云制造环境下面向个性需求的层次化制造服务动态选择与组合优化研究

With the rapid development of intelligent manufacturing technologies such as industrial internet, the cloud manufacturing mode based on industrial cloud platform has been widely recognized and responded by the world. In the cloud manufacturing environment, facing with the dynamic characteristics of individual manufacturing demands and the uncertainty of hierarchical manufacturing services, how to optimize the performance and benefit of manufacturing service system by correlation matching and composition scheduling of hierarchical manufacturing services based on the characteristics of manufacturing demand, has become the key problem that needs to be solved urgently. To this end, this project intends to analyze the research status and development trend, and study the personalized-demand-oriented dynamic selection and composition optimization method of the hierarchical manufacturing services. Then, by constructing the personalized manufacturing task model, hierarchical manufacturing services and their correlation models, and manufacturing service composition model, this project will study the modeling method of hierarchical manufacturing service system. Finally, the dynamic selection and composition scheduling problems of manufacturing services will be carried out respectively, and the online collaborative optimization method of manufacturing service system will be designed, and the dynamic optimization method of hierarchical manufacturing service system will be constructed.

随着工业互联网等智能制造技术的快速发展，基于工业云平台的云制造模式已经得到了全球的广泛认可和响应。云制造环境下，面对个性制造需求的动态性与层次化制造服务的不确定性，如何针对制造需求特征，进行各类层次化制造服务的关联匹配以及组合调度，从而优化制造服务系统性能和收益，成为了当前急需解决的重点与难点问题。为此，本项目拟结合国内外研究现状和发展趋势，展开面向个性需求的层次化制造服务动态选择与组合优化研究。首先，从分析制造需求、制造服务、服务关联三个方面入手，研究个性制造需求与层次化制造服务的典型特征；然后，通过构建个性化制造任务模型、层次化制造服务及其关联模型、制造服务组合模型，研究个性化需求下层次化制造服务系统的建模方法；最后，针对制造服务的动态选择和组合调度问题进行优化，并设计制造服务系统的在线协同优化方法，构建层次化制造服务系统的动态优化方法。

随着工业互联网等智能制造技术的快速发展，基于工业云平台的云制造模式已经得到了全球的广泛认可和响应。云制造环境下，面对个性制造需求的动态性与层次化制造服务的不确定性，如何针对制造需求特征，进行各类层次化制造服务的关联匹配以及组合调度，从而优化制造服务系统性能和收益，成为了当前急需解决的重点与难点问题。基于拟研究的内容，本项目重点总结了云制造环境下面向个性化制造任务的服务组合框架和个性化制造任务的描述和定义机制，设计了层次化制造服务的发现和匹配方法、制造服务QoS评估和监督方法与制造服务组合的韧性管理方案及服务韧性评估方案，构建了基于精准服务匹配的制造服务组合建模与优化方法、面向任务链重构的层次化制造服务组合建模与优化方法以及基于精益QoS评估的制造服务组合建模与优化方法，创新了事件驱动的制造服务动态选择与组合方法、随机动态控制系统的决策策略优化方法以及随机决策优化方法在多智能体调度问题中的应用等。项目完成了预期目标，取得了预期的研究成果，并基于制造企业资源组织实践进行了典型案例的研究应用。项目的研究成果能够为云制造环境下层次化制造服务的组合优化方面提供新的理论和方法支撑。