一种网络化协同制造环境下复杂重型装备制造资源注册与复核方法

技术领域

本发明属于网络化协同制造领域，具体的涉及一种网络化协同制造环境下复杂重型装备制造资源注册与复核方法。

背景技术

复杂重型装备制造领域作为我国制造业的核心产业，在新一代智能制造技术与制造业的融合应用下，正在向数字化、智能化和协同化方向发展。网络化协同制造是一种新型的支持分散企业集中管理，鼓励用户参与、企业协同、资源共享、数据集成和技术一体化的制造模式，通过整合不同领域和地域的制造资源，实现相关企业制造资源的集中共享。

然而，复杂重型装备具有与其他制造模式、其他制造资源完全不同的特性，包括异地分布，量大类多，多源异构；功能齐全，主体依赖，相互关联；过程哑化，知识积累，动态变化。由于复杂重型装备的特性，在当前网络化协同制造环境下，复杂重型装备制造资源的注册方法仍存在制造资源的注册描述不规范、静态动态信息不全面、资源真实性不确定等缺点，无法满足云平台中制造资源高效共享和快速响应的需求，使得云平台难以充分发挥其服务资源优化配置。

发明内容

为解决上述问题，本专利发明了一种网络化协同制造环境下复杂重型装备制造资源注册与复核方法，实现了复杂重型装备制造资源的全面注册和复核；

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案是一种网络化协同制造环境下复杂重型装备制造资源注册与复核方法，包括以下步骤：

步骤S1、制造资源静态元数据注册与复核：根据所获取的制造资源静态元数据之间的资源层级关系和关联关系，构建制造资源目录，实现复杂重型装备制造资源静态元数据的注册。元数据标准采用都柏林核心元数据标准。从静态信息的数据类型、静态信息完整度、静态信息重复性三个方面，实现制造资源静态信息语义复核，整体流程如图1所示；步骤S1包括如下子步骤：

步骤S101：明确制造资源目录结构以及各层节点的命名规范并接入制造资源静态元数据：基于LDAP协议标准，结合制造资源特点进行复杂重型装备制造资源目录结构说明与构建，在表示某一节点的唯一标识名时的标准命名为：先写该节点的关联唯一标识名，然后按照自下而上的顺序依次从该节点写到根节点目录项所经过的所有关联唯一标识名，并且用逗号分开；构建好制造资源目录结构后，便可对制造资源静态元数据进行接入注册，根据制造资源元数据的关键语义元数据将制造资源注册至相对应的资源目录下；

步骤S102：同种类之间的制造资源含义表示以及名称在不同企业之间各不相同，会影响资源的信息准确性和标准规范性，也会影响制造资源注册至资源目录的准确位置，针对这一问题，从数据类型、信息完整度和信息重复性三个维度对网络化协同制造平台中制造资源静态信息复核，复核流程如图2所示；步骤S102中包括如下子步骤：

步骤S10201、制造资源信息的数据类型复核：依据制造资源在注册前设置好的属性规范进行属性信息数据类型的复核，当制造资源本体实例和所获取的制造资源描述信息不符合设置好的标准数据类型时，系统将错误信息反馈给制造资源提供方进行复核，然后对错误信息进行修改并重新提供资源的属性信息；

步骤S10202、制造资源静态信息缺失复核：对所提取的制造资源静态描述元数据属性值进行判断，从而确保提取的信息完整无误，当所提取的制造资源静态描述元数据与本体语义模型中的属性信息不匹配或有缺失字段时，系统则向资源提供方反馈错误信息，提示资源提供方对错误的描述元数据信息进行复核并重新提取关键描述元数据及其属性信息进行注册；

步骤S10203、制造资源静态信息重复性复核：基于制造资源Name、Id、Company、Location等专属属性判断制造资源是否重复注册；当系统判断出某个制造资源已经注册时，通过前后端的信息互联来提醒资源提供方资源已经注册，对正在注册的制造资源进行属性信息重复性检查，若属于制造资源属性信息重复，则更改正确的属性信息再次注册，若为重复资源，则撤销重复资源的注册流程；

步骤103、构建制造资源目录：对于已经注册成功且存储至资源目录信息树中的制造资源，资源注册者会收到服务器发送的注册成功响应，从而完成制造资源静态元数据的注册流程；而对于注册失败的制造资源，资源注册者也会收到服务器发送的注册失败响应并给出注册失败的原因为资源注册者提供检查依据；此时所注册的制造资源静态元数据信息便以制造资源电子目录的形式展示在网络化协同制造云平台中的制造资源模块，资源需求者可在通过权限审核和授权之后在资源模块基于需求检索和发现所需制造资源进行制造资源虚拟化；

步骤S2、制造资源动态元数据注册与复核：将所获取的制造资源元数据传输至云资源池中，并在制造资源目录树匹配相对应的制造资源实例；为解决资源提供方注册至云资源池中的制造资源容易产生资源冗余和资源不一致的问题通过构建动态协同复核模型，实现复杂重型装备制造资源动态协同复核；结合制造资源静态信息全面直观的展示资源信息，实现制造资源静动态信息的匹配，整体流程如图3所示；步骤S2中包括如下子步骤：

步骤S201、接入制造资源动态元数据：接入所获取的制造资源动态元数据，不同类别的制造资源有专用的数据接口；根据制造资源动态元数据中的Id，名称以及类别在资源目录树中寻找对应的制造资源，匹配成功的制造资源便将资源动态元数据信息存储至对应的资源节点下；

步骤S202：为解决资源提供方注册至云资源池中的制造资源容易产生资源冗余和资源不一致的问题，以匹配度、调用率、协作状态为指标构建动态协同复核模型，实现复杂重型装备制造资源动态协同复核，如图4所示；步骤S202中包括如下子步骤：

步骤S20201、构建匹配度模型：匹配度即制造资源动态元数据与制造资源静态信息的准确性，表示在网络化协同制造过程中制造资源相对于注册实体的准确度；主要分为几何匹配度(M

M

首先需要确定匹配度指标的取值，M

M

则匹配度模型为：

MR

步骤S20202、构建调用率模型：调用率即表示制造资源在参与网络化协同服务被调用组合的频率，包括制造资源调用的及时性和准确性等；制造资源调用率根据时间维度分为历史调用率(I

调用率的影响因素包括失败率F，协同任务等级L、调用满意度S和响应速度V；其中，F表示制造资源调用失败的概率；L表示制造资源调用组合后能够完成的协同任务的程度，其量化规则如表1所示；S表示资源需求方对于制造资源调用后完成任务的满意程度；V表示在规定时刻内以最快速度能够基于协同任务调用制造资源构建最小制造单元的反应速度；

表1协同任务等级量化规则

假设某个制造资源MR在(t1，t2)的时间内被调用了N次，从制造任务下发，发出制造资源的调用命令到任务执行的时间长度为T

/>

则调用率可以量化为：

I＝L(w

式中w

根据制造资源对于制造任务的重要程度，对于n项不同调用率的权重进行分配，为

步骤S20203、构建协作状态模型：协作状态表示制造资源之间参与协同制造任务相关性的量化指标；制造资源的协作状态受协作强度(C

协作状态中的C

其中，λ为制造资源r

表2关联耦合系数及量化规则

当制造资源的关联协作情况处于上述量化规则中任意两种情况之间时，λ依情况取中间值0.1，0.3，0.5，0.7；因此，制造资源r

C

/>

其中，α为

ξ为

当

因此，

C

对协作状态的影响因子进行权重分配，则协作状态模型为：

MR

步骤S203、制造资源目录信息完善：分别求得协作匹配度、协同调用度与协同状态程度，再通过协作匹配度、协同调用度与协同状态程度加权即可实现对复杂重型装备制造资源动态协同真实性的复核，如图5所示；

结果可分以下三种情况判断复杂重型装备制造资源动态协同真实性：

a)若AF

b)若AF

c)若AF

综上所述，复杂重型装备制造资源注册与复核方法整体流程如图6所示，本发明的有益效果为：考虑了复杂重型装备制造资源异地分布、量大类多、多源异构；功能齐全、主体依赖、相互关联；过程哑化、知识积累、动态变化的特点，提供了网络化协同制造下基于元数据的复杂重型装备制造资源静态动态信息的标准描述与注册方法以及制造资源注册过程中的静态信息复核与动态协同复核方法，实现了复杂重型装备制造资源的全面注册和复核。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为制造资源静态元数据注册与复核整体流程

图2为制造资源静态信息真实性复核过程

图3为制造资源动态元数据注册整体流程

图4为制造资源协同真实性特征集

图5为制造资源动态协同真实性复核方法流程

图6为复杂重型装备制造资源注册与复核方法整体流程

图7为资源静态元数据注册与真实性复核实现

图8为资源动态元数据注册与真实性复核实现

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为本发明的限定。

本实施例的一种网络化协同制造环境下复杂重型装备制造资源注册与复核方法，包括如下步骤：

步骤S1、制造资源静态元数据注册与复核实例：制造资源静态元数据注册与复核的业务流程在注册系统中的实现展示如图7所示；步骤S1中包括如下子步骤：

步骤S101：资源提供者通过登录认证进入制造资源注册系统后，便获得相对应的角色权限，若资源提供者未注册，系统则跳转至协同企业注册页面，指引资源提供者完成协同企业注册；

步骤S102：资源提供者选择制造资源类别进入相关制造资源注册界面，上传或者链接制造资源本体描述模型，系统根据所提供的资源本体模型和本体与元数据的映射规则提取资源的核心语义元数据；

步骤S103：获得制造资源的核心语义元数据后，系统则根据企业注册关联信息生成该资源其他类型元数据信息，得到完整的制造资源元数据；

步骤S104：资源提供者将制造资源元数据信息提交注册，在注册过程中，系统对制造资源元数据从数据类型、信息完整性和资源重复性三个维度进行制造资源元数据的真实性复核，判断制造资源能否直接注册至云资源池中，若制造资源元数据信息有误或重复，平台管理者便将错误信息反馈至资源提供方进行制造资源信息完善修改与重新注册；

步骤S2：制造资源动态元数据注册与复核实例：制造资源动态元数据注册与复核的业务流程在注册系统中的实现展示如图8所示；步骤S2中包括如下子步骤：

步骤S201：系统将制造资源的动态元数据提取出来传输至云资源池中并与制造资源静态信息进行匹配；

步骤S202：根据制造资源的动态信息和静态信息从资源匹配度、调用率和协作状态三个维度对制造资源协同真实性进行复核，确保注册至云资源池中的制造资源是真实可靠并且能够实际参与到协同制造过程中，对于未通过协同真实性复核的制造资源，平台管理者会将制造资源信息反馈至制造资源提供者进行相关的制造资源注册处理；

步骤S203：将符合制造资源注册接入准则且通过真实性复核的制造资源动态信息更新到云资源池相对应的制造资源信息页面中。