CN105704250A - 一种面向云制造的资源集成管理方法 - Google Patents

一种面向云制造的资源集成管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供面向云制造的资源集成管理方法。其包括步骤：第一个人计算机接收用户的制造需求描述，根据用户的制造需求描述获取服务器中的生产资源信息；第一个人计算机根据获取到的生产信息选择生产设备或制造资源；第一个人计算机根据用户的输入调整机械制造参数；将机械制造参数发送到服务器；服务器根据接收到的机械制造参数以及选择的生产设备或制造资源，调用相应的接口完成客户请求等步骤。本发明涉及云制造系统数据管理方法，其提出的方法能够兼容各种制造资源，解决了传统的加工设备机床、知识经验等制造资源的接入，从而能够适应目前的制造业发展情况。

Description

一种面向云制造的资源集成管理方法
技术领域
本发明涉及云制造系统数据管理方法，特别涉及面向云制造的资源集成及管理方法。
背景技术
云制造是一种新兴的制造模式，参见图1，是基于计算机网络，融合制造业信息化、云计算、物联网等技术，以面向服务的形式，将各类制造资源和制造能力进行服务化，并参考云计算的商业模式，实现制造资源的集中管理与分散使用。云制造的目的是能够实现制造资源、制造能力、制造知识的共享与按需使用，从而提升制造资源的利用率和利用范围。
云制造对制造设备、物料管理都有很高的要求。现有的云制造没有达到云制造平台所要求的制造资源既可以被查看监控，也可以被调用执行的要求，无法将制造资源封装为可以供一致调用的“云制造服务”，所以是不完备的，不能正在解决云制造资源接入云平台的问题。
发明内容
以下给出对一个或更多个方面的简化概述以力图提供对此类方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或更多个方面的一些概念以作为稍后给出的更加具体的说明之序。本发明提供面向云制造的资源集成的计算机系统的管理方法解决云制造资源接入云平台的问题。
为实现上述目的，发明人提供了面向云制造的资源集成管理方法，其包括第一个人计算机、生产设备、服务器，个人计算机、服务器通过网络连接；
第一个人计算机包括显示装置和输入装置，用于客户请求的机械制造有关数据的显示；
服务器包括存储客户数据和生产资源信息的数据存储器、处理客户请求的处理装置和多个接口，部分接口连接网络，部分接口连接生产设备；
包括步骤：
第一个人计算机接收用户的制造需求描述，根据用户的制造需求描述获取服务器中的生产资源信息；
第一个人计算机根据获取到的生产资源信息选择生产设备或制造资源；
第一个人计算机根据用户的输入调整机械制造参数；
将机械制造参数发送到服务器；
服务器根据接收到的机械制造参数以及选择的生产设备或制造资源，调用相应的接口完成客户请求。进一步，还包括第二个人计算机，所述服务器通过网络连接第二个人计算机，所述“服务器根据接收到的机械制造参数调用相应的接口完成客户请求”为服务器向第二个人计算机发送机械制造参数，第二个人计算机接收服务器发送的机械制造参数，并调用对应的接口以完成客户请求。
进一步，所述生产设备与第二个人计算机连接，还包括步骤：第二个人计算机调用生产设备的接口，驱动生产设备生产符合机械制造参数的机械产品。
进一步，所述“服务器根据接收到的机械制造参数调用相应的接口完成客户请求”为服务器选择对应的生产设备，将机械制造参数发送到生产设备，并调用对应的接口驱动生产设备，完成客户请求。
进一步，还包括第三个人计算机，第三个人计算机用于向服务器发送生产资源信息。
进一步，服务器至少部署计算机辅助设计软件、计算机辅助制造软件或专家系统中的其中一种，服务器接收机械制造参数，并调用上述对应软件的对应接口，完成工程文件的修改；将修改后的工程文件或效果图发送至第一个人计算机。
进一步，所述生产设备为具备远程调用接口的制造加工设备。
进一步，“调用相应的接口完成客户请求”还包括向第一个人计算机返回至少生产进度信息、生产状态信息和物流信息中的其中一种。
制造资源和生产设备作为线下资源，区别于现有技术，上述技术方案通过提供统一的线下制造资源管理，结合少量的人工投入，线下资源即可通过网络访问从而进行生产制造。其实现线下资源的与网络需求的对接。在上述方案各种线下资源的接入后，并通过服务器作为桥梁，提供制造资源和生产设备的自动化管理。通过服务器对外的接口，该接口是松耦合和可扩展的，从而能够有效的支持第一个人计算机的用户使用和定制制造服务。其也可以是服务器根据接收到的机械制造参数以及选择的生产设备，远程控制对应的选择的生产设备，并远程控制其生产符合机械制造参数的设备。
在制造资源的封装接入方面，本发明提出的方法能够兼容各种制造资源，对制造资源没有较多的限定条件，解决了传统的加工设备机床、知识经验(包括专家和技工)等制造资源的接入，从而能够适应目前的制造业发展情况；进一步提出云制造资源的服务封装、服务调用方法，与线下制造资源接入方法融合，共同构成云制造平台的解决方案。最后，给出云制造平台系统实现方法。
为能达成前述及相关目的，这一个或更多个方面包括在下文中充分描述并在所附权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或更多个方面的某些说明性特征。但是，这些特征仅仅是指示了可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方面。
附图说明
图1、现有技术中的云制造系统图；
图2、为本发明的一个具体实施例示意图。
附图标记说明:
101、服务消费者；
102、第一个人计算机；
201、云制造平台；
202、云服务管理界面、模块；
203、线下制造资源访问管理应用；
301、服务器提供者；
302、第二个人计算机；
40、线下制造资源。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。在以下描述中，出于解释目的阐述了众多的具体细节以提供对一个或更多个方面的透彻理解。但是显而易见的是，没有这些具体细节也可实践此类方面。
一种面向云制造的资源集成管理方法，其包括第一个人计算机、生产设备、服务器，个人计算机、服务器通过网络连接；所述生产设备与服务器通信连接；
第一个人计算机包括显示装置和输入装置，用于客户请求的机械制造有关数据的显示；
服务器包括存储客户数据和生产资源信息的数据存储器、处理客户请求的处理装置和多个接口，部分接口连接网络，部分接口连接生产设备；
面向云制造的资源集成的管理方法包括步骤：
第一个人计算机接收用户的制造需求描述，根据用户的制造需求描述获取服务器中的生产资源信息；
第一个人计算机根据获取到的生产资源信息选择生产设备或制造资源；
第一个人计算机根据用户的输入调整机械制造参数；
将机械制造参数发送到服务器；
服务器根据接收到的机械制造参数以及选择的生产设备或制造资源，调用相应的接口完成客户请求。
通过提供统一的“线下制造资源管理应用”，结合少量的人工投入，作为线下制造资源的网络化访问在现阶段的一种过渡方案，实现线下制造资源的“服务化”。第一个人计算机上可访问或安装有线下制造资源管理应用。线下制造资源管理应用是一个由制造云平台内置，带有web界面及web服务接口的应用程序。在web界面中，服务提供者可以填写服务的基本信息，描述服务能力，也可以定期填写服务运行状态、反馈服务运行结果。而后，管理软件可以将服务提供者输入的信息以WSDL的形式发布为web服务。云制造平台可以通过webservice访问协议(SOAP协议)调用服务，一方面获取线下制造资源的服务信息及运行状态信息(由服务提供者更新)，也可以对服务进行调用，发出生产制造或相关的指令，由服务提供者在应用的web界面看到后，转发给下线的制造单元执行。对于云制造平台的使用者(云制造服务消费者)而言，由于都是通过标准协议调用服务，并不知晓该制造服务是在线的还是离线的，这样就间接了实现线下服务纳入到云制造平台中进行无差异管理的能力。
上述第一个人计算机包括手机、平板、个人电脑等，所述服务器可以是通用服务器，服务器至少包含客户数据和生产资源信息的数据存储器，数据存储器可以是硬盘等，所述处理装置可以是CPU等。其可以是在服务器上部署相应的网页，用户通过第一个人计算机访问网页以输入制造需求描述。在某一个实施例中，制造需求描述例如是“渐开线齿轮、500个、齿数12、模数3、精度0.01mm”。服务器接收上述制造需求描述后将与之匹配及近似匹配的生产资源信息发送到第一个人计算机。生产资源信息包括至少服务描述、状态信息、价格、适用时间、服务器接口描述中之一。用户通过第一个人计算机筛生产资源的提供方，从而确定生产设备或制造资源。将机械制造参数发送至服务器，服务器将该参数调用至少计算机辅助设计软件、计算机辅助制造软件或专家系统中的其中一种，修改对应的工程文件，并将工程文件或或效果图发送至第一个人计算机。机械制造参数可能经过多次修改后才最终确定。服务器将最终确定的机械制造参数发送至第二个人计算机。其也可以是第二个人计算机调用服务器提供的对应的接口获取机械制造参数，并在根据机械制造参数在第二个人计算机上生成工程文件，用于生产设备生产。即所述“服务器根据接收到的机械制造参数调用相应的接口完成客户请求”为服务器向第二个人计算机发送机械制造参数，第二个人计算机接收服务器发送的机械制造参数，并调用对应的接口以完成客户请求。
所述生产设备与第二个人计算机连接，第二个人计算机在接收到工程文件后，通过指令触发第二个人计算机调用生产设备的接口，驱动生产设备生产符合机械制造参数的机械产品。
制造资源和生产设备作为线下资源，上述技术方案通过提供统一的线下制造资源管理，结合少量的人工投入，线下资源即可通过网络访问。其实现线下资源的与网络需求的对接。在上述方案各种线下资源的接入后，并通过服务器作为桥梁，提供制造资源和生产设备的自动化管理。通过服务器对外的接口，该接口是松耦合和可扩展的，从而能够有效的支持第一个人计算机的用户使用和定制制造服务。其也可以是是服务器根据接收到的机械制造参数以及选择的生产设备，远程控制对应的选择的生产设备，并远程控制其生产符合机械制造参数的设备。
即所述“服务器根据接收到的机械制造参数调用相应的接口完成客户请求”为服务器选择对应的生产设备，将机械制造参数发送到生产设备，并调用对应的接口驱动生产设备，完成客户请求。
下面以3D打印的实施例说明，第一个人设备访问网页或对应的软件以输入3D答应的制造需求描述，服务器接收上述制造需求描述后将与之匹配及近似匹配的生产资源信息发送到第一个人计算机。用户通过第一个人计算机选择3D打印机，服务器接收第一个人计算机发送的3D打印工程文件，并将其发送至远程的3D打印机，并控制3D打印机打印。
在一些实施例中还包括第三个人计算机，第三个人计算机用于向服务器发送生产资源信息。生产资源信息包括至少服务描述、状态信息、价格、适用时间、服务接口描述中之一。服务器接收到第三个人计算机发送的生产资料信息后，将其记录于服务器的存储设备中，以使第一个人计算机可以访问该生产资料信息。
上述服务器可以是至少部署计算机辅助设计软件(CAD)、计算机辅助制造软件(CAM)或专家系统中的其中一种，服务器接收机械制造参数，并调用上述对应软件的对应接口，完成工程文件的修改；将修改后的工程文件或效果图发送至第一个人计算机。所述生产设备为具备远程调用接口的制造加工设备。服务器或第二个人计算机通过远程网络调用实现按指令的生产。
“调用相应的接口完成客户请求”还包括向第一个人计算机返回至少生产进度信息、生产状态信息和物流信息中的其中一种。
如图2所示，在某一具体实施例中，例如发布了一个“渐开线齿轮加工服务”——能够根据输入的齿轮的尺寸和精度等参数，生产该齿轮。
在服务调用阶段(图中的S1-S5阶段)：
s1：服务消费者查询到该服务，查阅了该服务的基本信息，并发起对该服务的调用(如：制造500个某参数的齿轮)。
s2：服务管理模块根据该服务的发布信息，调用了对应的“线下制造资源管理应用”webservice接口。
s3：服务提供者在“线下制造资源管理应用”查看到对该服务的调用，假设其它条件满足，则组织线下开展制造生产工作。
s4-s5：服务提供者定期或不定期跟进生产进度，并将进度和状态信息发布到“线下制造资源管理应用”中。后续服务消费者可以通过平台统一的服务管理界面查看到该服务的执行状态。
在服务注册阶段(图2中的A阶段)，服务提供者登录到线下制造资源访问管理应用的服务发布界面，描述拟发布的制造资源的各种属性，如服务描述、状态信息、价格、适用时间、服务接口描述等，并执行服务发布操作。成功后，就可以在云平台查询到该制造服务。
本发明提供了一种在云制造发展过程早期如何将尚不能满足网络化访问的制造资源纳入到平台中管理的一种可行方案，从而确保在所有关键制造资源未能实现数字化的同时，云平台的构建和应用能够先行开展。所以，本发明提出的线下制造资源接入到云平台的方案能够适应先阶段制造业的实际情况，是云制造发展前期的一个可行的解决方案。随着物联网技术、智能制造技术的不断发展，后续由线下制造资源管理应用管理的线下制造资源可以不断被更自动化、可网络化访问的资源所替代，在此过程中不影响上层服务消费者使用制造云服务的方式。
上述方案能够实现各种制造资源的接入后，云制造平台就需要将各种制造资源转换成“云服务”。云服务模型描述了服务的元信息及对服务调用的抽象接口，能够有效隔离异构制造资源与上层应用，确保云制造平台架构的松耦合和可扩展性，可以支持制造资源在云制造平台内能统一管理、以一致的方式被服务消费者所使用的云制造建设目标。本发明提出的云制造服务统一建模框架采用WSDL作为云制造服务的主要描述语言，并采用XMLSchema对WSDL进行标准化的扩展。WSDL是W3C提出的服务描述规范，其优势是能够利用SOAP、WS-Security等围绕WebService生态的一系列协议和ApacheCXF等成熟的软件基础设施，目前已经成为SOA(面向服务架构)技术所采用的主要服务描述规范。由于WSDL是静态的服务描述语言，只能描述服务自身的功能及调用方法，而云制造平台的各项服务应用功能(如服务优选，等等)要求云服务描述需要具备更多的信息，包括服务使用评价、服务质量等动态变动的元数据。所以，本发明在WSDL的基础上，通过标准的XMLSchema语法对制造云服务模型进行了扩展，使之搭载了更多的服务元信息，支撑云制造平台上层及最终用户对服务信息的需求。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，包括但不限于：个人计算机、服务器、通用计算机、专用计算机、网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。
上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机设备以特定方式工作的计算机设备可读存储器中，使得存储在该计算机设备可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机设备上，使得在计算机设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，其包括第一个人计算机、生产设备、服务器，个人计算机、服务器通过网络连接；
第一个人计算机包括显示装置和输入装置，用于客户请求的机械制造有关数据的显示；
服务器包括存储客户数据和生产资源信息的数据存储器、处理客户请求的处理装置和多个接口，部分接口连接网络，部分接口连接生产设备；
包括步骤：
第一个人计算机接收用户的制造需求描述，根据用户的制造需求描述获取服务器中的生产资源信息；
第一个人计算机根据获取到的生产资源信息选择生产设备或制造资源；
第一个人计算机根据用户的输入调整机械制造参数；
将机械制造参数发送到服务器；
服务器根据接收到的机械制造参数以及选择的生产设备或制造资源，调用相应的接口完成客户请求。
2.根据权利要求1所述的面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，还包括第二个人计算机，所述服务器通过网络连接第二个人计算机，所述“服务器根据接收到的机械制造参数调用相应的接口完成客户请求”为服务器向第二个人计算机发送机械制造参数，第二个人计算机接收服务器发送的机械制造参数，并调用对应的接口以完成客户请求。
3.根据权利要求2所述的面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，所述生产设备与第二个人计算机连接，还包括步骤：第二个人计算机调用生产设备的接口，驱动生产设备生产符合机械制造参数的机械产品。
4.根据权利要求1所述的面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，所述“服务器根据接收到的机械制造参数调用相应的接口完成客户请求”为服务器选择对应的生产设备，将机械制造参数发送到生产设备，并调用对应的接口驱动生产设备，完成客户请求。
5.根据权利要求1所述的面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，还包括第三个人计算机，第三个人计算机用于向服务器发送生产资源信息。
6.根据权利要求1所述的面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，服务器至少部署计算机辅助设计软件、计算机辅助制造软件或专家系统中的其中一种，服务器接收机械制造参数，并调用上述对应软件的对应接口，完成工程文件的修改；将修改后的工程文件或效果图发送至第一个人计算机。
7.根据权利要求1-6所述的面向云制造的资源集成管理方法，其特征在于，“调用相应的接口完成客户请求”还包括向第一个人计算机返回至少生产进度信息、生产状态信息和物流信息中的其中一种。
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