一种面向增量制造设备的虚拟化方法技术

本发明专利技术公开了一种面向增量制造设备的虚拟化方法，包括以下步骤：a)将增量制造资源分类；b)采用资源管理节点处理增量制造设备；c)通过多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池。本发明专利技术针对增量制造行业的工艺特点和实际需求，结合网络技术、提供增量制造设备接入和虚拟化方法，适合增量制造行业的大、中小企业构造可伸缩的资源集成管理和资源共享云平台，从而实现设备资源和处理能力的整合，满足增量制造软、硬件资源的全面集成。

【技术实现步骤摘要】
一种面向增量制造设备的虚拟化方法
本专利技术涉及计算机集成制造领域，特别是涉及增量制造设备虚拟化方法及相关系统。
技术介绍
虚拟化可以看作一种将底层资源进行抽象组织，并统一向上层提供服务的一种资源组织模式。虚拟化技术最初的目的是使不同操作系统能够同时存在于相同的计算设备上，共享资源。在此基础上，云计算服务提供商通过集成大量相互连接的计算机和存储设备，构成一个可扩展的计算和存储资源池，向消费者提供按需收费的计算服务和存储服务。一般来说，虚拟化技术的主要任务包括两个：首先是将若干分散的物理资源整合为一个虚拟资源，以简化管理、提高服务能力。其次是将一个物理资源分散为多个虚拟服务，以提高资源复用效率，降低使用成本。云制造是建立在云计算、物联网、计算机集成制基础上的制造服务组织模式，通过本体技术对制造资源进行描述、抽象和封装，借助虚拟化技术集成制造资源，建立公共服务平台为消费者提供制造服务。这种组织方式可以根据需要对制造资源进行扩展，按照使用者的需求进行服务。具有专业化、低使用成本、可满足消费者大量、突发的制造需求。目前，云制造主要关注实体制造资源，如机床、加工中心、仿真设备、试验设备、物流货流等制造设备的资源描述与管理，以及人/组织、业绩、信誉等运营要素的接入和感知。由于产业结构和工艺流程的复杂性，现存多为第三方提供商面向制造企业提供的服务云平台，具体制造领域的云平台的实施尚处于初级阶段。增量制造是通过堆积成形进行制造加工的工艺技术，具有集成性好，自动化程度高的优势，比传统制造加工更适合实现网络化的集成与透明化的商业服务。对于拥有庞大设备数目、不同制造工艺和不同辅助工艺服务的制造企业和制造联盟，如何有效管理分散的增量制造相关软硬件资源，并实现统一的对外服务和动态管理是目前面临的一个非常困难的问题。目前尚无针对增量制造设备的虚拟化技术方案和系统。
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种面向增量制造设备的虚拟化方法，以实现增量制造设备和相关软件的集成和复用，提高设备的使用效率。为实现上述目的，本专利技术提出了一种面向增量制造设备的虚拟化方法，包括以下步骤：a)将增量制造资源分为增量制造设备硬件、软件工具、人工过程及监控设备四类，并将四类全部作为增量制造资源对象统一管理；b)采用资源管理节点处理增量制造设备的控制接口、数据交换接口、监控接口，采用资源管理节点处理管理策略的维护、调用和功能服务的封装；c)通过多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池，采用服务注册节点接收来自资源处理节点发布的功能服务，所述资源管理节点借助插件形式的扩展模块获取物理设备信息并且控制增量制造设备，所述增量设备包括增量制造设备硬件和相应的软件工具及人工过程。作为优选，所述步骤a）中的制造资源接入资源管理节点包括以下步骤：a1)根据增量制造的相应设备硬件、软件工具和人工过程发布对应的插件，可借助开源系统、OLE嵌入和独立进程方式形成设备控制接口，最终形成动态链接库形式的插件，插件中包含设备控制接口、资源描述和接口本身的描述信息；a2)在与设备相连接的计算机上部署资源管理节点服务，服务启动后，读入插件链接库，并根据插件的资源描述和接口本身生成统一形式的功能服务集合；a3)资源管理节点服务启动后，向网段广播数据，更新公共策略和环境数据，并采用操作员登录方式设置本地管理策略；a4)生成资源服务，向注册服务器注册。作为优选，所述步骤c）中多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池包括以下步骤：c1)在应用服务器上部署资源管理节点；c2)通过动态链接库形式封装增量设备的语义描述、功能服务，并将其作为资源管理节点插件发布在资源管理节点所识别的目录中；c3)启动资源管理节点，读入多个插件，将其提供的资源转换为统一形式的服务；c4)资源管理节点从网络搜索对等节点同步公共管理策略和环境数据；c5)为新加入节点设置管理策略；c6)向上层服务注册节点注册服务。作为优选，所述资源管理节点能够连接和控制多个增量制造设备，资源管理节点能够接收和存储多个管理策略，资源管理节点具有自管理和自配置能力。作为优选，所述资源管理节点能够通过管理规则获取相邻资源管理节点的状态，作为当前环境信息，所述管理规则的表达基于可废止规则，资源管理节点能够根据当前环境信息处理相互冲突的管理规则。作为优选，所述资源管理节点通过互联网相连，能够与相邻的资源管理节点交换信息、更新管理规则，与邻近节点交换信息，组成虚拟制造资源池。作为优选，所述资源管理节点能够接收制造相关的任务请求，所述任务请求携带制造任务的描述信息，所述描述信息包含制造工艺要求、数字化模型数据、交付期和预算信息，资源管理节点能够根据管理策略、任务描述和环境信息来构造任务加工方案，生成价格，比较与任务要求指标的符合程度。本专利技术的有益效果：本专利技术针对增量制造行业的工艺特点和实际需求，结合网络技术、提供增量制造设备接入和虚拟化方法，适合增量制造行业的大、中小企业构造可伸缩的资源集成管理和资源共享云平台，从而实现设备资源和处理能力的整合，满足增量制造软、硬件资源的全面集成；本专利技术采用支持可扩展插件的独立智能主体作为资源管理节点，支持异构增量制造设备和相关制造资源的动态接入，支持基于管理策略的资源自配置和自主管理。资源管理节点都够覆盖现有增量制造领域的硬件资源、软件工具，以及人工过程的接入，所构成虚拟化系统具有系统配置灵活、可扩展行强的优点。本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】图1是本专利技术提供的增量制造资源虚拟化系统实施总体构架图；图2是本专利技术中资源管理节点设计结构图。【具体实施方式】参阅图1和图2，本专利技术一种面向增量制造设备的虚拟化方法，包括以下步骤：a)将增量制造资源分为增量制造设备硬件、软件工具、人工过程及监控设备四类，并将四类全部作为增量制造资源对象统一管理；b)采用资源管理节点处理增量制造设备的控制接口、数据交换接口、监控接口，采用资源管理节点处理管理策略的维护、调用和功能服务的封装；c)通过多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池，采用服务注册节点接收来自资源处理节点发布的功能服务，所述资源管理节点借助插件形式的扩展模块获取物理设备信息并且控制增量制造设备，所述增量设备包括增量制造设备硬件和相应的软件工具及人工过程。所述步骤a）中的制造资源接入资源管理节点包括以下步骤：a1)根据增量制造的相应设备硬件、软件工具和人工过程发布对应的插件，可借助开源系统、OLE嵌入和独立进程方式形成设备控制接口，最终形成动态链接库形式的插件，插件中包含设备控制接口、资源描述和接口本身的描述信息；a2)在与设备相连接的计算机上部署资源管理节点服务，服务启动后，读入插件链接库，并根据插件的资源描述和接口本身生成统一形式的功能服务集合；a3)资源管理节点服务启动后，向网段广播数据，更新公共策略和环境数据，并采用操作员登录方式设置本地管理策略；a4)生成资源服务，向注册服务器注册。所述步骤c）中多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池包括以下步骤：c1)在应用服务器上部署资源管理节点；c2)通过动态链接库形式封装增量设备的语义描述、功能服务，并将其作为资源管理节点插本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向增量制造设备的虚拟化方法，其特征在于：包括以下步骤：a)将增量制造资源分为增量制造设备硬件、软件工具、人工过程及监控设备四类，并将四类全部作为增量制造资源对象统一管理；b)采用资源管理节点处理增量制造设备的控制接口、数据交换接口、监控接口，采用资源管理节点处理管理策略的维护、调用和功能服务的封装；c)通过多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池，采用服务注册节点接收来自资源处理节点发布的功能服务，所述资源管理节点借助插件形式的扩展模块获取物理设备信息并且控制增量制造设备，所述增量设备包括增量制造设备硬件和相应的软件工具及人工过程。

【技术特征摘要】
1.一种面向增量制造设备的虚拟化方法，其特征在于：包括以下步骤：a)将增量制造资源分为增量制造设备硬件、软件工具、人工过程及监控设备四类，并将四类全部作为增量制造资源对象统一管理；b)采用资源管理节点处理增量制造设备的控制接口、数据交换接口、监控接口，采用资源管理节点处理管理策略的维护、调用和功能服务的封装；c)通过多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池，采用服务注册节点接收来自资源处理节点发布的功能服务，所述资源管理节点借助插件形式的扩展模块获取物理设备信息并且控制增量制造设备，所述增量制造设备包括增量制造设备硬件和相应的软件工具及人工过程；所述步骤a)中的制造资源接入资源管理节点包括以下步骤：a1)根据增量制造的相应设备硬件、软件工具和人工过程发布对应的插件，可借助开源系统、OLE嵌入和独立进程方式形成设备控制接口，最终形成动态链接库形式的插件，插件中包含设备控制接口、资源描述和接口本身的描述信息；a2)在与设备相连接的计算机上部署资源管理节点服务，服务启动后，读入插件链接库，并根据插件的资源描述和接口本身生成统一形式的功能服务集合；a3)资源管理节点服务启动后，向网段广播数据，更新公共策略和环境数据，并采用操作员登录方式设置本地管理策略；a4)生成资源服务，向注册服务器注册；所述步骤c)中多个资源管理节点的聚合构成可扩展的虚拟制造资源池包括以下步骤：c1)在应用服务器上部署资源管理节点；c2)通过动态链接库形式...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋云良，姚远，童丹枫，袁丽，杨小明，范婧，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33