云制造领域急需解决的首要问题

2017-07-27 14:58  文章来源: 卷圆机-卷板机-卷管机www.jnhcqb.com

通过对云制造研究的系统分析,本文认为以下几个方面的研究是云制造领域急需解决的首要问题: 
面向机械加工领域的云制造模式构建方法问题。云制造本身是个系统工程,在面向具体应用领域的云制造系统开发过程中,目前主要的思路是借鉴前文提到云制造体系结构来构建面向特定领域的云制造系统,导致了提出的云制造系统模型庞大,系统设计与实现难度较大。事实上,云制造本质是实现制造即服务的思想,如何使构建的云制造系统即能符合云制造体系结构框架,又能灵活的体现制造即服务的思想,这是面向具体云制造应用模式系统设计的战略问题,也是云制造从理论走向实践的重要方法问题。其次,云制造与“云计算”最显著的区别在于云制造的目标之一是将实现制造领域的以机床为代表的大量硬件资源深度共享。因此,如何采用云制造模式来实现机械加工领域的云制造模式是当前最为重要的问题。
 ② 机械加工领域的制造资源服务化理论问题。当前的云制造理论研究最大问题之一就是何为制造资源服务化,以及如何将制造资源服务化。尤其是在机械加工领域中,存在大量的硬件、软件资源,如何将这些资源进行有效的信息抽象、整合、虚拟化,从而转换为制造服务,当前的研究文献中并未给出整体解决方案,大部分研究仅仅集中在如何进行对资源本身的信息建模。因此,从概念系统研究的角度看,研究制造资源服务化的方法非常必要,是云制造系统构建、底层物理信息抽象的第一步。 
③ 面向机加工的制造服务发现方法问题。云制造中的资源种类繁多、提供的服务形式多样,这造成了很难用单一的服务模型来表征各种制造服务特征,也就决定了不同形式的制造服务的发现与其服务模型属性有很大关系。具体到机械加工领域,目前采用基于本体建模方法的资源发现或服务发现较多,这两者的研究主要集中在基于本体的语义建模研究(本体描述语言主要以 OWL 和 OWL-S 为主)。这些方法存在三个方面的问题,一方面是基于本体建立的建模本身并没有很好的反映机加工领域的制造服务属性,因为大部分的语义描述主要还是围绕资源自身的属性进行信息化抽象,而不是描述资源能够提供的服务属性;另一方面是本体模型中的知识节点元素并未考虑到加工物品存在物理空间转移的物流因素,所以在发现过程中并不能充分满足实际需求;此外基于本体的系统开发的难度较大(支持本体的软件开发工具尚未成熟),本体模型本质上是知识表达的一种方式,当需求变化后如何进行有效的本体扩展也是基于本体模型的服务发现所面临的难题。为此,针对机加工领域的服务特点,构建面向实际应用的云制造服务发现机制尤为重要,是实现制造即服务的起点。 
④ 面向机加工的制造服务优选问题。在加工环节的云制造服务优选或制造资源优选的研究中,目前的优化研究重点侧重在算法改进,而忽略了优选模型本身的建立。部分文献并未很好理解云制造环境下的资源优化组合问题,而是借鉴传统网络化制造中的资源组合模型,将研究重点更多的是改进算法(主要以智能算法为主),进而提高优化模型的求解质量。但是,基于云制造环境下的资源组合必须结合具体的云制造应用模式而定,之后才构建相应的资源组合模型。实际上目前缺乏对应用模式的深入研究,导致其资源组合模型及其算法实用性不强(比如设计和加工阶段的参数、参数范围等都不是一个类型的概念)。所以,开展云制造环境下的机加工领域优选方法是实现机械加工资源整合的关键使能技术。 
 



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