一种云制造服务合作水平评估系统及使用方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种云制造服务合作水平评估系统及使用方法，该系统包括数据获取模块、数据预处理模块、数据库模块、SCL动态评估模块、服务组合评估模块以及用户交互模块；本发明专利技术中设置有服务组合评估模块，通过SCL动态评估模块计算候选服务的合作水平值，并根据优化指标设定最大或者最小限制，排除一些劣质解。随后将服务合作水平指标纳入服务组合评估模块中，构建了一套云制造服务合作水平评估系统，最终克服了服务之间的内在关系对服务质量的影响被忽略的这一难题，从而有效的提高了产品质量和可靠性，同时降低了产品成本。

【技术实现步骤摘要】
一种云制造服务合作水平评估系统及使用方法
本专利技术涉及一种评估系统及使用方法，尤其涉及一种云制造服务合作水平评估系统及使用方法，属于物联网

技术介绍
制造业是许多国家的支柱产业，随着经济全球化进程不断推进，制造业局势也随之发生了变化，社会分工越来越细化，社会竞争越来越激烈，单一的制造企业很难有效完成复杂的制造任务和满足个性化的用户和市场需求。因此，越来越多的中小型制造企业为了解决生产力不足问题，通过共享制造资源来提高各自的市场竞争力。在这一背景下，云制造模式作为一种新型的智能化网络制造模式被适时地提出并得到广泛的关注。云制造是综合利用云计算、物联网、现代信息制造等技术的新型制造模式，它将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化，并采用智能化的方法和手段进行管理和运营，实现制造行业中各类资源的优化配置和运用，为制造全生命周期提供按时按需可用的、可靠的、安全的制造服务。在云制造环境下，制造资源即服务的理论已被广泛提出，复杂的制造任务分解成众多子任务，每个子任务对应着众多候选服务。生产过程中，每个制造商即可被理解为一个候选服务，候选服务间存在着密切的关系问题，这影响着产品的质量和生产周期等诸多方面因素，所以云制造服务组合问题是云制造的核心问题。在实际工业制造过程中，不同的云制造服务之间存在着潜在的关系，这种关系对云制造服务质量起到重要的作用。然而现有的云制造过程中因忽略服务之间的内在关系而导产品质量、产品价格和产品可靠性等指标未达到应有水平。综上所述，如何提供一种云制造服务合作水平评估系统及使用方法，就成为本领域技术人员亟待解决的问题，且该云制造服务合作水平评估系统及使用方法可以解决服务之间的内在关系对服务质量的影响被忽略的问题，并实现提高产品质量和可靠性以及降低产品价格的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的上述缺陷，针对传统云制造过程中由于服务之间的内在关系被忽略而导产品质量、产品价格和产品可靠性等指标没有达到应有水平这一问题，设计一种服务合作水平动态评估机制，并提出一种云制造服务合作水平评估和使用方法及系统。本专利技术的技术解决方案是：一种云制造服务合作水平评估系统，包括：数据获取模块，负责采集企业制造资源数据和企业关系数据并封装提交数据预处理模块，所述企业制造资源数据包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度；所述企业关系数据包括合约价值、合约数量及合约时长；数据预处理模块，负责对提交的企业制造资源数据及企业关系数据进行验证和标准归一化；数据库模块，将企业制造资源数据与企业关系数据分开存储；SCL动态评估模块，负责对每个制造方案中的待合作企业之间的合作水平进行评估并计算出待合作企业之间的服务合作水平值；服务组合评估模块，根据用户提交的制造任务从数据库模块中找到最合适的服务组合；用户交互模块，负责接收用户提出要求并提供候选方案于用户。优选地，所述数据获取模块包括：企业注册单元是首先需要企业进行注册，然后提交企业制造资源数据和企业关系数据；数据封装单元是将采集到的企业注册信息进行封装，并生成唯一ID与提交的企业制造资源数据及企业关系数据一一对应，并将企业注册信息提交到数据预处理模块。优选地，所述数据库模块包括：企业制造资源数据库是将每个服务所对应的服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度进行存储；企业关系数据库是指所有注册的企业两两之间一阶段的合约价值、合约数量及合约时长进行存储。优选地，所述SCL动态评估模块包括：SCL评估单元，根据合约价值、合约数量及合约时长，计算出待合作企业之间的服务水平值；结果分析单元，负责解析用户最终所选的生产方案，计算由于最终所选生产方案的确定而引起合约总数、合约总价、合作总时长的增量，并更新企业关系数据库。优选地，所述服务水平值的计算步骤为：首先根据公式(1)、公式(2)、公式(3)，将合约价值、合约数量及合约时长进行归一化，然后再结合实际生产制造流程，分别计算出当前时刻的uij、vij及wij，再根据公式(4)计算出服务水平值；其中，u是服务之间阶段协约价格总和，v是服务之间阶段协作总次数，w是服务之间阶段合作总时长，μt(u),σt(u)分别为t时刻u的均值和方差，为t+1时刻服务i与服务j之间合约价值的实际值，为t+1时刻服务i与服务j之间合约总数的实际值，为t+1时刻服务i与服务j之间合约总时长的实际值。优选地，所述服务组合评估模块包括：优化模型构建单元，根据用户确定优化指标后及默认的SCL指标构建多目标优化模型；优化算法库单元，提供多种优化算法求解优化模型；结果输出单元，将多目标优化结果输出给用户交互模块并交由用户选择。优选地，所述优化指标包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度中的一种或多种；所述优化算法库单元的优化算法包括遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法、粒子群算法。优选地，所述多目标优化结果为一组非劣解。优选地，所述用户交互模块包括：优化指标选择单元，负责接收用户指定要求，然后根据用户要求确定所述优化指标，并送到所述服务组合评估模块，并对所述优化指标设定最大或者最小限制，并将最大或者最小限制提交到所述优化模型构建单元并作为优化模型的约束条件；优化结果选择单元，负责接收所述服务组合评估模块输出的一组非劣解供用户选择，并将用户的选择结果反馈至所述数据模块。使用上述云制造服务合作水平评估系统的使用方法，包括如下步骤：S1：企业将企业制造资源数据和企业关系数据封装到云制造服务合作水平评估系统；S1.1：企业将一制造任务的服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度提交到所述数据封装单元，并同时提交该企业与其他企业在特定时间段的合约价值、合约数量及合约时长到所述数据封装单元；S1.2：将步骤S1.1中封装后的数据发送到所述数据预处理模块，经过预处理模块处理后的数据将会被存储到所述数据库模块；S1.3：云制造服务合作水平评估系统下发唯一的服务ID与密码于注册成功的企业；如企业注册失败则返回步骤S1.1；S2：在云制造服务合作水平评估系统获得制造任务时，用户与云制造服务合作水平评估系统进行交互并得到用户对制造任务所提的要求；S2.1：用户交互模块提供指标集给用户选择，指标集包括服务时间指标、服务可靠性指标、服务成本指标、服务信誉度指标中的一种或多种；S2.2：用户根据自身关注的重点选择一个或者多个指标，并可对一个或者多个指标提出限制条件；S3：把满足用户要求的服务对应的合约价值、合约数量及合约时长发送至所述SCL评估单元，计算企业间的SCL值，云制造服务合作水平评估系统并根据用户对优化指标的选择构建优化模型；S3.1：使用所述SCL评估单元中的公式(4)计算所述服务水平值；S3.2：一企业制造商品的一部分生产成本为costi，则承担生产任务的一组企业生产总成本为考虑SCL之后的生产制造成本为其中，ε∈[0.5，1]，ε与合作企业之间的SCL总和相关；S3.3：云制造服务合作水平评估系统将根据用户确定优化指标后及默认的SCL指标构建多目标优化模型；S4：根据用户对指标设定最大或者最小限制，并将最大或者最小限制提交到所述优化模型构建单元，对优化模型设置限制条件；S5：使用优化算法库单元求解步骤S3中的模型，得到一组非劣解；S6：将非劣解交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于，包括：数据获取模块，负责采集企业制造资源数据和企业关系数据并封装提交数据预处理模块，所述企业制造资源数据包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度；所述企业关系数据包括合约价值、合约数量及合约时长；数据预处理模块，负责对提交的企业制造资源数据及企业关系数据进行验证和标准归一化；数据库模块，将企业制造资源数据与企业关系数据分开存储；SCL动态评估模块，负责对每个制造方案中的待合作企业之间的合作水平进行评估并计算出待合作企业之间的服务合作水平值；服务组合评估模块，根据用户提交的制造任务从数据库模块中找到最合适的服务组合；用户交互模块，负责接收用户提出要求并提供候选方案于用户。

【技术特征摘要】
1.一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于，包括：数据获取模块，负责采集企业制造资源数据和企业关系数据并封装提交数据预处理模块，所述企业制造资源数据包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度；所述企业关系数据包括合约价值、合约数量及合约时长；数据预处理模块，负责对提交的企业制造资源数据及企业关系数据进行验证和标准归一化；数据库模块，将企业制造资源数据与企业关系数据分开存储；SCL动态评估模块，负责对每个制造方案中的待合作企业之间的合作水平进行评估并计算出待合作企业之间的服务合作水平值；服务组合评估模块，根据用户提交的制造任务从数据库模块中找到最合适的服务组合；用户交互模块，负责接收用户提出要求并提供候选方案于用户。2.根据权利要求1所述的一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于：所述数据获取模块包括：企业注册单元是首先需要企业进行注册，然后提交企业制造资源数据和企业关系数据；数据封装单元是将采集到的企业注册信息进行封装，并生成唯一ID与提交的企业制造资源数据及企业关系数据一一对应，并将企业注册信息提交到数据预处理模块。3.根据权利要求1所述的一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于：所述数据库模块包括：企业制造资源数据库是将每个服务所对应的服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度进行存储；企业关系数据库是指所有注册的企业两两之间一阶段的合约价值、合约数量及合约时长进行存储。4.根据权利要1所述的一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于：所述SCL动态评估模块包括：SCL评估单元，根据合约价值、合约数量及合约时长，计算出待合作企业之间的服务水平值；结果分析单元，负责解析用户最终所选的生产方案，计算由于最终所选生产方案的确定而引起合约总数、合约总价、合作总时长的增量，并更新企业关系数据库。5.根据权利要求4所述的一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于：所述服务水平值的计算步骤为：首先根据公式(1)、公式(2)、公式(3)，将服务i与服务j之间的合约价值、合约数量及合约时长进行归一化，然后再结合实际生产制造流程，分别计算出当前时刻的uij、vij及wij，再根据公式(4)计算出服务水平值；其中，u是服务之间阶段协约价格总和，v是服务之间阶段协作总次数，w是服务之间阶段合作总时长，μt(u),σt(u)分别为t时刻u的均值和方差，为t+1时刻服务i与服务j之间合约价值的实际值，为t+1时刻服务i与服务j之间合约总数的实际值，为t+1时刻服务i与服务j之间合约总时长的实际值。6.根据权利要求1所述的一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于：所述服务组合评估模块包括：优化模型构建单元，根据用户确定优化指标后及默认的SCL指标构建多目标优化模型；优化算法库单元，提供多种优化算法求解优化模型；结果输出单元，将多目标优化结果输出给用户交互模块并交由用户选择。7.根据权利要求6所述的一种云制造服务合作水平评估系统，其特征在于：所述优化指标包括服务时间、服务可靠性、服务成本、服务信誉度中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤勇，许斌，汪正山，亓晋，孙雁飞，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32