聶 宇 ，金紫萍 ，章義來 ，王鷹漢

(1.景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)，江西 景德鎮(zhèn) 333403；2.蛟潭鎮(zhèn)中心小學(xué)，江西 景德鎮(zhèn) 333416；3.上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 上饒 334109)

0 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化、產(chǎn)業(yè)專業(yè)化和社會(huì)化分工的發(fā)展，使世界上的一些產(chǎn)業(yè)發(fā)生了重大變化，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)橫向一體化趨勢(shì)[1]。如今，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展十分迅猛，支持企業(yè)間業(yè)務(wù)協(xié)作的服務(wù)平臺(tái)開始受到研究者與企業(yè)的重視。近年來，協(xié)作式服務(wù)已經(jīng)成為了許多企業(yè)解決了大量的信息化問題，因其相對(duì)于傳統(tǒng)工作方式在時(shí)效和溝通成本等方面的優(yōu)勢(shì)，讓它已經(jīng)成為支撐產(chǎn)業(yè)間協(xié)作的重要手段。

協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)模型作為陶瓷云平臺(tái)[2]的設(shè)計(jì)服務(wù)系統(tǒng)的重要構(gòu)成，采用工作流引擎的設(shè)計(jì)思想，以子平臺(tái)中間件的架構(gòu)部署運(yùn)行，能夠滿足協(xié)作式服務(wù)任務(wù)發(fā)布和管理需求，更友好、更直觀的顯示主任務(wù)和子任務(wù)的基本情況，能夠?qū)⒁粋€(gè)主任務(wù)按需求分成多個(gè)子任務(wù)、針對(duì)子任務(wù)去評(píng)選驗(yàn)收以及支付費(fèi)用等功能，并支持圖形化操作界面。

為了解決陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)資源不足的問題，本文依據(jù)陶瓷企業(yè)產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，重點(diǎn)研究陶瓷設(shè)計(jì)協(xié)作的需求，研究了一種面向陶瓷企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)作的服務(wù)模型。該模型具有如下創(chuàng)新：

(1)基于將陶瓷云平臺(tái)，可利用云計(jì)算環(huán)境下的服務(wù)資源來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)服務(wù)資源的組織、管理及應(yīng)用；

(2)通過基于工作流和消息傳遞的協(xié)作技術(shù)、面向用戶需求的互動(dòng)設(shè)計(jì)支持技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)的手段與設(shè)計(jì)工具的創(chuàng)新。

1 模型概述

陶瓷云平臺(tái)是在云計(jì)算三層服務(wù)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)云以數(shù)據(jù)服務(wù)為中心的特點(diǎn)，匯聚行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)資源，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，形成行業(yè)公有云，構(gòu)建云服務(wù)大廳，為陶瓷企業(yè)提供企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)、設(shè)計(jì)服務(wù)、營銷服務(wù)等，以滿足企業(yè)的資訊需求、管理需求、營銷需求、設(shè)計(jì)需求[2]，整體架構(gòu)如圖1所示。

(1)IaaS層，為用戶提供所需要的虛擬機(jī)或者存儲(chǔ)等資源來裝載相關(guān)的應(yīng)用，如資源抽象、資源部署、數(shù)據(jù)管理。企業(yè)可以利用所提供的服務(wù)構(gòu)架托管的私有云，降低中小企業(yè)對(duì)IT系統(tǒng)及應(yīng)用的購買、建設(shè)和運(yùn)維成本[2]。

(2)PaaS層，通過為平臺(tái)用戶提供友好的開發(fā)環(huán)境、便利的API應(yīng)用接口，由相關(guān)陶瓷機(jī)構(gòu)企業(yè)快速開發(fā)自己所需要的應(yīng)用和產(chǎn)品，聚集行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)資源，構(gòu)架個(gè)性化公有云，以滿足陶瓷企業(yè)多元化和定制化的數(shù)據(jù)服務(wù)需求[2]。

(3)SaaS層，以景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)所擁有的設(shè)計(jì)資源為基礎(chǔ)，匯聚社會(huì)設(shè)計(jì)資源，構(gòu)建陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)公有云，面向陶瓷生產(chǎn)企業(yè)提供陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)資源庫共享服務(wù)；組織大專院校設(shè)計(jì)專業(yè)師生和社會(huì)閑置設(shè)計(jì)力量，為陶瓷產(chǎn)業(yè)集群提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)[2]。

因此，基于陶瓷云平臺(tái)的協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)模型的研發(fā)目標(biāo)是解決跨地域基于系統(tǒng)的陶瓷產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)管理，即以陶瓷產(chǎn)品研發(fā)過程管理為目標(biāo)，構(gòu)建基于工作流的協(xié)作設(shè)計(jì)流程控制，將基于模型的陶瓷產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)的全程納入系統(tǒng)管理，針對(duì)協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)任務(wù)的所有設(shè)計(jì)服務(wù)參與者提供文檔共享、信息或任務(wù)的過程的流程控制等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)期的設(shè)計(jì)任務(wù)的完成過程的監(jiān)控與管理。

圖1 陶瓷云平臺(tái)架構(gòu)模型圖Fig.1 Ceramic cloud platform architecture model

2 基于工作流的陶瓷產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)模型

工作流屬于計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作( Computer Supported Cooperative Work，CSCW) 的一部分。其概念起源于生產(chǎn)組織和辦公自動(dòng)化領(lǐng)域，是針對(duì)日常工作中具有固定程序活動(dòng)而提出的一個(gè)概念，目的是通過將工作分解成定義良好的任務(wù)或角色，按照一定的規(guī)則和過程來執(zhí)行這些任務(wù)并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，達(dá)到提高工作效率、更好的控制過程、增強(qiáng)對(duì)客戶的服務(wù)、有效管理業(yè)務(wù)流程的目的[3]。因在用戶提出產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)需求時(shí)，在平臺(tái)支持下對(duì)產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)服務(wù)需求進(jìn)行分解[4-6]，進(jìn)入產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)流程，經(jīng)過需求定時(shí)招標(biāo)，確定中標(biāo)的設(shè)計(jì)師(平臺(tái)動(dòng)態(tài)服務(wù)資源)，激活平臺(tái)內(nèi)指定的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)服務(wù)資源(專業(yè)設(shè)計(jì)師)及時(shí)完成相應(yīng)的功能設(shè)計(jì)。在工作流的所有流程節(jié)點(diǎn)代表的功能均完成設(shè)計(jì)后，最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)也隨之完成。在工作流引擎支持下，平臺(tái)可將分散的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)服務(wù)資源組合成為一個(gè)完整的應(yīng)用組合，集體完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)服務(wù)。

(1)WF的業(yè)務(wù)工作流程模型

節(jié)點(diǎn)動(dòng)作(觸發(fā)器)時(shí)序域

則平臺(tái)協(xié)作設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程模型Wf可以表述為式(1)：

式(1)所示的平臺(tái)協(xié)作設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程模型Wf可用圖2來表述。

(2)平臺(tái)用戶協(xié)作業(yè)務(wù)實(shí)例(CoD Instance)模型

平臺(tái)的用戶、設(shè)計(jì)師參與基于WF的協(xié)作設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)時(shí)，將通過將用戶、中標(biāo)設(shè)計(jì)師根據(jù)其在協(xié)作業(yè)務(wù)中起的作用不同，建立起平臺(tái)用戶與流程Wf中的角色的等價(jià)映射，來實(shí)現(xiàn)平臺(tái)用戶參與WF控制下的協(xié)作設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)。

圖2 協(xié)作設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程模型Fig.2 Collaborative design business process model

業(yè)務(wù)流程實(shí)例I可表述為式(2)：其中，P為參與本次協(xié)作設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的平臺(tái)設(shè)計(jì)人員，包括協(xié)作設(shè)計(jì)發(fā)起者在內(nèi)，其為平臺(tái)用戶空間的子集S為業(yè)務(wù)流程實(shí)例中的用戶、角色映射(匹配)，通過S來將平臺(tái)的用戶p與工作流引擎中的用戶(操作者) 進(jìn)行等價(jià)的映射，形如，以便參與協(xié)作設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員及協(xié)作設(shè)計(jì)發(fā)起人能通過工作流引擎的用戶參與相關(guān)業(yè)務(wù)流程控制下的協(xié)作設(shè)計(jì)，如圖3所示。

圖3 基于工作流引擎的協(xié)作設(shè)計(jì)實(shí)例圖Fig.3 Case diagram of collaborative design based on workflow engine

圖4 平臺(tái)用戶－工作流角色等價(jià)映射圖Fig.4 Platform user -workflow role equivalence map

(p,) 表示用戶、角色匹配關(guān)系，g(x) 為用戶p與流程間的數(shù)據(jù)變換通道，實(shí)現(xiàn)在用戶p、角色間的數(shù)據(jù)傳送關(guān)系，S表示將工作流引擎中角色在業(yè)務(wù)流程中的任務(wù)及觸發(fā)響應(yīng)轉(zhuǎn)接到平臺(tái)用戶p端，使用戶p具有角色 在業(yè)務(wù)流程中的所有功能，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)用戶p參與基于工作流引擎的協(xié)作設(shè)計(jì)。

3 協(xié)作設(shè)計(jì)引擎

協(xié)作設(shè)計(jì)過程管理引擎的功能是根據(jù)協(xié)作設(shè)計(jì)任務(wù)的類型，自動(dòng)匹配應(yīng)用與任務(wù)類型相適應(yīng)的協(xié)作設(shè)計(jì)流程，對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)協(xié)作設(shè)計(jì)任務(wù)的進(jìn)展進(jìn)行過程管理[7-9]。主要由用戶發(fā)布協(xié)作式需求任務(wù)，由設(shè)計(jì)單位選擇并完成子任務(wù)，最終完成主任務(wù)的一個(gè)流程。

在協(xié)作設(shè)計(jì)流程中，它是由一個(gè)或多個(gè)工作流執(zhí)行機(jī)組成。工作流執(zhí)行機(jī)實(shí)際上是協(xié)作設(shè)計(jì)過程的任務(wù)調(diào)度器，同時(shí)還是設(shè)計(jì)資源的分配器。工作流執(zhí)行機(jī)的主要功能是：解釋過程定義、負(fù)責(zé)調(diào)試流程的運(yùn)行、即創(chuàng)建和管理過程實(shí)例運(yùn)行、調(diào)度活動(dòng)的運(yùn)行并創(chuàng)建要處理的工作項(xiàng)、維護(hù)工作流控制數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)、維護(hù)用戶的工作列表[8-10]，工作流執(zhí)行機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖5所示。

4 協(xié)作實(shí)例

圖5 協(xié)作設(shè)計(jì)引擎架構(gòu)圖Fig.5 Collaborative design engine architecture

實(shí)例分析的案例來自陶瓷產(chǎn)品云設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)( http://design.ccmall.cn/)，該平臺(tái)由江西省陶瓷企業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心開發(fā)和運(yùn)營，是為陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)所開發(fā)的一個(gè)綜合云平臺(tái)，其業(yè)務(wù)范圍涵蓋了企業(yè)間的素材設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)加工等業(yè)務(wù)過程，主要實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)交互和協(xié)同服務(wù)管理。目前陶瓷云平臺(tái)的企業(yè)用戶約400余家，其中主要分為四類，分別是：陶瓷生成制造企業(yè)、藝術(shù)設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)、藝術(shù)設(shè)計(jì)工作室、個(gè)體經(jīng)銷商。

基于陶瓷云平臺(tái)的協(xié)作設(shè)計(jì)引擎管控下的陶瓷產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)實(shí)例如圖6所示。

圖6 陶瓷產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)實(shí)例Fig.6 An example of cooperative design service for ceramic products

5 結(jié) 論

本文通過對(duì)工作流驅(qū)動(dòng)的協(xié)作設(shè)計(jì)的分析，通過對(duì)設(shè)計(jì)服務(wù)系統(tǒng)的研究，給出了結(jié)合陶瓷云平臺(tái)的陶瓷產(chǎn)品協(xié)作設(shè)計(jì)服務(wù)模型，該模型采用工作流引擎的設(shè)計(jì)思想，以子平臺(tái)中間件的架構(gòu)部署運(yùn)行，能夠滿足協(xié)作式服務(wù)任務(wù)發(fā)布和管理需求，更友好、更直觀的顯示主任務(wù)和子任務(wù)的基本情況，能夠?qū)⒁粋€(gè)主任務(wù)按需求分成多個(gè)子任務(wù)、針對(duì)子任務(wù)去評(píng)選驗(yàn)收以及支付費(fèi)用等功能，并支持圖形化操作界面。今后將對(duì)該服務(wù)模型進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和擴(kuò)展，并將其構(gòu)建一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行的服務(wù)組件，使其可以為其他第三方平臺(tái)提供協(xié)作式設(shè)計(jì)服務(wù)。

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