本書針對T型云制造的運行機制及資源優(yōu)化配置所涉及的評價模型及算法進(jìn)行了介紹，內(nèi)容涵蓋T型云制造的提出背景、T型云制造及信息模型、如何將物理資源映射為服務(wù)、服務(wù)組合的評價、T型云制造模式下服務(wù)組合優(yōu)化的算法和理論，以及算法在鑄造行業(yè)的應(yīng)用，對中小企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有積極的推動作用。
云制造技術(shù)是影響我國未來制造業(yè)模式與業(yè)態(tài)的新技術(shù)，但相關(guān)理論尚不完善。本書是基于對T型云制造資源優(yōu)化配置基礎(chǔ)理論與應(yīng)用的探究編寫的，主要介紹了云制造環(huán)境下資源優(yōu)化配置的理論與應(yīng)用，內(nèi)容充實、科學(xué)，與實際應(yīng)用聯(lián)系緊密。當(dāng)前，大多數(shù)制造企業(yè)已從大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向小批量、多品種，按訂單生產(chǎn)，或者按訂單設(shè)計的經(jīng)營模式，要求企業(yè)具有滿足客戶個性化需求的制造資源和制造能力。本書針對此展開，著重介紹云制造任務(wù)、云制造資源、資源動態(tài)調(diào)度及中小鑄造企業(yè)協(xié)同制造平臺應(yīng)用理論，并通過實例分析融會貫通相關(guān)理論，以期推動云制造相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與促進(jìn)體系的完善。
智能制造是實現(xiàn)“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的重要抓手，是促進(jìn)中國制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略的主攻方向。制造企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型是目前制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢，但相對于我國巨大的企業(yè)基數(shù)，真正可實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的企業(yè)數(shù)量很少，特別是中小企業(yè)。中小企業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生力軍，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、推動經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)；但中小企業(yè)所持有的制造資源單一，技術(shù)支撐薄弱，制造活動簡單，導(dǎo)致無法進(jìn)行大規(guī)模且復(fù)雜的制造活動，難以向智能制造轉(zhuǎn)型。伴隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，云制造模式被提出，將各類企業(yè)的制造資源集中到云平臺，通過資源優(yōu)化配置，使企業(yè)以協(xié)同的方式共同完成復(fù)雜制造任務(wù)。但中小企業(yè)受限于自身經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平，實現(xiàn)云制造較為困難，并且由于資源優(yōu)化配置方法的不同，對最終協(xié)同方案的效果影響很大。為此，本書針對中小企業(yè)適用的云制造模式及資源優(yōu)化配置方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
本書主要內(nèi)容如下：
第1章緒論。介紹我國制造業(yè)的發(fā)展趨勢，敘述云制造的產(chǎn)生背景與內(nèi)涵，提出中小企業(yè)實現(xiàn)云制造面臨的問題，分析云制造及資源優(yōu)化配置涉及的關(guān)鍵問題及現(xiàn)狀。
第2章T型云制造模式及信息模型。面向中小企業(yè)提出基于服務(wù)科學(xué)理論的T 型云制造模式；對T 型云制造模式的架構(gòu)、運行要素與運行機理進(jìn)行闡述；建立關(guān)鍵信息描述模型并細(xì)化資源優(yōu)化配置的流程信息。
第3章T型云制造模式下資源到服務(wù)映射。闡述T 型云制造模式的縱向服務(wù)的獲取方式，即根據(jù)具體元任務(wù)實現(xiàn)大量資源映射為相應(yīng)服務(wù)集。依據(jù)任務(wù)特征及制造資源信息特點，提出Dt-means聚類算法，并對所提聚類方法中的關(guān)鍵概念、算法流程、算法實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)論述，最后通過實驗驗證算法的有效性。
第4章T型云制造模式下服務(wù)組合評價。分析T 型云制造模式下評價服務(wù)組合所需面臨的問題，增加對FoS的評價，基于服務(wù)參數(shù)模糊性面向縱向服務(wù)優(yōu)勢提出FEM 評價模型并闡述具體實現(xiàn)步驟；基于任務(wù)參數(shù)配置面向橫向服務(wù)優(yōu)勢提出PCEM 評價模型并闡述具體實現(xiàn)步驟。最后通過實驗驗證評價模型可行性。
第5章T型云制造模式下服務(wù)組合優(yōu)化。研究資源優(yōu)化配置的橫向服務(wù)獲取手段，即服務(wù)組合與優(yōu)化。根據(jù)T 型云制造模式下服務(wù)組合的特征與在優(yōu)化過程中導(dǎo)致的問題，提出MWFPA 算法。重新定義基因與花的概念，介紹MWFPA 算法的主導(dǎo)思想與關(guān)鍵步驟，并展示具體優(yōu)化過程。最后，通過實驗驗證算法的可行性。
第6章資源優(yōu)化配置云平臺開發(fā)。分析中小鑄造企業(yè)現(xiàn)狀，以鑄造工業(yè)園為中小鑄造企業(yè)集群代表，結(jié)合前面章節(jié)關(guān)于T 型云制造模式的相關(guān)理論，設(shè)計并開發(fā)中小鑄造企業(yè)協(xié)同平臺，將本書理論方法予以實現(xiàn)。
本書在內(nèi)容選擇和結(jié)構(gòu)層次編排方面考慮了理論和應(yīng)用實踐之間的層層遞進(jìn)關(guān)系。其中，第1章是綜合背景介紹，第2章是基礎(chǔ)知識，第3～5章是理論的介紹與驗證，第6章將前面的理論應(yīng)用到鑄造行業(yè)中小企業(yè)中。
本書在編寫過程中得到了許多老師與專家的支持，在此一并表示感謝。
由于筆者水平有限，書中的不妥之處在所難免，請廣大讀者予以批評指正。
高潔
山西工程科技職業(yè)大學(xué)
第1章 緒論 001
1.1 云制造資源優(yōu)化配置的背景和意義 001
1.2 云制造 002
1.2.1 云制造的概念及內(nèi)涵 002
1.2.2 中小企業(yè)實現(xiàn)云制造面臨的問題 004
1.3 基于云制造資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵問題及研究現(xiàn)狀 004
1.3.1 云制造模式及信息模型 005
1.3.2 制造資源到服務(wù)的映射 006
1.3.3 服務(wù)組合評價 007
1.3.4 服務(wù)組合優(yōu)化方法 009
1.4 本書內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 010
1.4.1 本書內(nèi)容 010
1.4.2 章節(jié)安排 012
第2章 T 型云制造模式及信息模型 014
2.1 T 型云制造模式 014
2.1.1 T 型云制造模式的提出 014
2.1.2 T 型云制造模式的架構(gòu) 015
2.1.3 T 型云制造模式的運行要素 016
2.1.4 T 型云制造模式的運行機理 020
2.1.5 T 型云制造模式的優(yōu)勢 021
2.2 關(guān)鍵信息模型 022
2.2.1 本體建模技術(shù) 022
2.2.2 信息建模分析 023
2.2.3 關(guān)鍵信息模型建立 024
2.2.4 資源優(yōu)化配置的流程信息 027
2.3 本章小結(jié) 029
第3章 T 型云制造模式下資源到服務(wù)映射 030
3.1 資源到服務(wù)映射的理論基礎(chǔ) 030
3.1.1 資源到服務(wù)映射描述 030
3.1.2 聚類的基本理論 031
3.1.3 k-means 算法的實現(xiàn)過程 034
3.2 T 型云制造模式下聚類實現(xiàn)制造資源到服務(wù)映射存在問題分析 035
3.3 基于D-t means 算法的資源到服務(wù)映射方法 037
3.3.1 D-t means 算法的主導(dǎo)思想 037
3.3.2 D-t means 算法的關(guān)鍵概念 038
3.3.3 D-t means 算法實現(xiàn)資源到服務(wù)的映射流程 040
3.4 基于D-t means 算法資源到服務(wù)映射的驗證 043
3.4.1 實驗數(shù)據(jù)集選擇及設(shè)置 043
3.4.2 實驗結(jié)果分析 045
3.5 本章小結(jié) 053
第4章 T 型云制造模式下服務(wù)組合評價 054
4.1 服務(wù)組合評價理論基礎(chǔ) 054
4.1.1 服務(wù)組合評價描述 054
4.1.2 模糊數(shù) 055
4.1.3 理想解法 057
4.1.4 灰色關(guān)聯(lián)法 060
4.2 T 型云制造模式下服務(wù)組合評價存在問題分析 061
4.2.1 服務(wù)屬性類型的多樣化與不同表述 061
4.2.2 任務(wù)參數(shù)配置的制造性未重視 062
4.3 面向T 型結(jié)構(gòu)不同維度的服務(wù)組合評價模型 062
4.3.1 面向縱向服務(wù)優(yōu)勢的FEM 評價模型 062
4.3.2 面向橫向服務(wù)優(yōu)勢的PCEM 評價模型 066
4.4 服務(wù)組合評價模型的驗證 071
4.4.1 實驗設(shè)置及案例選擇 071
4.4.2 FEM 評價模型驗證結(jié)果分析 072
4.4.3 PCEM 評價模型驗證結(jié)果分析 075
4.5 本章小結(jié) 078
第5章 T 型云制造模式下服務(wù)組合優(yōu)化 079
5.1 服務(wù)組合優(yōu)化方法理論基礎(chǔ) 079
5.1.1 服務(wù)組合優(yōu)化描述 079
5.1.2 FPA 算法基礎(chǔ)理論 079
5.2 T 型云制造模式下進(jìn)化算法實現(xiàn)服務(wù)組合優(yōu)化存在問題分析 082
5.3 基于MWFPA 算法的組合優(yōu)化方法 084
5.3.1 組合優(yōu)化過程中的相關(guān)定義 084
5.3.2 MWFPA 算法的主導(dǎo)思想 084
5.3.3 MWFPA 算法的關(guān)鍵步驟 086
5.3.4 基于MWFPA 算法的服務(wù)組合優(yōu)化過程 087
5.4 基于MWFPA 算法資源優(yōu)化配置的驗證 089
5.4.1 實驗設(shè)置及案例選擇 089
5.4.2 實驗結(jié)果分析 089
5.5 本章小結(jié) 100
第6章 資源優(yōu)化配置云平臺開發(fā) 101
6.1 中小鑄造企業(yè)協(xié)同制造背景 101
6.2 中小鑄造企業(yè)協(xié)同平臺的設(shè)計 103
6.2.1 企業(yè)結(jié)構(gòu)模型 103
6.2.2 平臺功能設(shè)計 105
6.2.3 實現(xiàn)技術(shù) 106
6.3 中小鑄造企業(yè)協(xié)同平臺的實現(xiàn) 107
6.3.1 平臺功能介紹 107
6.3.2 案例示范說明 112
6.4 本章小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 120
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