孟 飆，吳興杰，陳俊輝

（1.沈陽(yáng)航空航天大學(xué)航空制造工藝數(shù)字化國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，沈陽(yáng) 110136;2. 金航數(shù)碼科技有限責(zé)任公司，北京 100028;3. 北京青云航空儀表有限公司，北京 100086）

制造業(yè)從產(chǎn)品生產(chǎn)型向生產(chǎn)加工服務(wù)型轉(zhuǎn)變要求我們必須利用現(xiàn)有的制造資源和技術(shù)能力把中國(guó)制造業(yè)向技術(shù)和專利研發(fā)拓展自主品牌和服務(wù)延伸。云制造[1-3]便是在這種新的需求和前沿信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，借鑒敏捷化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等已有先進(jìn)制造模式的成果，并汲取了IPS2、協(xié)作網(wǎng)絡(luò)、C-Sourcing等當(dāng)前國(guó)外制造業(yè)的最新發(fā)展思想而產(chǎn)生的一種制造新模式[4]。

云制造資源服務(wù)化封裝與服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)是云制造研究與應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。云制造資源服務(wù)化封裝主要研究如何將制造資源進(jìn)行建模并封裝成服務(wù)，然后發(fā)布到云制造平臺(tái)上供用戶使用。而面對(duì)復(fù)雜繁多的制造服務(wù)，如何快速的根據(jù)用戶需求進(jìn)行資源服務(wù)的匹配是服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)的研究重點(diǎn)之一。本文在對(duì)云制造資源服務(wù)的運(yùn)作模式進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)制造資源和制造能力進(jìn)行本體建模并應(yīng)用OWL本體語(yǔ)言進(jìn)行形式化描述。研究了資源服務(wù)化封裝流程，并且應(yīng)用OWL-S對(duì)資源服務(wù)進(jìn)行形式化表達(dá)。采用基于語(yǔ)義相似度的服務(wù)搜索和匹配方法實(shí)現(xiàn)制造云服務(wù)的快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)。

1 云制造資源服務(wù)作業(yè)分析

1.1 云制造資源池作業(yè)分析

云制造資源池（簡(jiǎn)稱制造云）是一個(gè)聚集了各類異地、異構(gòu)的制造資源和制造能力的制造云服務(wù)平臺(tái)。云制造資源池中的制造資源和制造能力需要經(jīng)過(guò)虛擬化、服務(wù)化的封裝，然后在制造云平臺(tái)上注冊(cè)并且發(fā)布，以提供給服務(wù)使用者查詢和使用。

制造資源服務(wù)化封裝與服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)是構(gòu)建云制造資源池的核心技術(shù)。分析云制造資源池的作業(yè)流程的目的是明確制造資源服務(wù)化封裝與服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)以及在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中涉及到的輸入、輸出等信息。云制造資源池作業(yè)簡(jiǎn)圖如圖1所示，簡(jiǎn)化的云制造資源池作業(yè)流程為：云制造服務(wù)的使用者將制造任務(wù)發(fā)布到云制造用戶應(yīng)用平臺(tái)；云制造資源池管理模塊負(fù)責(zé)對(duì)用戶的任務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行解析，并在制造資源云池中進(jìn)行資源服務(wù)的搜索和匹配；最后調(diào)用由相應(yīng)的制造節(jié)點(diǎn)提供的制造服務(wù)完成制造任務(wù)。如果任務(wù)相對(duì)復(fù)雜則需要借助知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解，然后通過(guò)服務(wù)動(dòng)態(tài)組合完成任務(wù)。

1.2 云制造資源組織模式分析

在云制造生態(tài)圈中，制造資源節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)開放的、分布式的結(jié)構(gòu)。這里所指的制造資源節(jié)點(diǎn)并不僅限于某一臺(tái)機(jī)床或其他設(shè)備，而是指可以完成某項(xiàng)制造業(yè)務(wù)的制造資源或制造能力的功能單元。根據(jù)其映射的制造服務(wù)的復(fù)雜程度不同，每個(gè)制造資源節(jié)點(diǎn)的組織規(guī)模并沒(méi)有限制。

圖1 云制造資源池作業(yè)簡(jiǎn)圖Fig.1 Running mode of cloud manufacturing resource pool

每個(gè)制造資源節(jié)點(diǎn)在其組織結(jié)構(gòu)內(nèi)具有完整的資源管理和業(yè)務(wù)處理能力，既可以在現(xiàn)有的企業(yè)資源系統(tǒng)中獨(dú)立運(yùn)作，也可以加入到云制造資源池中與其他節(jié)點(diǎn)協(xié)作完成某一制造任務(wù)。制造資源云池中的各類制造資源可以動(dòng)態(tài)組織以應(yīng)對(duì)階段性的高強(qiáng)度訂單需求。云制造資源池管理包括制造資源監(jiān)控與調(diào)度、制造資源發(fā)布、制造資源搜索與匹配、虛擬制造資源實(shí)例化與部署以及制造資源系統(tǒng)管理。

通過(guò)對(duì)云制造系統(tǒng)的作業(yè)流程進(jìn)行分析，可知云制造資源的服務(wù)化封裝與服務(wù)發(fā)現(xiàn)涉及到的環(huán)節(jié)是：制造節(jié)點(diǎn)下的制造資源和制造能力通過(guò)虛擬化、服務(wù)化封裝，然后注冊(cè)并發(fā)布到云制造資源池中供用戶使用；對(duì)制造任務(wù)進(jìn)行分解，同時(shí)搜索和匹配服務(wù)。所以云制造資源服務(wù)化封裝與服務(wù)發(fā)現(xiàn)的研究重點(diǎn)包括：（1）制造資源/能力分類與描述建模；（2）資源服務(wù)化封裝機(jī)制；（3）制造服務(wù)的分類與語(yǔ)義描述；（4）制造資源服務(wù)搜索與匹配機(jī)制。

2 制造資源本體建模與形式化描述

2.1 制造資源分類與本體建模

云制造環(huán)境下資源種類繁多，數(shù)量龐大，需要在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)異構(gòu)的制造資源共享，并在服務(wù)提供過(guò)程中相互協(xié)作。為了實(shí)現(xiàn)制造資源和制造能力的虛擬化、服務(wù)化，有必要對(duì)紛繁復(fù)雜的云制造資源進(jìn)行分類和描述，為最終實(shí)現(xiàn)不同類型資源的虛擬化接入、服務(wù)化封裝提供信息支持。

云制造模式下的企業(yè)資源分為制造資源和制造能力。制造資源是指物理存在且具有靜態(tài)傳輸介質(zhì)的資源形式，如加工設(shè)備、仿真軟件、模型知識(shí)、數(shù)據(jù)文檔等客觀存在的物理資源。制造能力指制造企業(yè)在制造活動(dòng)中結(jié)合制造資源要素所表現(xiàn)出來(lái)的一種能力，如企業(yè)的設(shè)計(jì)能力、仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、生產(chǎn)能力等無(wú)形資產(chǎn)[5]。制造資源領(lǐng)域本體概念建模如圖2所示。

云制造環(huán)境下的制造資源具有多樣性、分布性、異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)性、抽象性和相似性的特點(diǎn)[6]。這些特征造成了在云制造資源分類和描述過(guò)程中難以保證信息一致性、資源動(dòng)態(tài)性、數(shù)據(jù)集成性。另一方面，實(shí)現(xiàn)云制造服務(wù)的搜索和匹配的前提是對(duì)云制造服務(wù)的功能、性能等屬性相關(guān)的概念及其內(nèi)部關(guān)系進(jìn)行精確的、一致的語(yǔ)義描述。而在云制造環(huán)境下一個(gè)相似的概念往往因?yàn)榭蛻粜枨蠛蛻?yīng)用背景的多樣性而具有多種含義。這種語(yǔ)義上的二義性不利于云服務(wù)的精準(zhǔn)描述，妨礙了制造云服務(wù)的云端發(fā)現(xiàn)，給云制造資源服務(wù)的整合與協(xié)同造成了困難。本體具有良好的概念層次結(jié)構(gòu)和對(duì)邏輯推理的支持，用于描述某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的概念及概念之間的關(guān)系，使得這些概念和關(guān)系在共享范圍甚至更廣范圍內(nèi)具有共同認(rèn)可的、明確的、唯一的定義[7]。本文采用本體理論對(duì)與制造資源及服務(wù)所涉及的概念及其關(guān)系進(jìn)行描述。

圖2 制造資源領(lǐng)域本體概念建模Fig.2 Manufacturing resource domain ontology modeling

2.2 模塊化資源管理信息模型

云制造模式下，面向訂單對(duì)制造資源進(jìn)行快速高效的集成重組，并且在制造資源組合時(shí)尋求滿足一定約束條件（時(shí)間、質(zhì)量、成本）的制造資源顯得尤為迫切和必要。將原材料盡可能高效地轉(zhuǎn)換為與生產(chǎn)組織目標(biāo)相一致的產(chǎn)品，其過(guò)程是由一系列工業(yè)制造活動(dòng)組成的。在制造業(yè)務(wù)的邏輯層面上，工業(yè)活動(dòng)是在一系列資源支持和任務(wù)目標(biāo)地驅(qū)動(dòng)下，使一個(gè)或一組對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變的過(guò)程。云制造環(huán)境下的工業(yè)過(guò)程及其相關(guān)的活動(dòng)涉及到海量數(shù)據(jù)的交換，主要包括在計(jì)劃、調(diào)度、控制與檢測(cè)過(guò)程中的管理型數(shù)據(jù)的交換。這些數(shù)據(jù)用于在離散的工業(yè)過(guò)程內(nèi)部以及內(nèi)外部合作者之間根據(jù)時(shí)間來(lái)動(dòng)態(tài)描述流程的每個(gè)組成元素。

云制造環(huán)境下工業(yè)活動(dòng)或制造過(guò)程是在云制造資源的支持下正常運(yùn)行的。由于客戶的需求和應(yīng)用背景不同，云制造資源信息化描述應(yīng)該具有模塊化的特點(diǎn)，以便資源動(dòng)態(tài)重組。因此，本文提出將用于完成某項(xiàng)制造任務(wù)或組成某一制造能力的物料、設(shè)備、人員、數(shù)據(jù)等信息以模塊化的方式定制成工作胞。對(duì)象是產(chǎn)品制造活動(dòng)過(guò)程中的某一項(xiàng)構(gòu)型，由具體的資源構(gòu)成。對(duì)象在一系列的資源支持下狀態(tài)發(fā)生改變。狀態(tài)包含了對(duì)象自身屬性或其所處環(huán)境的信息,由于狀態(tài)與時(shí)間的關(guān)聯(lián)特性，狀態(tài)屬于動(dòng)態(tài)管理數(shù)據(jù)，是制造管理數(shù)據(jù)中比較關(guān)鍵的部分[8]，主要在云制造資源管理中被用于檢測(cè)和控制流程?；谫Y源支持的工業(yè)活動(dòng)模型如圖3所示。

在模塊化的制造資源組織模式中，1個(gè)機(jī)床可以被看作是1個(gè)資源，有時(shí)卻需要將機(jī)床與員工一起看作1個(gè)資源，有時(shí)需要將具有特定功能的生產(chǎn)組織看成1個(gè)資源（即工作胞），該組織往往包含了一定數(shù)量的設(shè)備、人員等，這樣的生產(chǎn)組織資源極大地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)能力評(píng)估或生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度等工作的復(fù)雜性。典型工作胞資源結(jié)構(gòu)如圖4所示。

工作胞是以模塊化的方式將特定的生產(chǎn)資源組織成1個(gè)單元。工作胞在將物理資源進(jìn)行模塊化的同時(shí)，還將與該項(xiàng)制造活動(dòng)相關(guān)的人力資源、專家知識(shí)、計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ戎圃熨Y源/能力集成并形成具有特定功能的生產(chǎn)組織。通過(guò)將這些制造資源/能力的信息以模塊化的方式進(jìn)行描述，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作胞的加工能力的服務(wù)化封裝。資源模塊化的抽象表達(dá)為，資源=｛資源層次、資源視圖、資源狀態(tài)、資源特性、資源配置｝。本文引入MANDATE標(biāo)準(zhǔn)[9]用于制造活動(dòng)/過(guò)程的資源管理和信息表達(dá)。在云制造環(huán)境下，通過(guò)MANDATE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和表達(dá)，工作胞將成為制造活動(dòng)中的基本生產(chǎn)資源對(duì)象，基于生產(chǎn)任務(wù)或生產(chǎn)流程進(jìn)行管理，進(jìn)一步整合并封裝成服務(wù)。

2.3 制造資源形式化描述

OWL提供了1種機(jī)器可讀的用于在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中發(fā)布和共享實(shí)體的語(yǔ)義語(yǔ)言。OWL可以用于描述網(wǎng)絡(luò)中各種實(shí)體的屬性及其關(guān)系，它提供了1個(gè)可以用簡(jiǎn)單概念構(gòu)造復(fù)雜概念的邏輯模型并且支持簡(jiǎn)單推理。OWL適用于云制造環(huán)境下資源和服務(wù)的語(yǔ)義描述，能夠屏蔽資源的異構(gòu)性，便于資源發(fā)現(xiàn)和檢索，可以很好地支持基于知識(shí)的資源服務(wù)發(fā)現(xiàn)與評(píng)價(jià)。

圖3 基于資源支持的工業(yè)活動(dòng)模型Fig.3 Industrial activity model based on resource support

圖4 典型工作胞資源結(jié)構(gòu)Fig.4 Typical structure of work cell resource

制造資源本體定義語(yǔ)言的形式化描述為：

MR=＜ResID， BaseInfo，F(xiàn)unction，ResUsage，Application＞。

ResID是資源標(biāo)識(shí)(Resource ID)，每個(gè)資源都有1個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)ID；Base Info用于描述云制造資源的基本信息，用于表示資源的名稱、類型、供應(yīng)商等信息，其形式化描述為 Base Info=＜ResName， ResType，…，ResSupplier＞；Function是資源的功能屬性，主要表示制造資源在不同條件下的功能描述，其形式化Function=＜ResCon，…，F(xiàn)uncDescrip＞；ResUsage資源使用屬性，描述資源的使用說(shuō)明、使用質(zhì)量評(píng)價(jià)等，其形式化表示 ResUsage=＜Using，UsingMethod，…，Qos＞；Application表示資源的應(yīng)用狀態(tài)， Application=＜Run state， …，Interface＞，主要描述資源的運(yùn)行狀態(tài)屬性和調(diào)用接口。

使用 Ontolingua、OilEd、Protégé 等工具可以方便對(duì)制造資源進(jìn)行OWL語(yǔ)言本體領(lǐng)域建模；使用本體建模工具可以方便建立或編輯制造資源本體樹狀層次圖，同時(shí)可以生成1個(gè)包含了所有本體信息的源代碼文件，計(jì)算機(jī)程序就是通過(guò)它來(lái)訪問(wèn)構(gòu)建的本體，從而使建立的制造資源本體知識(shí)帶上了語(yǔ)義信息[10]。

3 制造資源服務(wù)化封裝流程

為實(shí)現(xiàn)異地、異構(gòu)的制造資源共享，提供協(xié)同工作環(huán)境，需要將制造資源封裝為Web服務(wù)資源，屏蔽制造資源自身的異構(gòu)性和復(fù)雜性，對(duì)外呈現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)用接口[11]。制造資源服務(wù)化封裝應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：

（1）服務(wù)化封裝操作首先應(yīng)該具有簡(jiǎn)單化、自動(dòng)化、規(guī)范化的特點(diǎn)。

（2）封裝標(biāo)準(zhǔn)具有普適性和開放性，允許異地異構(gòu)的軟、硬件資源以統(tǒng)一的規(guī)范接入并發(fā)布到云端。

（3）支持資源按需使用，根據(jù)云制造任務(wù)的需求動(dòng)態(tài)的構(gòu)建服務(wù)。

（4）在隱藏資源內(nèi)部組織的運(yùn)行細(xì)節(jié)的同時(shí)，提供對(duì)資源功能性能屬性的良好表述。

（5）支持高效、敏捷的對(duì)資源規(guī)模進(jìn)行可伸縮性的調(diào)整和服務(wù)的動(dòng)態(tài)遷移，因而實(shí)現(xiàn)云制造系統(tǒng)的容錯(cuò)性。

制造資源的服務(wù)化封裝流程如圖5所示。制造資源的服務(wù)化封裝模型包括資源描述模版庫(kù)、資源—服務(wù)映射管理、接口管理3個(gè)模塊。模板庫(kù)為資源形式化描述提供描述模板，使資源服務(wù)封裝操作簡(jiǎn)單、規(guī)范。云制造資源服務(wù)化封裝模型。

4 制造云服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)

4.1 制造云服務(wù)的語(yǔ)義描述

基于語(yǔ)義的制造云服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題包括：制造資源服務(wù)本體建模、制造資源服務(wù)的語(yǔ)義描述、服務(wù)搜索與匹配等。對(duì)服務(wù)進(jìn)行語(yǔ)義描述的目標(biāo)是使服務(wù)可以被計(jì)算機(jī)理解、用戶理解，可以進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)并構(gòu)建知識(shí)庫(kù)。云制造背景下的服務(wù)匹配具有復(fù)雜性、海量性，因而需要高效的匹配算法來(lái)提高響應(yīng)度[12]。

圖5 制造資源的服務(wù)化封裝流程Fig.5 Process of manufacturing resources service encapsulation

制造資源服務(wù)化封裝實(shí)現(xiàn)了將產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中動(dòng)態(tài)、異構(gòu)的制造資源和制造能力進(jìn)行集成，并封裝成服務(wù)，也可以將現(xiàn)有的服務(wù)和資源封裝成新的服務(wù)。根據(jù)用戶需求，為用戶提供方便、快速的服務(wù)獲取，需要對(duì)服務(wù)進(jìn)行語(yǔ)義化描述和管理，以便進(jìn)行服務(wù)注冊(cè)、匹配、組合、調(diào)用等語(yǔ)義操作。

云制造領(lǐng)域服務(wù)形式化描述需要滿足：Web信息可被計(jì)算機(jī)理解并處理，屬性描述可擴(kuò)展，支持全面、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確的建模信息描述。OWL-S能夠完整地描述服務(wù)，并支持服務(wù)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。本文使用OWL-S對(duì)云制造服務(wù)進(jìn)行形式化描述。

OWL-S包括3個(gè)組件：

服務(wù)配置文件（Service Profile）：用來(lái)描述服務(wù)名稱、服務(wù)功能、服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)等基本信息，由服務(wù)搜尋代理確定服務(wù)是否滿足服務(wù)請(qǐng)求者的需求。

服務(wù)模型（Service Model）：向服務(wù)請(qǐng)求者說(shuō)明應(yīng)該如何請(qǐng)求和使用服務(wù)。

服務(wù)基礎(chǔ)（Service Grounding）：描述信息與服務(wù)交互的底層通信的相關(guān)細(xì)節(jié)，如采用的協(xié)議、端口等，即怎樣訪問(wèn)服務(wù)。

制造云服務(wù)（Manufacturing Cloud Service，MCS）的形式化描述為：MCS = （SID，SInfo，S-RM， SI/F）。其中SID （Service ID）表示資源標(biāo)識(shí)，每個(gè)制造云服務(wù)都有1個(gè)唯一標(biāo)識(shí)；SInfo（Service Information）表示服務(wù)的基本信息，其形式化描述為SInfo=（Name，Description，Provider）；S-RM（Service-Resource Mapping）表示服務(wù)與資源的映射信息，其形式化描述為S-RM=（ResGroup，ResState，Relation）；SI/F（Service Interface） 表示制造云服務(wù)的接口信息，其形式化描述為SI/F=（Protocols，F(xiàn)ormat，SAddress）。

4.2 云制造資源服務(wù)搜索與匹配

作為一種基于海量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的制造新模式，如何在眾多的制造服務(wù)中選取滿足用戶需要的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)匹配成為影響云制造成敗的關(guān)鍵因素之一[13]。在云制造應(yīng)用中用戶對(duì)制造資源和服務(wù)的請(qǐng)求往往基于多個(gè)屬性和模糊檢索[14]。本文提出采用基于語(yǔ)義相似度的搜索與匹配方法，相似度是指一對(duì)文字概念間的相似程度，相似度達(dá)到用戶或系統(tǒng)設(shè)定的某個(gè)閥值時(shí)，就認(rèn)為這對(duì)概念相似。

在對(duì)資源服務(wù)進(jìn)行形式化描述后，進(jìn)一步將云制造服務(wù)語(yǔ)義細(xì)分為功能語(yǔ)義、數(shù)據(jù)語(yǔ)義、服務(wù)質(zhì)量語(yǔ)義和執(zhí)行語(yǔ)義4種類型[12]。其中功能語(yǔ)義描述了資源服務(wù)的功能屬性，通過(guò)OWL-S本體語(yǔ)言描述了資源服務(wù)的最基本信息；數(shù)據(jù)語(yǔ)義是指服務(wù)的輸入/輸出參數(shù)集合的語(yǔ)義表達(dá)；服務(wù)質(zhì)量語(yǔ)義是服務(wù)的眾多質(zhì)量性能的語(yǔ)義表達(dá)，分別是時(shí)間（Time）、成本（Cost）、可靠性（Reliability）、信任（Trust）、可維護(hù)性（Maintainability）、滿意度（Satisfaction)[15]的集合；執(zhí)行語(yǔ)義描述了與服務(wù)執(zhí)行相關(guān)的語(yǔ)義信息，包括服務(wù)調(diào)用、任務(wù)流程、輸入/輸出等語(yǔ)義信息。根據(jù)云制造服務(wù)語(yǔ)義的分類相應(yīng)地將資源服務(wù)匹配分為功能信息匹配、服務(wù)質(zhì)量匹配、數(shù)據(jù)信息匹配、執(zhí)行信息匹配。

制造云服務(wù)匹配流程如圖6所示，其匹配流程包括以下步驟：

步驟1，系統(tǒng)根據(jù)領(lǐng)域本體庫(kù)中的本體建模信息將用戶制造任務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)描述的資源服務(wù)請(qǐng)求，并將制造任務(wù)請(qǐng)求解析為任務(wù)功能信息、服務(wù)質(zhì)量信息、數(shù)據(jù)信息、執(zhí)行信息。

圖6 制造云服務(wù)匹配流程Fig.6 Process of manufacturing cloud service matching

步驟2，系統(tǒng)從制造服務(wù)庫(kù)中根據(jù)關(guān)鍵詞、關(guān)鍵句檢索算法等方式搜索到相應(yīng)的待選服務(wù)信息，并將待選服務(wù)信息解析為服務(wù)功能信息、QoS信息、數(shù)據(jù)信息、執(zhí)行信息。

步驟3，系統(tǒng)的資源服務(wù)匹配功能模塊調(diào)用相應(yīng)的匹配算法對(duì)任務(wù)請(qǐng)求與相應(yīng)待選服務(wù)的功能信息、數(shù)據(jù)信息、服務(wù)質(zhì)量信息、執(zhí)行信息逐條進(jìn)行匹配。

步驟4，如果匹配的相似度達(dá)到預(yù)定閥值則進(jìn)入下一步匹配，直到匹配成功并輸出服務(wù)，或者匹配的相似度低于閥值則返回進(jìn)行下一條待選服務(wù)的匹配，如果沒(méi)有下一條待選服務(wù)則返回匹配失敗的結(jié)果。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文在對(duì)云制造資源池的作業(yè)流程及云制造資源組織模式進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)制造云服務(wù)的應(yīng)用背景，闡明了云制造資源服務(wù)化封裝的關(guān)鍵技術(shù)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)的研究重點(diǎn)。對(duì)云制造資源進(jìn)行分類和本體建模，并應(yīng)用OWL語(yǔ)言對(duì)制造資源進(jìn)行形式化描述，為最終實(shí)現(xiàn)不同類型資源的虛擬化接入、服務(wù)化封裝提供支持?；贛ANDATE標(biāo)準(zhǔn)提出了以工作胞為生產(chǎn)組織資源的模塊化制造資源組織模式，以應(yīng)對(duì)云制造環(huán)境下資源信息管理的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性。闡述了制造資源的服務(wù)化封裝流程，并應(yīng)用OWL-S語(yǔ)言對(duì)制造云服務(wù)進(jìn)行形式化描述。采用基于語(yǔ)義相似度的制造云服務(wù)匹配方法，實(shí)現(xiàn)制造云服務(wù)快速發(fā)現(xiàn)。基于機(jī)器學(xué)習(xí)的任務(wù)分解和服務(wù)動(dòng)態(tài)組合是下一步的研究重點(diǎn)。

[1]李伯虎, 張霖, 王時(shí)龍, 等. 云制造—面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2010, 16(1):1-7,16.

LI Bohu, ZHANG Lin, WANG Shilong, et al. Cloud manufacturing:a new service-oriented networked manufacturing model[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2010,16(1):1-7, 16.

[2]TAO Fei, CHENG Ye, ZHANG Lin, et al. Cloud manufacturing[J]. Advanced Materials Research, 2011, 201-203:672 -676.

[3]LUO Yongliang, ZHANG Lin, HE Dongjing, et al. Study on multi-view model for cloud manufacturing[J]. Advanced Materials Researsh, 2011, 201-203: 685-688.

[4]JANG J, JEONG B, KULVATUNYOU B, et al.Discovering and integrating distributed manufacturing services with semantic manufacturing capability profiles[J]. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2008,21(6), 631-646.

[5]張霖, 羅永亮, 陶飛, 等.制造云構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2010，16(11): 2510-2520.

ZHANG Lin, LUO Yongliang, TAO Fei, et al. Key technologies for the construction of manufacturing cloud[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2010,16(11)：2510-2520.

[6]黃艷麗，張平，宋寧，等.制造網(wǎng)格資源的描述方法研究[J].機(jī)電工程技術(shù), 2009, 38 (3):62-64,94.

HUANG Yanli, ZHANG Ping, SONG Ning, et al. The research of the description method of the Grid-Enabled manufacturing resources[J].Mechanical & Electrical Engineering Technology, 2009,38(3):62-64,94.

[7]蘇嘉梅. 云制造環(huán)境下制造云服務(wù)發(fā)現(xiàn)研究[D].重慶：重慶大學(xué)， 2012.

SU Jiamei. Research on manufacturing cloud service discovery in cloud manufacturing[D]. Chongqing：Chongqing University, 2012.

[8]孟飆，朱亮. 企業(yè)生產(chǎn)流程中制造域標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代制造工程.2011(8):30-34.

MENG Biao, ZHU Liang. Domain standard application in enterprise manufacturing process data exchange[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2011(8)：30-34.

[9]CUTTING-DECELLE A F, YOUNG R I M, MICHEL J J, et al.ISO 15531 MANDATE: a product-process -resource based approach for managing modularity in production management[J]. Concurrent Engineering-Research and Applications, 2007, 15(2): 217-235.

[10]劉刊. 云制造資源語(yǔ)義發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 太原:太原科技大學(xué), 2013.

LIU Kan. Research on key technologies for semantic discovery of cloud manufacturing resource[D]. Taiyuan:Taiyuan University of Science and Technology, 2013 .

[11]武蕾，孟祥旭，劉士軍. 制造網(wǎng)格中資源服務(wù)化封裝方法研究[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng), 2008, 14(9): 1837-1844.

WU Lei, MENG Xiangxu, LIU Shijun. Resource service encapsulation in manufacturing grid[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2008,14(9):1837-1844 .

[12]張金廣，李鋒剛，張磊. 云制造背景下的服務(wù)匹配算法[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展, 2013,23(3):41-44.

ZHANG Jinguang, LI Fenggang, ZHANG Lei. Services matching algorithm under cloud manufacturing background [J]. Computer Technology and Development, 2013， 23(3): 41-44 .

[13]楊男，李東波，童一飛. 云制造環(huán)境下基于動(dòng)態(tài)描述邏輯的制造服務(wù)匹配研究[J]. 中國(guó)機(jī)械工程， 2013， 24(16): 2202-2207.

YANG Nan, LI Dongbo, TONG Yifei. Manufacturing services matching based on dynamic description logic in cloud manufacturing environment [J]. China Mechanical Engineering, 2013,24(16)：2202-2207 .

[14]劉士軍, 曲本科, 武蕾,等. 自組織云制造資源聚集框架與多維屬性區(qū)間搜索方法研究[J]. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào),2012,24(3):299-307.

LIU Shijun, QU Benke, WU Lei, et al. Self-organizing resource integration framework and multi-dimensional range search of cloud manufacturing [J]. Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics, 2012,24(3)：299-307.

[15]趙童童. Web服務(wù)組合中服務(wù)的選擇和服務(wù)質(zhì)量的研究[D].山東:山東師范大學(xué),2012.

ZHAO Tongtong. Research on the selection of the web services and QoS in the web services composition[D]. Shandong：Shandong Normal University, 2012.