应急救援装备云制造资源集聚与服务响应研究

摘要

应急救援装备担负着应对突发灾难事故、爆恐事件及军事冲突等的紧急救援的特殊使命，其产品的研发具有极强的专业性、时效性与多样性，既受政府主导也遵循市场规律，制造任务紧，时限要求急，刚性约束多，技术构成复杂，急需在研发制造模式上有所改进与突破，而云制造作为现代信息技术与制造业融合发展的产物，可以便捷地提供各类个性化的、按需定制的满足多样化服务的制造新模式，为解决应急救援装备研发所面临的瓶颈问题提供了有力支撑。作者正是其于此重大的现实需求与可行的技术支撑背景，提出了应急救援装备制造资源集聚与服务响应研究课题，主要研究内容如下：
　　(1)综合分析了应急救援装备制造的特点与面临的问题。从应急救援装备的使命任务出发，分析其研发时面临的主要问题，一方面应急救援装备由于应急事件驱动的市场需求相对的弱预测性、不完备性、不确定性以及多样性等特征，决定了应急救援装备制造不仅面临多样性、复杂性、动态性问题，还存在更多的触发性、不确定性，面临更多困难。另一方面，由于应急救援装备制造资源的需求及服务的政策性、时效性、指向性、专业性极强，急需探索新型制造模式，以促进应急救援装备产业的发展。
　　(2)应急救援装备研发模式与相关使能技术研究。通过装备研发过程中存在不同层级，不同任务阶段特点的分析，研究构建以云制造服务平台管理、多云域多视图映射管理和虚拟化资源池三大模块为核心，以映射解析、资源序列化集成为手段，以构建需求云、制造云为目标，通过任务链诱导完成云制造研发模式的重构，并展开相应的使能技术的研究。
　　(3)应急救援装备制造资源集聚与封装建模研究。针对云制造环境网络构架的复杂性与多样性，从应急救援装备制造资源分析与分类、基于利益相关方的制造资源集聚与匹配、制造资源统一封装等方面，对应急救援装备制造资源的形态与特征、资源利益相关方关系模型、集聚机制与匹配算法和封装模型与方法进行理论分析与方法的研究，提出了资源集聚的模型与匹配的算法，建立了资源封装的模型与实现的方法。
　　(4)应急救援装备制造资源服务响应研究。从制造资源的内涵、运用、产业链关系、盈利模式等多视角，分析了其服务的特征，以及服务响应等存的障碍，分析并构建了响应的模式与流程，针对服务响应匹配制造资源需求问题，提出了以用户制造服务请求匹配制造资源服务特征作为服务响应引擎，实现资源服务响应的服务匹配算法；构建了包容诸利益相关方的多层次、多样化、互相依存、相互补充、互利共赢的模式，并对应急救援装备制造服务商业模式、相关策略及盈利模式展开了分析。
　　最后，通过组合式应急加油装备的研发，进行了应急救援装备云制造资源集聚与服务响应的验证应用。结果表明本文提出的模式、原理、技术与方法具有较好的合理性、有效性与适用性。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 研究背景及问题的提出

1.2 研究范围及概念的界定

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容与结构

1.5 特色与创新

1.6 本章小结

2 面向云制造的应急救援装备研发模式及使能技术

2.1 面向云制造的应急救援装备研发模式

2.2 应急救援装备云制造需求多云域解析与映射技术

2.3 离散制造资源的序列化集成

2.4 本章小结

3 复杂网络环境下应急救援装备资源聚集与封装建模研究

3.1 应急救援装备制造资源分析与分类

3.2 基于利益相关的资源集聚机制框架模型与匹配研究

3.3 制造资源封装研究

3.4 本章小结

4 应急救援装备制造资源服务响应研究

4.1 制造资源服务响应模型

4.2 制造资源需求与服务响应匹配

4.3 制造资源服务响应商业模式及多元化盈利分析

4.4 本章小结

5 应用验证

5.1 通用平台简介

5.2 应急救援装备云制造平台定制

5.3 应用验证

5.4 应用效果

5.5 本章小结

6 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 攻读博士学位期间发表的论文目录

B. 攻读博士学位期间参加的主要科研项目