資源種類繁多，管理自治，地理分散，制造資源信息大多以結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)散布于Intranet、Extranet、Internet等各類網(wǎng)絡(luò)上。這給制造資源的信息查詢、資料收集、信息交互、數(shù)據(jù)共享都帶來困難。

(2)異構(gòu)性。散布于各類網(wǎng)絡(luò)上的制造資源信息具有異構(gòu)性，往往以圖片、文檔、網(wǎng)頁或表格等形式廣泛存在。同類資源在每個企業(yè)中的描述方法、表現(xiàn)形式、存儲格式及管理策略都不盡相同。分布式存儲的制造資源信息描述不準(zhǔn)確、不完整、不統(tǒng)一，信息存在冗余、矛盾，這給制造資源的優(yōu)化組合、高效利用帶來困難。

(3)共享性。在激烈的市場競爭中，企業(yè)共享各自的優(yōu)勢制造資源，協(xié)同完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，以降低制造成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品競爭力。這就要求制造企業(yè)不但能夠共享制造資源，還需要對制造資源進行集中管理、調(diào)度和控制，使其能夠快速、有效地配置給需求企業(yè)。

(4)服務(wù)性。在云制造環(huán)境中，制造資源以服務(wù)的方式在網(wǎng)絡(luò)上存在，制造任務(wù)以需求的方式通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。通過需求與服務(wù)的匹配，實現(xiàn)制造資源的優(yōu)化和重組。制造企業(yè)通過云制造平臺實現(xiàn)OTO服務(wù)模式，即線上交易、線下服務(wù)。

(5)結(jié)構(gòu)性。云制造資源不僅具有靜態(tài)屬性(資源名稱、資源類型、資源特征等)和動態(tài)屬性(資源能力、資源狀態(tài)等)，還具有結(jié)構(gòu)特征，如：資源的整體與部分之間關(guān)系，資源之間的約束關(guān)系、資源的層次關(guān)系、資源網(wǎng)絡(luò)分布關(guān)系等。

1.2云制造資源形式化定義

定義1云制造資源云制造資源是一個三元組(X,f,T)，其中：

X是問題的論域，表示某制造領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)品全生命過程中所涉及的資源總和，如：設(shè)備資源、人力資源、客戶資源、軟件資源、材料資源、零部件資源以及場所資源等虛擬制造資源。

f是屬性函數(shù)，既可是單值函數(shù)，也可以是多值函數(shù)，表示資源的靜態(tài)和動態(tài)屬性，可用函數(shù)f：X→Y表示，其中Y可以是n維空間Rn中的集合。

T是論域的結(jié)構(gòu)，即制造資源之間的相互關(guān)系，如：結(jié)構(gòu)關(guān)系、約束關(guān)系、供應(yīng)關(guān)系、需求關(guān)系等。結(jié)構(gòu)的描述可以用歐氏空間中的歐氏距離、拓?fù)淇臻g中的拓?fù)洹⒕W(wǎng)絡(luò)中的圖以及邏輯推理等。

定義2云制造資源分類給定云制造資源(X,f,T)，指定X的一個等價關(guān)系R，由R產(chǎn)生的商集[X]為對應(yīng)等價關(guān)系R的商集，[X]=X/R；[f]為商集[X]的屬性函數(shù)，[f]:[X]→Y；設(shè)T是拓?fù)?，則定義商拓?fù)鋄T]:|{u|p-1(u)∈T,u∈[X]},p:X→[X]是自然投影。

稱([X],[f],[T])為云制造資源(X,f,T)的商空間，等價關(guān)系R為云資源的一個分類。

資源粒度模型就是將制造資源對象劃分為一系列粒子，其中每一個粒子是基于不可分辨關(guān)系、結(jié)構(gòu)相似性、功能相近性等得到的一個對象的集合。資源粒度模型是云制造資源虛擬化描述的基礎(chǔ)和前提。

d(G)=∮Gx=Card(G)=|G|

即資源粒子所含個體的總數(shù)。

定義5粒子的粗細(xì)設(shè)R為給定制造資源X上全體等價關(guān)系，R1,R2∈R，若?x,y∈X，xR1y?xR2y，則稱R1比R2細(xì)，簡記R2

若資源粒子劃分過大，資源調(diào)度和管理過粗，則資源優(yōu)化重組和高效配置困難；而資源粒子劃分過小，資源調(diào)度和管理過細(xì)，又需要更多的成本。

2　云制造資源的虛擬化描述模型

2.1基于語義網(wǎng)絡(luò)的虛擬化描述框架

要實現(xiàn)云制造資源的基于語義的智能查詢，制造資源的虛擬化描述不僅要描述制造資源的靜態(tài)屬性、動態(tài)屬性和結(jié)構(gòu)屬性，信息描述還應(yīng)具有簡單的語義，便于實現(xiàn)基于語義的推理。

定義6制造資源粒子描述框架制造資源粒子描述框架是一個基于語義網(wǎng)絡(luò)的陳述(圖2)，陳述一個資源粒子具有什么樣的屬性及屬性具有什么樣的值 ，用三元組(M,A,V)表示，其中：M是X的子集，是散布于Internet等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的制造資源粒子，它是Web上被命名并且具有URI引用的對象；A是M的屬性集，它包括資源粒子名稱、資源類型、資源能力、資源狀態(tài)等特征屬性，以及資源的結(jié)構(gòu)關(guān)系、供應(yīng)關(guān)系、約束關(guān)系等結(jié)構(gòu)屬性；V是A的值集，既包括數(shù)據(jù)類型值(描述特征屬性)，也包括對象類型值(描述結(jié)構(gòu)屬性)。

制造資源粒子描述框架不是讓機器理解每個描述資源粒子的詞匯的精確語義，而是讓機器能夠理解并處理詞匯之間的相互關(guān)系，從而為我們提供智能化的服務(wù)。圖3所示為某摩托車前大燈協(xié)同制造資源的語義網(wǎng)絡(luò)描述模型。通過語義網(wǎng)絡(luò)搜索可以實現(xiàn)基于語義的智能查詢和簡單推理，如供應(yīng)商智能選擇、產(chǎn)品自動配置等。

圖3　云制造資源語義網(wǎng)絡(luò)描述模型

2.2基于描述邏輯的語義元數(shù)據(jù)

要實現(xiàn)制造資源智能管理和自動匹配，描述制造資源粒子及其關(guān)系的概念或術(shù)語需要采用人和機器都能理解的語義信息。描述邏輯是一階謂詞邏輯的可判定子集，具有基于邏輯的語義和很強的表達(dá)能力，它以結(jié)構(gòu)化和易于理解的形式來表示知識[13]。語義是對概念描述內(nèi)容的語義解釋，解釋一個二元組I=(ΔI,·I)，它將每個A∈NC映射為ΔI的子集，將每個關(guān)系R∈NR映射為ΔI×ΔI的子集[14]。

TI=ΔI, ⊥I=?

(C∩D)I=CI∩DI

(C∪D)I=CI∪DI

(?R.C)I={x|?y.(x,y)∈RI→y∈CI}

(?R.C)I={x|?y.(x,y)∈RI∧y∈CI}

令Source為表示制造資源的原子概念，Object為具有結(jié)構(gòu)和形狀的實體對象，對制造資源領(lǐng)域類的元數(shù)據(jù)進行定義如下。

定義7產(chǎn)品產(chǎn)品是制造資源的子概念，具有功能、結(jié)構(gòu)以及特征屬性，其形式化語義描述如下：

Product?Source

Product≡O(shè)bject∩?hasFunc.Function

∩?hasPart.Parts

∩?hasProperty.Property

…

定義8零部件零部件是組成產(chǎn)品的制造資源，也具有功能、性能以及特征屬性，其形式化語義描述如下：

Parts?Source

Parts≡O(shè)bject∩?hasFunc.Function

∩?partOf.Product

∩?hasProperty.Property

…

定義9屬性關(guān)系屬性關(guān)系是資源的特征屬性，是描述資源的特征信息，如產(chǎn)品的型號、顏色、尺寸等，其形式化語義描述如下：

hasProperty≡propertyOf-

T??hasProperty.D

?hasProperty.T?Object

定義10組成關(guān)系組成關(guān)系描述資源的整體與部分之間的關(guān)系，其形式化語義描述如下：

partOf?hasPart-, Tr(partOf)

T??partOf.Product

?partOf.T?Parts

定義11實例關(guān)系實例關(guān)系是類和對象之間的關(guān)系，實例關(guān)系用instanceOf表示,其定義如下：

a：C或C(a)，表示a是C的實例。

因此，某發(fā)動機參數(shù)的形式化描述如下：

發(fā)動機型式?hasProperty

T≤1發(fā)動機型式

T??發(fā)動機型式.D

?發(fā)動機型式.T?Parts

氣缸數(shù)目?hasProperty

T≤1氣缸數(shù)目

T??氣缸數(shù)目.(XSD:int)

?氣缸數(shù)目.T?Parts

…

3　云制造資源智能化服務(wù)模型

3.1基于本體的制造資源集成模型

云制造資源是將物理上分布的制造資源在邏輯上集中起來，為制造任務(wù)提供智能化服務(wù)。云制造資源本體是描述云制造領(lǐng)域內(nèi)共享資源的類型、屬性、狀態(tài)、能力以及資源之間關(guān)系的概念或術(shù)語的集合，構(gòu)建制造資源共享本體庫能夠?qū)崿F(xiàn)制造資源的虛擬化集成描述。

定義12云制造資源本體云制造資源本體是一個六元組O=(C,R,H,F,X,I)，其中：C是制造資源領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品、零部件、設(shè)備以及人力資源等概念或術(shù)語的集合；R是制造資源領(lǐng)域中產(chǎn)品與零部件、零部件與設(shè)備等之間的關(guān)系集合，R?C×C；H是制造資源之間的層次關(guān)系，描述蘊含的關(guān)系和等價關(guān)系；F是函數(shù)的集合；X是公理集；I是實例集。

基于本體的云制造資源虛擬化集成模型分為四層，如圖4所示。

圖4　基于本體的云制造資源虛擬化模型

(1)云制造資源數(shù)據(jù)層。云制造資源以文檔、圖片、語音、視頻等結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式廣泛散布于Internet、Intranet等各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，數(shù)據(jù)之間缺乏聯(lián)系，數(shù)據(jù)冗余且不完整，信息難以查詢和有效利用。

(2)云制造資源描述層。采用RDF描述邏輯等為語義基礎(chǔ)的本體描述語言對制造資源進行描述，在不需大量修改原有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表示形式的基礎(chǔ)上，使制造資源信息具有簡單的語義并能進行推理。

(3)云制造資源本體層。采用本體技術(shù)對云制造領(lǐng)域內(nèi)的共享資源進行組織和分類，使空間上分離的制造資源實現(xiàn)跨平臺、跨語言、跨數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息集成。

(4)云制造資源服務(wù)層。通過本體的智能查詢和自動推理等語義操作，為網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造各企業(yè)提供資源查詢、資源組合以及資源匹配等服務(wù)。

3.2基于本體的云制造資源平臺服務(wù)模型

制造資源是為制造任務(wù)服務(wù)的。針對云制造環(huán)境中制造任務(wù)與制造資源數(shù)量巨大，任務(wù)與資源之間的匹配難度大，制造任務(wù)分解與資源配置脫節(jié)，云制造資源的智能推理與匹配難以實現(xiàn)等問題，構(gòu)建了基于本體的云制造資源平臺服務(wù)模型(圖5)。

圖5　基于本體的云制造資源平臺服務(wù)模型

核心企業(yè)通過云制造資源服務(wù)平臺創(chuàng)建項目計劃，分解和發(fā)布產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)，通過任務(wù)本體與資源本體之間的本體映射、本體查詢和智能推理實現(xiàn)智能匹配，從而快速有效地找到所需的資源、合作伙伴或供應(yīng)商。

(1)客戶需求轉(zhuǎn)換。通過客戶需求本體將客戶對產(chǎn)品的功能需求或性能需求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的功能參數(shù)、性能參數(shù)等特征參數(shù)。

(2)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品配置。將產(chǎn)品需求的功能參數(shù)及性能參數(shù)映射為產(chǎn)品的功能模塊，即通過產(chǎn)品資源本體的智能查詢及語義推理，查找與需求參數(shù)相匹配的產(chǎn)品功能模塊實例，進行產(chǎn)品配置設(shè)計。

(3)網(wǎng)絡(luò)化任務(wù)規(guī)劃。根據(jù)產(chǎn)品配置BOM制定產(chǎn)品開發(fā)計劃，通過產(chǎn)品項目本體的智能查詢分解開發(fā)任務(wù)、定義開發(fā)任務(wù)的內(nèi)容和目標(biāo)。

(4)云制造資源配置。通過云制造平臺為每一個開發(fā)任務(wù)配置制造資源，即通過項目任務(wù)本體的智能查詢和匹配，選擇合適的供應(yīng)商及合作伙伴，選擇合適的產(chǎn)品開發(fā)團隊和資源。

(5)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計。核心企業(yè)通過協(xié)同設(shè)計平臺與合作伙伴或供應(yīng)商建立緊密的協(xié)作關(guān)系，對設(shè)計過程、設(shè)計周期及設(shè)計文檔進行管理和監(jiān)控，提高設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量。

(6)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造。核心企業(yè)通過協(xié)同制造平臺管理和監(jiān)控協(xié)同制造任務(wù)，對工藝過程、工藝文檔、產(chǎn)品質(zhì)量進行管理，提高協(xié)同制造效率、降低制造成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4　案例驗證

4.1服務(wù)模式驗證

依據(jù)以上服務(wù)模型，我們搭建了區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計云服務(wù)平臺(以下簡稱網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺)，選擇了區(qū)域內(nèi)某主機廠和部分供應(yīng)商通過網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺參與協(xié)同設(shè)計，對網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺的服務(wù)模式和關(guān)鍵技術(shù)進行了驗證。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺采用Java的EJB技術(shù)，以Weblogic為中間件，使用Oracle數(shù)據(jù)庫，以三層體系技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)；采用Protégé本體構(gòu)建工具，以O(shè)WL作為本體描述語言，通過OntoMat對設(shè)計信息或資源進行語義標(biāo)注，通過Pellet推理機實現(xiàn)智能推理，其工作原理如圖6所示。

網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺的主要工作流程如下：

(1)主機廠在網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺上創(chuàng)建產(chǎn)品開發(fā)項目，制定產(chǎn)品開發(fā)計劃。

(2)主機廠通過查詢產(chǎn)品族資源本體以及零部件資源本體完成產(chǎn)品配置設(shè)計。

(3)主機廠通過項目資源本體分解協(xié)同設(shè)計項目任務(wù)，發(fā)布零部件設(shè)計任務(wù)。

(4)供應(yīng)商通過網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺確認(rèn)、接受和協(xié)商協(xié)同設(shè)計任務(wù)，提交設(shè)計結(jié)果。

(5)協(xié)同設(shè)計各方在網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺上實時交流和溝通，完成零部件的詳細(xì)設(shè)計。

圖6　網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺的實現(xiàn)原理

4.2關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

4.2.1基于Protégé的制造資源本體建模

通過Protégé構(gòu)建產(chǎn)品族本體、零部件本體、設(shè)計任務(wù)本體等制造資源本體，對網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同平臺的制造資源進行語義描述和標(biāo)注，使制造資源之間、產(chǎn)品與任務(wù)之間、任務(wù)與資源之間的協(xié)同關(guān)系明確化，提高資源的智能化查詢效率。

4.2.2基于OWL的資源虛擬化描述實例

制造資源的智能查詢和智能匹配是通過本體推理實現(xiàn)的，本體語言的推理和查詢往往都轉(zhuǎn)化為等價的描述邏輯推理[15]。本文采用OWL(web ontology language)作為云制造資源的信息描述語言。通過基于OWL的本體推理實現(xiàn)制造資源的智能查詢、知識發(fā)現(xiàn)和資源重用。圖7所示為某摩托車發(fā)動機參數(shù)的OWL描述實例。

…

圖7基于OWL制造資源信息描述

4.2.3基于語義的智能搜索及推理

基于語義的智能搜索及推理問題主要包括以下幾方面：概念滿足、概念包含、概念相等、概念相離、實例檢查、實例檢索以及一致性問題[14]。在描述邏輯推理機Pellet的支持下，本文采用SPARQL查詢語言來實現(xiàn)云制造資源的智能查詢和語義推理。圖8所示為某摩托車發(fā)動機參數(shù)的智能匹配查詢實例。

PREFIXrdfs:PREFIXrdf:PREFIXus:PREFIXowl:SELECT?XWHERE{?Xrdf:typeus:發(fā)動機 ?Xus:partOf?F ?Frdf:type?C ?Crdfs:subClassOfus:摩托車 ?Xus:冷卻方式?D FILTERregex(?D,"風(fēng)冷") ?Xus:氣缸數(shù)目?M FILTERregex(?M,"1")}

圖8基于SPARQL的語義查詢

5　結(jié)語

云制造資源的虛擬化語義描述模型屏蔽了制造資源信息在底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的差異，使異構(gòu)的制造資源信息實現(xiàn)了基于語義的分布式描述，使空間分離的制造資源在邏輯上集中起來?；诒倔w的制造資源集成化智能服務(wù)模型，使企業(yè)聯(lián)盟在資源查詢、資源匹配、資源利用以及資源協(xié)同等方面更加高效，也便于中國制造業(yè)通過“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略實現(xiàn)智能生產(chǎn)、打造智能企業(yè)、構(gòu)建智能生態(tài)。

[1]李伯虎, 張霖, 王時龍, 等. 云制造——面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式[J]. 計算機集成制造系統(tǒng),2010, 16(1): 1-7.

LiBohu,ZhangLin,WangShilong,etal.CloudManufacturing:aNewService-orientedNetworkedManufacturingModel[J].ComputerIntegratedManufacturingSystems, 2010, 16(1): 1-7.

[2]郟維強,馮毅雄,譚建榮,等.制造資源混合粒度優(yōu)化組合方案求解技術(shù)[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報, 2012, 24(3): 281-289.

JiaWeiqiang,FengYixiong,TanJianrong,etal.SchemeSolvingTechnologyforClusteringOptimizationofManufacturingResourceswithHybridGranularities[J].JournalofComputer-aidedDesign&ComputerGraphics, 2012, 24(3): 281-289.

[3]LanCH，LanTS．ACombinatorialManufacturingResourcePlanningModelforLong-termCNCMachiningIndustry[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology，2005，26(9/10)：1157-1162．

[4]王正成,李澤彪,王世雄. 基于STEP與XML的網(wǎng)絡(luò)化制造信息集成[J]. 中國機械工程,2006,17(8):171-175.

WangZhengcheng,LiZebiao,WangShixiong.InformationIntegrationofNetworkManufacturingBasedonSTEPandXML[J].ChinaMechanicalEngineering, 2006, 17(8): 171-175.

[5]梁峰,江志斌,陶俐言. 基于元資源的制造資源建模方法研究[J]. 計算機集成制造系統(tǒng),2008,14(12): 2306-2311.

LiangFeng,JiangZhibin,TaoLiyan.ModelBuildingApproachofManufacturingResourceBasedonMeta-resource[J].ComputerIntegratedManufacturingSystems, 2008,14(12): 2306-2311.

[6]SteeleJ,SonYJ,WyskRA．ResourceModelingfortheIntegrationoftheManufacturingEnterprise[J].JournalofManufacturingSystems， 2001，19(6)：407-427．

[7]張大勇，徐曉飛．UML-XML集成的敏捷虛擬企業(yè)資源建模方法[J]．中國機械工程，2003，14(5)：395-398．

ZhangDayong,XuXiaofei.AUML-XMLIntegratedMethodforAVEResourceModeling[J].ChinaMechanicalEngineering, 2003, 14(5): 395-398．

[8]盛步云,李永鋒,丁毓峰,等. 制造網(wǎng)格中制造資源的建模[J]. 中國機械工程, 2006, 17(13): 1375-1380.

ShengBuyun,LiYongfeng,DingYufeng,etal.ModelingandManagementofManufacturingResourceInformationinManufacturingGrid[J].ChinaMechanicalEngineering, 2006, 17(13): 1375-1380.

[9]LinHK,HardingJA.AManufacturingSystemEngineeringOntologyModelontheSemanticWebforInter-enterpriseCollaboration[J].ComputersinIndustry, 2007, 58(5):428-437.

[10]王正成,黃洋. 面向服務(wù)鏈構(gòu)建的云制造資源集成共享技術(shù)研究[J]. 中國機械工程,2012,23(11):1324-1331.

WangZhengcheng,HuangYang.ResearchonIntegrationSharingTechnologyofCloudManufacturingResourceOrientedtoServiceChainConstruction[J].ChinaMechanicalEngineering, 2012,23(11):1324-1331.

[11]SongLG.DesignandImplementationofaVirtualInformationSystemforAgileManufacturing[J].IIETransaction，1997，29(10)：839-857.

[12]馬雪芬,戴旭東,孫樹棟.面向網(wǎng)絡(luò)化制造的制造資源優(yōu)化配置研究[J].計算機集成制造系統(tǒng), 2004,10(5): 523-527.

MaXuefen,DaiXudong,SunShudong.OptimizationDeploymentofNetworkedManufacturingResources[J].ComputerIntegratedManufacturingSystems, 2004, 10(5): 523-527.

[13]BaaderF,CalvaneseD,McGuinnessD,etal.TheDescriptionLogicHandbook:Theory,ImplementationandApplications[M].Cambridge:CambridgeUniversityPress,2003.

[14]郭鋼, 湯華茂, 陳國榮, 等. 基于語義Web的網(wǎng)絡(luò)化制造模式研究[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2009,15(4):690-697.

GuoGang,TangHuamao,ChenGuorong,etal.ModelofNetworkedManufacturingBasedonSemanticWeb[J].ComputerIntegratedManufacturingSystems, 2009,15(4):690-697.

[15]HorrocksI,Patel-SchneiderPF.ReducingOWLEntailmenttoDescriptionLogicSatisfiability[J].WebSemantics:Science,ServicesandAgentsontheWorldWideWeb, 2004, 1(4): 345-357.

(編輯王旻玥)

VirtualizationDescriptionsandIntegratedIntelligentServiceModelofCloudManufacturingResources

TangHuamao1GuoGang2

1.ChongqingIndustryPolytechnicCollege,Chongqing, 401120 2.ChongqingUniversity,Chongqing, 400030

Accordingtotheservicemodelofcloudmanufacturingresourcesandthefeatures,thecloudmanufacturingresourceanditsgranularitymodelwereformallydefined.Asemantic-baseddistributeddescriptionmodelofmanufacturingresourceswasconstructed.Thismodelshieldedthedifferencesofallkindsofmanufacturingresourcegranulesinthebasicdatastructures.Itrealizedthevirtualizationdescriptionofthemanufacturingresourcegranulesatahigherlevelintheinformationrepresentation.Avirtualmodelofcloudmanufacturingresourcewasconstructedbasedonontology.Sothemanufacturingresourcesinallkindsofnetworkmightbeconductedunifiedmanagement,semanticqueryandreasoninginlogic.Anintelligentservicemodelofcloudmanufacturingresourceswasalsobuilt.Thismodelmakesthemanufacturingenterprisealliancemoreefficientandconvenientinresourcesearching,resourcematching,resourceutilizationandresourcesynergy.

cloudmanufacturing;resourcevirtualization;resourceontology;intelligentservice

2015-08-28

國家科技支撐計劃資助項目(2012BAF12B09)；重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項目(KJ22104)

TP393；TH166

10.3969/j.issn.1004-132X.2016.16.008

湯華茂，男，1973年生。重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)學(xué)院副教授、博士。主要研究方向為制造業(yè)信息技術(shù)、協(xié)同制造。郭鋼，男，1960年生。重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。