一种面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法技术

本发明专利技术涉及一种面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，包括以下步骤：1.制造服务与任务汇聚特性解析与模型构建；2.根据所形成聚合服务网络，定义与其具有映射关系的标准子任务属性；3.对汇聚后的制造任务进行多维分解，建立子任务模型；4.基于分解子任务模型与聚合服务网络，生成面向汇聚任务的服务聚合协作配置方案。本发明专利技术能够有效刻画基于工业互联网/工业云平台的制造服务和制造任务的汇聚特性，同时提供汇聚任务的多维分解及其高效的服务聚合协作配置方法，提高基于工业互联网/工业云平台的批量化开展服务按需协作的配置效率。

【技术实现步骤摘要】
一种面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法
本专利技术属于面向服务的智能制造系统中基于平台的制造服务协作
，具体涉及一种面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法。
技术介绍
随着信息技术和制造业发展的深度融合，基于工业互联网/工业云平台的制造服务协作受到了越来越多的关注。工业互联网/工业云平台可以汇聚生产制造过程中所有信息流、制造工具和制造需求，有三类协作参与人员共同进行对任务的服务协作配置：平台运营者、制造资源提供者和制造需求提出者。平台运营者负责平台管理，要保证平台上服务资源的负载相对均衡，减少任务排队时间，提高平台效率；资源提供者将其所拥有的制造资源或制造能力通过平台的感知与接入、虚拟化、服务化封装等处理后，以制造服务的形式供平台用户使用。由于制造需求用户所提交的任务往往涉及产品全生命周期，其中批量任务和个性化定制任务难以由单一服务完成，因此需要通过制造服务协作方式共同完成提交至平台上的制造任务。汇聚特性是基于工业互联网/工业云平台的服务协作最显著的特征之一，也对平台上制造任务批量化开展服务按需协作配置提出了挑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于，包括步骤如下：/n步骤1：制造服务与任务汇聚特性解析与建模；对提交到平台上批量化制造服务和制造任务的汇聚特性进行解析，在此基础上对汇聚后的制造服务和制造任务分别进行模型构建，具体分为聚合服务网络模型和汇聚任务模型；/n步骤2：定义聚合服务映射的标准子任务属性；根据聚合服务网络属性定义标准子任务属性，生成标准子任务的功能、数量、执行次序和执行效率属性；/n步骤3：建立汇聚任务多维分解下子任务模型；基于所定义的标准化子任务属性，按照汇聚任务的功能种类、数量系数和执行次序，对原本多源异构的制造任务汇聚集合进行多维分解，从而建立汇聚任...

【技术特征摘要】
1.一种面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤1：制造服务与任务汇聚特性解析与建模；对提交到平台上批量化制造服务和制造任务的汇聚特性进行解析，在此基础上对汇聚后的制造服务和制造任务分别进行模型构建，具体分为聚合服务网络模型和汇聚任务模型；
步骤2：定义聚合服务映射的标准子任务属性；根据聚合服务网络属性定义标准子任务属性，生成标准子任务的功能、数量、执行次序和执行效率属性；
步骤3：建立汇聚任务多维分解下子任务模型；基于所定义的标准化子任务属性，按照汇聚任务的功能种类、数量系数和执行次序，对原本多源异构的制造任务汇聚集合进行多维分解，从而建立汇聚任务分解下子任务模型，实现服务与任务的映射和配置；
步骤4：服务聚合协作配置方案生成；在满足全局最优和约束条件的前提下，求解以最大化综合效率为目标的服务聚合协作配置模型，生成服务协作配置方案，提高对汇聚任务的服务聚合协作配置效率。


2.根据权利要求1中所述的面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于：
聚合服务和汇聚任务是指被提交到工业互联网/工业云平台上具有汇聚特性的制造服务和制造任务；所述聚合服务包括聚类服务和组合服务，其中聚类服务是由具有相似功能的服务组成，组合服务是由具有不同功能的服务组成；所述汇聚任务指的是批量化制造任务被提交到平台上后，根据制造任务的执行要求对所有任务进行汇聚，从而对其统一调度和处理，提高整体的服务协作配置效率。


3.根据权利要求1中所述的面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于：
映射标准子任务的属性来源于聚合服务网络中制造服务属性，分为子任务功能种类、单位数量、执行次序和子任务执行速率，通过定义标准子任务属性，在个性化程度高的制造任务和来自不同服务提供者的制造服务间建立映射关联。


4.根据权利要求1中所述的面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于：
汇聚任务多维分解是对汇聚后的制造任务进行功能种类分解、数量系数分解和执行次序分解，建立具有标准属性的映射子任务模型，对汇聚任务分解后得到的标准子任务进行服务聚合协作配置。


5.根据权利要求1中所述的面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于：
所述步骤1具体包括：
①对提交到工业互联网/工业云平台上制造服务和制造任务汇聚特性分析；其中来自不同制造资源提供者、制造能力多样的NoS个制造服务Si，按照其功能进行汇聚处理，具有相同或相似功能的制造服务形成服务聚类，不同功能的制造服务根据功能互补性形成服务组合，服务聚类和服务组合共同组成聚合服务网络；对提交到平台上的来自不同制造需求提出者的NoT个制造任务Tj，根据其所需服务要求对制造任务进行汇聚，从全局角度出发为其选择合适的制造服务进行配置；
②汇聚任务的模型构建；不同制造任务在功能、数量和执行时间属性上有着不同要求，通过工业互联网/工业云平台汇聚成制造任务集合ATS(Aggregatedtasksset)，其模型如下：
ATS＝{Tj|j＝1，2，…，NoT}






其中，Tj_attribute表示汇聚任务集合中制造任务Tj所具有的属性；表示任务Tj的功能种类；表示任务Tj的数量需求；表示任务Tj的待执行时间区间要求，其上限是任务Tj截止时间下限是任务Tj初始提交时间
③聚合服务网络模型构建；平台上所包括的制造服务Si具有服务功能最大负载能力和服务的可执行时间区间三种不同属性，制造服务模型即：






其中，Si_attribute表示平台所提供的制造服务Si所具有的属性；表示服务Si可提供服务能力的初始时间，表示服务Si可提供服务能力的截止时间；
其中具有相似或相同功能的制造服务形成服务聚类集Cj，共有NoC种服务聚类集，每一服务聚类集中包括用于执行某一类任务的所有制造服务Si，服务聚类集Cj模型即：



其中，表示服务聚类集Cj中所包括的制造服务，kj表示该服务对应的服务编号；
不同制造服务的功能互补性决定服务间执行关系，形成服务组合关系EC，用表示服务组合关系系数，当表示服务聚类集Ci和Cj间存在先后执行次序，且是由Ci到Cj的执行次序，服务组合关系模型即：



制造服务Si、服务聚类集Cj和服务组合关系EC共同形成聚合服务网络Servicenet，对平台中来自不同制造资源提供者的制造服务进行统一管理与高效配置，聚合服务网络模型即：
Servicenet＝{Si，Cj，EC|i＝1，2，…，NoS；j＝1，2，…，NoC}


6.根据权利要求1中所述的面向汇聚任务多维分解的制造服务聚合协作配置方法，其特征在于：
所述步骤2具体包括：
①聚合服务映射的子任务属性分析；制造子任务ST是对平台所包括的制造服务的映射，反映了制造服务执行任务的能力，其主要包含四种属性，分别是功能属性FunctionST、单位数量属性执行次序属性EST和执行效率属性ηST，每种属性都与聚合服务网络属性息息相关，制造子任务模型即：



②对应标准子任务的属性定义；映射标准子任务STi的功能种类是与服务聚类集相对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：程颖，王东旭，陶飞，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11