基于云服務(wù)的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

苗廣娜

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，為了滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需求，在進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的技術(shù)協(xié)同至關(guān)重要。云服務(wù)技術(shù)在云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用于復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的信息、資源共享等。在云服務(wù)技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，使得復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)的任務(wù)實(shí)現(xiàn)了分解，邏輯思維更加清晰。基于此，在本文立足于云服務(wù)技術(shù)，分析其在復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：云服務(wù)；復(fù)雜產(chǎn)品；協(xié)同設(shè)計(jì)；要點(diǎn)分析

0 前言

復(fù)雜產(chǎn)品是相對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品而言的，是指基于用戶(hù)需求，運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)、運(yùn)用多種學(xué)科理論，通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)所生產(chǎn)出的工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜類(lèi)產(chǎn)品。其協(xié)同設(shè)計(jì)涉及許多工程理論，如結(jié)構(gòu)工程、機(jī)械工程、電子工程、軟件工程等多學(xué)科知識(shí)。伴隨著復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求逐漸提升，傳統(tǒng)的信息技術(shù)難以滿(mǎn)足復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求，一種面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)制造模式——云制造模式在復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。該技術(shù)的出現(xiàn)有效地解決了復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的資源復(fù)用問(wèn)題。

1 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中云制造系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1 云制造含義

云制造以產(chǎn)品信息服務(wù)為核心，是一種面向服務(wù)，運(yùn)行效率高且能耗低的智能化制造模式。該模式以網(wǎng)絡(luò)化為核心，從注冊(cè)中心、請(qǐng)求者和提供者三個(gè)基礎(chǔ)方面進(jìn)行制造模式優(yōu)化。在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，構(gòu)建出云請(qǐng)求端、云提供端、云服務(wù)中間件三個(gè)中點(diǎn)環(huán)節(jié)?？梢哉f(shuō)，云制造系統(tǒng)在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了較多的數(shù)據(jù)資源請(qǐng)求平臺(tái)；同時(shí)，以“云”的特點(diǎn)，為復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)提供資料；從資源、知識(shí)等方面為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供云科技服務(wù)。[1]

1.2 云制造系統(tǒng)功能

了解云制造系統(tǒng)在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，就需要對(duì)其進(jìn)行功能模塊化的分析。云制造主要分為三大模塊：

第一，云請(qǐng)求端。在云請(qǐng)求端中，主要以云服務(wù)模式為基礎(chǔ)，接收復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。

第二，云提供端技術(shù)。云提供端技術(shù)是在充分地利用智能技術(shù)、虛擬技術(shù)等多種技術(shù)的基礎(chǔ)上，精確地感知分散的云端制造資源、制造能力。系統(tǒng)的智能化感知能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)中的虛擬資源接入到相應(yīng)的云平臺(tái)中。

第三，云服務(wù)中間件。云服務(wù)插件技術(shù)可以說(shuō)是基于Web網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在云制造平臺(tái)上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信息資源、知識(shí)等進(jìn)行收集，在云制造的思想指導(dǎo)下，以語(yǔ)義Web服務(wù)為載體，實(shí)現(xiàn)異地的信息資源共享，將可用的信息應(yīng)用到復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。

2 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)語(yǔ)義服務(wù)邏輯

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在著事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型，該模型是一種邏輯圖表形式，在邏輯圖表中能夠表示出原子活動(dòng)之間的附屬關(guān)系。基于事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型的活動(dòng)邏輯圖ALG在復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，能夠針對(duì)原子服務(wù)對(duì)象引入語(yǔ)義描述，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)的信息化與數(shù)字化。在語(yǔ)義服務(wù)邏輯圖中，主要包含以下邏輯函數(shù)：所有元素都能夠觸發(fā)服務(wù)的Pre AND函數(shù)；至少一個(gè)元素能夠觸發(fā)服務(wù)的Pre OR函數(shù)。在約束集合中，具體的某一個(gè)元素對(duì)于Pre X Clusive函數(shù)的識(shí)別能力較強(qiáng)，并且能夠觸發(fā)相應(yīng)的數(shù)字信息服務(wù)。此外，還能夠觸發(fā)一個(gè)元素，或者一個(gè)元素以上的Post OR函數(shù)，反饋函數(shù)Feedback。

復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中，各種服務(wù)操作之間關(guān)系的表示就是通過(guò)約束集對(duì)其所涉及的相關(guān)原子服務(wù)集合進(jìn)行定義來(lái)實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)主要包含了靜態(tài)服務(wù)和動(dòng)態(tài)服務(wù)關(guān)系，這些不同類(lèi)型的服務(wù)關(guān)系對(duì)提升復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)組合效率起著正向作用。而對(duì)事件驅(qū)動(dòng)模型的重新定義則是為了提高復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)的適應(yīng)性。即利用云服務(wù)技術(shù)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，改進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)思想、方法與思路，將工業(yè)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有效結(jié)合起來(lái)，提高復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)各方面、各環(huán)節(jié)之間的協(xié)同性。

3 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方法分析

3.1 云服務(wù)中間件

云服務(wù)中間件是云制造模型中的核心內(nèi)容，基于云服務(wù)的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)，需要從云服務(wù)中間件的不同層面上入手進(jìn)行分析。云服務(wù)中間件主要包含了兩個(gè)層面的技術(shù)內(nèi)容：

第一，交互層面。在云服務(wù)中間件的交互層面上DO/KB領(lǐng)域本體以及知識(shí)庫(kù)，是復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所需要的知識(shí)儲(chǔ)備。上述所提到的事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型，在云服務(wù)中間件的交互層中，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中的云請(qǐng)求端和云提供端之間的交互。即基于云服務(wù)的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)，需要運(yùn)用云服務(wù)中的知識(shí)庫(kù)，運(yùn)用事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型來(lái)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬，以交互形式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造與維護(hù)，從而為復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同性的實(shí)現(xiàn)打好基礎(chǔ)。

第二，云服務(wù)操作層面。在云服務(wù)的操作層面上，能夠通過(guò)事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型的組合，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行封裝、發(fā)布。在復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，能夠執(zhí)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所需要的數(shù)據(jù)資源搜索，并將資源反饋信息總結(jié)出來(lái)。云服務(wù)的中間平臺(tái)可以通過(guò)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)物理資源進(jìn)行虛擬化處理，使用其本身制造能力將物理資源進(jìn)行優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以產(chǎn)品對(duì)象為服務(wù)中心，被用于智能產(chǎn)品的生命周期管理，云服務(wù)能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行綜合化的調(diào)度。即將云服務(wù)應(yīng)用到復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中，主要是為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供所需資源與技術(shù)支持。然而，云服務(wù)作為一種現(xiàn)代化信息技術(shù)，在復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以說(shuō)是工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要手段。

3.2 時(shí)事件驅(qū)服務(wù)模型對(duì)服務(wù)組合的表示

在復(fù)雜產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，存在著事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型對(duì)云服務(wù)組合進(jìn)行描述的問(wèn)題。在云服務(wù)系統(tǒng)中將該問(wèn)題解決掉，才能夠在信息、資源共享以及知識(shí)重用的基礎(chǔ)上，完成復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)。事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型架構(gòu)運(yùn)行流程優(yōu)化步驟如下：

第一，產(chǎn)品設(shè)計(jì)書(shū)的提交。在進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要向云服務(wù)中間件提交一個(gè)復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。在該任務(wù)書(shū)中，明確地提出了復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所需要的數(shù)據(jù)信息、信息資源等。并且，將產(chǎn)品任務(wù)書(shū)總體任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)，包含事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)操作、設(shè)計(jì)事件、響應(yīng)事件等。

第二，在異地環(huán)境中，多個(gè)設(shè)計(jì)者能夠接收到任務(wù)，并且借助本區(qū)域內(nèi)部的知識(shí)庫(kù)信息、經(jīng)驗(yàn)、規(guī)則等實(shí)現(xiàn)分解任務(wù)的接收。

第三，任務(wù)的再分解。當(dāng)事件不能被原子服務(wù)系統(tǒng)所完成，需要進(jìn)行任務(wù)的再分解。例如，在進(jìn)行航天器相關(guān)的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，分解產(chǎn)品任務(wù)，需要進(jìn)行動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)、外形設(shè)計(jì)等。

第四，結(jié)合事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)階段，對(duì)云服務(wù)中間件中的原子服務(wù)進(jìn)行整合。

第五，當(dāng)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)制定完成之后，需要將任務(wù)書(shū)提交給客戶(hù)。在云服務(wù)系統(tǒng)中，客戶(hù)能夠利用中間件，對(duì)云請(qǐng)求端和云提供端的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行服務(wù)分布調(diào)動(dòng)，并根據(jù)知識(shí)庫(kù)中的經(jīng)驗(yàn)與規(guī)制，對(duì)事件進(jìn)行分解。

3.3 案例分析

在某航空服務(wù)器負(fù)責(zé)產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，在云制造環(huán)節(jié)中，所采用的技術(shù)是虛擬化硬件資源模擬技術(shù)，結(jié)合事件驅(qū)動(dòng)模型，對(duì)整個(gè)云服務(wù)環(huán)境的運(yùn)行流程進(jìn)行模擬。在事件驅(qū)動(dòng)下，按照服務(wù)組合方法，執(zhí)行服務(wù)組合任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)資源共享，在資源池中建立虛擬機(jī)，促進(jìn)資源應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)中云制造技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行介紹與分析，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了較多的數(shù)據(jù)資源請(qǐng)求平臺(tái)；同時(shí)，以“云”的特點(diǎn)，為復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)提供資料；從資源、知識(shí)等方面為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供云科技服務(wù)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在著事件驅(qū)動(dòng)服務(wù)模型，該模型是一種邏輯圖表形式，在邏輯圖表中能夠表示出原子活動(dòng)之間的附屬關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李光銳.廣義資源約束下的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)多項(xiàng)目管理方法與應(yīng)用研究[D].重慶大學(xué)，2011.