面向用户个性化需求的云制造服务配置方法研究

摘要

满足用户的个性化需求是现代制造企业而临的主要挑战，也处它们追求的重要目标。然而，传统网络化制造模式侧重于制造企业之间针对特定产品或项目的业务协同，在满足用户个性化需求方面存在局限性。新兴网络化制造模式—云制造，融合了现代信息技术和传统制造技术，在满足用户的个性化需求、实现制造资源与服务的完全共享和优化配置方面具有明显的优势。本论文围绕用户个性化需求，研究云制造模式下制造服务的匹配与组合优化问题，具有重要的理论意义和应用价值。主要的研究内容包括：
　　构建了面向用户个性化需求的云制造服务配置框架。针对用户的个性化需求，采用云制造服务相似度进行形式化表示。引入层次分析法、K-means聚类算法和变精度粗糙集，综合评价云制造服务相似度，量化用户的个性化需求。将云制造服务相似度扩展到云制造服务描述模型中，充分体现用户的个性化需求。
　　设计了面向用户个性化需求的云制造服务匹配算法。越于QoS属性相似度，提出了云制造服务匹配算法和面向用户个性化需求的云制造服务保留算法。精选并修正候选云制造服务集合，降低了组合优化过程解空间，提高了组合效率，在保证用户高效获取并使用云制造服务的同时，将最接近用户期望的云制造服务提供给用户。
　　建立了面向用户个性化需求的云制造服务组合优化模型并求解。在分析云制造服务组合优化过程的基础上，构建了面向用户个性化需求的云制造服务组合优化模型。采用矩阵整数编码和块交叉策略对遗传算法进行改进，并将其用于云制边服务组合优化模型求解。通过云制造服务相似度改变染色体适应度值，验证模型和算法的合理性和有效性。
　　设计并实现了面向用户个性化需求的云制造服务配置原型系统。对系统整体框架和功能模块进行了分析，利用支持C＃编程语言的Visual Studio开发平台以及SQLServer数据库，设计并开发了面向用户个性化需求的云制造服务配置原型系统，验证了本论文所研究模型和方法的可行性。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 云制造服务配置国内外研究现状

1.3 本论文的研究内容与结构安排

2 面向用户个性化需求的云制造服务配置框架

2.1 云制造服务配置方法研究框架

2.2 云制造服务匹配关键技术

2.3 云制造服务组合优化关键技术

2.4 本章小结

3 面向用户个性化需求的云制造服务匹配研究

3.1 云制造服务匹配技术

3.2 云制造服务匹配模型构建

3.3 云制造服务匹配模型求解

3.4 应用案例

3.5 本章小结

4 面向用户个性化需求的云制造服务组合优化

4.1 云制造服务组合优化技术

4.2 云制造服务组合优化模型构建

4.3 云制造服务组合优化模型求解

4.4 应用案例

4.5 本章小结

5 云制造服务配置方法在模具行业中的应用

5.1 模具制造工艺优化对云制造平台的需求分析

5.2 综合案例

5.3 组合优化模型求解的参数值设置

5.4 组合优化方案的求解及结果分析

5.5 本章小结

6 面向用户个性化需求的云制造服务配置原型系统实现

6.1 云制造服务配置原型系统功能分析

6.2 云制造服务配置原型系统框架设计

6.3 云制造服务配置原型系统工作流程

6.4 云制造服务配置原型系统过程实现

6.5 本章小结

7 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表论文与研究成果清单