一种云制造环境下机床装备服务能力建模方法技术

本发明专利技术涉及一种云制造环境下机床装备服务能力建模方法，所属技术领域为信息技术领域。云制造环境下机床装备服务能力建模方法是一种由物质信息分析提取方法、数学建模技术、STEP技术构成的机床装备信息标准化描述方法。本方法通过对机床装备信息进行分析提取、逻辑框架搭建、虚拟标准化描述建立统一的机床装备云制造服务能力模型，并可个性化配置模型信息参数。本方法能为云制造环境下机床装备虚拟化封装与展示、机床装备资源库的建立及机床装备资源基于语义的智能匹配等技术的实现奠定基础。本发明专利技术具有虚拟化仿真程度高、通用性强、可扩展性好的特点。本方法能有效支持服务企业更加便捷地提供云制造服务以及能支持用户智能发现匹配更优资源。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，所属
为信息
。云制造环境下机床装备服务能力建模方法是一种由物质信息分析提取方法、数学建模技术、STEP技术构成的机床装备信息标准化描述方法。本方法通过对机床装备信息进行分析提取、逻辑框架搭建、虚拟标准化描述建立统一的机床装备云制造服务能力模型，并可个性化配置模型信息参数。本方法能为云制造环境下机床装备虚拟化封装与展示、机床装备资源库的建立及机床装备资源基于语义的智能匹配等技术的实现奠定基础。本专利技术具有虚拟化仿真程度高、通用性强、可扩展性好的特点。本方法能有效支持服务企业更加便捷地提供云制造服务以及能支持用户智能发现匹配更优资源。【专利说明】
本专利技术涉及，该方法通过物质信息分析提取方法、数学建模技术、STEP技术对机床装备服务能力建模,可实现机床装备云制造资源库和知识库的标准化构建，有效地支持服务企业更加便捷地提供云制造服务以及用户智能发现匹配最优资源，为云制造环境下机床装备虚拟化封装与展示、机床装备资源库的建立及机床装备资源基于语义的智能匹配等技术的实现奠定基础。该专利技术属于信息
。技术背景伴随着经济全球化和网络信息技术日新月异的发展，量大面广的传统机床装备制造企业、应用企业和服务企业之间的竞争日趋激烈，原先的企业生产经营模式渐渐不能满足社会发展、经济发展带来的市场强大需求，主要表现为:生产制造水平较低、产品研发能力不足、经营管理能力较弱、产业链协作能力偏差、生产装备维护不及时。制造企业欲提高其生产制造能力、综合竞争力和市场快速响应能力，必须转型升级自身传统生产经营模式向集成化、协同化、敏捷化、服务化、绿色化和智能化等方向发展。所以机床装备网络化集成协同运行、生产过程工艺路线及参数的优化决策、生产全生命周期过程实时监控、产品的全生命周期质量追溯、制造资源共享及优化利用、机床装备远程维修维护服务和加工数控机床程序生成优化等网络化制造服务已经成为广大机床装备企业迫切需求。网络信息时代的到来，促进了网络信息技术与工业的融合，催生了基于网络的制造服务模式。国内外围绕此模式进行了大量研究和实践，其中比较典型的有网络化制造和网络化制造应用服务提供商(Application Service Provider, ASP)。网络化制造是指通过采用先进的网络技术、制造技术及其相关技术，构建面向企业的统一的网络资源共享服务平台，突破传统企业生产经营地理和方式的约束，实现企业间的协同、制造资源网络共享和制造过程网络化，高速度、高质量、低成本地为市场提供所需产品和服务的一种制造模式；ASP是IT服务在制造业领域应用中的一种新模式，该模式通过构建公共ASP服务平台，集中管理各类制造服务资源，通过网络为企业提供供应链管理、客户关系管理和制造资源管理等信息化服务业务，提高企业的生产和管理效率。但是网络化制造和ASP主要实现的是局部应用，另外，由于在服务和运营模式、标准规范、运行机制等方面存在一些不足，使得网络化制造、ASP在支持制造企业的深度和广度还不够。如何更量大面广的整合资源以及提升企业间协作能力，已成为我国机床装备行业迫切需要解决的问题。云制造，是在“制造即服务”理念的基础上，借鉴云计算思想，结合物联网技术，以高性能计算机为硬件支撑的一种网络化制造新模式，它继承和发展了网络化制造和ASP模式思想，继而创造出“分散资源集中管理，集中资源分散服务”的云制造核心思路。它是在传统网络化制造模式基础上，将信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品。通过将不同企业的制造资源虚拟化、规范化和服务化，搭建云制造服务平台，支持制造企业在广泛的网络环境下跨地域协作加工、上传共享制造资源信息、网络化远程维护、加工过程工艺参数优化、生产过程全生命周期监控及追溯等云制造服务。云制造有利于我国制造业实现跨越式信息化发展，同时也促进云计算技术的进步。必须进行深入的研究和应用。在云制造环境下，制造资源的服务能力平台搭建的基础是实现机床装备资源在平台上的虚拟化展示。目前，类似这方面的相关研究成果及专利也有一些，例如专利技术专利“一种基于元模型的云制造能力服务建模方法”(专利号:201210580080.3)是基于元模型的云制造能力服务建模方法，所实现的系统包括制造能力服务元模型描述模块、交互式制造能力服务描述扩展模块和制造能力服务脚本文件生成模块。该方法能转换生成为云制造服务引擎能够处理的服务描述脚本文件，但该系统并不支持资源集成共享、生产过程工艺实时优化和机床装备远程维修维护等制造服务的线运行与优化。
技术实现思路
本专利技术涉及。该方法可有效地支持机床装备服务企业更加便捷快速地提供云制造服务和用户企业智能发现匹配最优化制造资源，为云制造环境下机床装备虚拟化封装与可视化展示、机床装备资源库和知识库的建立及机床装备资源基于语义的智能匹配等技术的实现打下坚实的技术基础，从而搭建企业云制造服务平台，实现各种平台服务能力。其技术方案为:本专利技术是一种由物质信息分析提取方法、数学建模技术、STEP技术构成的机床装备信息标准化描述方法。其中，所述的物质信息分析提取方法是将存在的各类事物的外在信息物质形式和内在物质信息内容逐层不断地进行深入客观分析，得到实现揭示事物特征、内在联系、本质、规律和状态目标的信息概念的一种根本方法。欲详细表述机床装备，应先对机床装备的外在信息物质形式和内在物质信息内容进行分析，从处于运动物质状态的机床装备中提取出机床装备的各类信息，并对这些信息进行定义，得到能够描述出机床装备的概念集。再对机床装备资源信息概念进行逻辑归纳分类，得到完备的机床装备服务资源信息树:信息树第一层为机床装备云制造服务能力信息；信息树第二层为基本信息、功能信息和状态信息三个机床装备基本属性部分；信息树第三层功能信息划分为机床装备可加工材料信息、形状加工能力信息、生产能力信息、精度能力信息、加工类型信息和零件类别信息，基本信息划分为机床装备生产厂家信息、机床装备刀具库信息和机床装备名称及型号信息，状态信息划分为机床装备的各类状态:故障中、运行中、维修中、闲置中和超负荷状态；信息树第四层可再细分为各类资源。所述的数学建模技术是建立数学模型的相关知识、方法和技巧，包括对客观事物进行分析、简化、假设、选择适合数学工具、求解、解释、检验等。数学模型(MathematicalModel)是一种模拟，是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。所以先对机床装备各类服务资源信息进行分析，然后通过一系列建模过程以达到数学建模目标。其中包括:模型准备、模型假设、模型建立、模型求解、模型分析、模型检验和模型应用。首先对机床装备各类服务资源信息进行归纳分析，得到数学建模过程中需要的各类模型数据。再通过假设建模过程对实际课题进行数学逻辑表示，通过数学方法对假设出的实际转换数学问题进行求解，得出结果后再转换为实际的机床装备服务资源的问题，最后进行模型检验和应用，得到机床装备服务资源假设问题的最优解决方案。建模方法中可以运用蒙特卡罗算法分析出元素间通用机床装备服务信息元素；运用数据拟合、参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云制造环境下机床装备服务能力建模方法，该方法的特征体现在：在云制造这种新型网络化制造环境下，利用物质信息分析提取方法、数学建模技术、STEP技术把机床装备进行信息标准化描述，建立统一的机床装备云制造服务能力模型，在此基础上，通过软件开发技术使其在工业云制造服务平台中以基本元控件的形式实现。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹超，王枭，李孝斌，周远飞，王明远，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：