云制造资源语义描述与建模

1 引言

　　云制造是近年来在制造业信息化领域出现的一种新的先进制造模式，其核心就是在低碳经济发展大趋势下盘活社会制造资源的存量，优化配置。某院士将其定义为：利用网络和云制造服务平台，按用户需求组织网上制造资源为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式田。作为一种新的制造模式，要实现“落地”，云制造有很多关键技术急待解决，对云制造资源静态属性、动态属性、行为属性及部署配置信息进行描述与建模，进而构建具有通用接口的虚拟资源封装组件就是其中之一嗍。

2 云制造资源分析

　　制造资源在云制造模式中占据着核心的地位。云制造的出发点即是对空余闲置的制造资源重新配置以满足制造能力不足企业(尤其是中小企业)的需求。

　　2.1 制造资源的概念

　　云制造的制造资源是一个广义的概念，是一切能在制造全生命周期中发挥作用的所有软硬件资源(如数控机床、计算机、原材料等)、人(如专家、技工等)、知识(如设计手册、经验、标准、协议等)等的总称15]。与传统的制造资源概念有所区别的是将人和知识也纳入了制造资源的范畴。

　　2.2 广义制造能力

　　从制造资源的广义概念，可以看出各类制造资源都具备一定的在制造全生命周期中发挥作用的能力，例如：数控机床具有数控加工的能力；设计人员具有相应的设计能力；设计手册具备可供设计人员参考和学习的能力。不能在制造全生命周期中发挥作用的的制造资源是没有意义的，即具有这样的能力是制造资源的必要条件。如果将在制造全生命周期中发挥作用的这种能力定义为广义制造能力，则制造过程可以看作是广义制造能力的组合与应用过程。以简单生产过程为例，如图1所示。可以看作是为机床的使用提供参考和借鉴的能力(机床使用手册)、从机床使用手册中进行学习进而转化为操作机床的能力(操作人员)、能够被加工的能力(工件)和对工件进行加工的能力(机床)的组合应用过程。

　　2.3 使用价格

　　在对制造资源进行优化配置时，除了要考虑其所具有的制造能力，价格也是重要的影响因素。如果使用价格过低甚至是无偿服务，则资源提供者可能不愿意提供所拥有的制造资源和对已提供的资源进行改善和维护，从而影响云制造所提供服务的质量和效率；如果使用价格过高，则需求方可能会放弃需求；如果对同一需求有多种满足需求的供给，则需求方通常会选择使用价格较低的资源提供方。同一资源提供者提供的资源往往不止一种，而同一制造资源所能提供的制造能力也可能有多种。针对这种情况，在定价时采取“一刀切”的方式显然是不合理的，应根据不同的制造能力分别进行定价。

　　2.4 评价信息

　　资源使用者对制造资源的评价也是云制造在优化配置资源时应考虑的一个重要因素。在同等条件下，评价高的制造资源应优先被使用，评价低的制造资源的提供者应对其进行改善，从而促进云制造制造资源质量和服务效率的提高。在进行评价时，同样应对制造资源所提供的制造能力分别进行评价。此外资源提供者的信誉评价等也应是制造资源评价信息的重要组成部分。