基于云服務的復雜產品協同設計要點探究

苗廣娜

摘 要：隨著科技的不斷進步，為了滿足社會發展需求，在進行復雜產品設計時，實現產品設計環節的技術協同至關重要。云服務技術在云計算以及大數據的基礎上，應用于復雜產品的協調設計中，以實現產品設計中的信息、資源共享等。在云服務技術驅動下，使得復雜產品設計的任務實現了分解，邏輯思維更加清晰?；诖?，在本文立足于云服務技術，分析其在復雜產品協同設計中的應用。

關鍵詞：云服務；復雜產品；協同設計；要點分析

0 前言

復雜產品是相對傳統設計產品而言的，是指基于用戶需求，運用現代化科學技術、運用多種學科理論，通過產品設計所生產出的工藝復雜、結構復雜類產品。其協同設計涉及許多工程理論，如結構工程、機械工程、電子工程、軟件工程等多學科知識。伴隨著復雜產品設計要求逐漸提升，傳統的信息技術難以滿足復雜產品設計需求，一種面向服務的網絡制造模式——云制造模式在復雜產品協調設計中廣泛應用。該技術的出現有效地解決了復雜產品協同設計環節中的資源復用問題。

1 復雜產品協同設計中云制造系統的應用

1.1 云制造含義

云制造以產品信息服務為核心，是一種面向服務，運行效率高且能耗低的智能化制造模式。該模式以網絡化為核心，從注冊中心、請求者和提供者三個基礎方面進行制造模式優化。在信息技術基礎上，構建出云請求端、云提供端、云服務中間件三個中點環節?？梢哉f，云制造系統在復雜產品設計中的應用，為產品設計提供了較多的數據資源請求平臺；同時，以“云”的特點，為復雜產品協同設計提供資料；從資源、知識等方面為產品設計提供云科技服務。[1]

1.2 云制造系統功能

了解云制造系統在復雜產品設計協調設計中的應用，就需要對其進行功能模塊化的分析。云制造主要分為三大模塊：

第一，云請求端。在云請求端中，主要以云服務模式為基礎，接收復雜產品設計環節中的數據請求。

第二，云提供端技術。云提供端技術是在充分地利用智能技術、虛擬技術等多種技術的基礎上，精確地感知分散的云端制造資源、制造能力。系統的智能化感知能夠將網絡中的虛擬資源接入到相應的云平臺中。

第三，云服務中間件。云服務插件技術可以說是基于Web網絡服務，在云制造平臺上，對網絡中的信息資源、知識等進行收集，在云制造的思想指導下，以語義Web服務為載體，實現異地的信息資源共享，將可用的信息應用到復雜產品的協同設計環節中。

2 復雜產品協同設計語義服務邏輯

在計算機系統中存在著事件驅動服務模型，該模型是一種邏輯圖表形式，在邏輯圖表中能夠表示出原子活動之間的附屬關系?；谑录寗臃漳Ｐ偷幕顒舆壿媹DALG在復雜產品協同設計環節中，能夠針對原子服務對象引入語義描述，實現復雜產品的協同設計，實現工業設計的信息化與數字化。在語義服務邏輯圖中，主要包含以下邏輯函數：所有元素都能夠觸發服務的Pre AND函數；至少一個元素能夠觸發服務的Pre OR函數。在約束集合中，具體的某一個元素對于Pre X Clusive函數的識別能力較強，并且能夠觸發相應的數字信息服務。此外，還能夠觸發一個元素，或者一個元素以上的Post OR函數，反饋函數Feedback。

復雜產品協同設計中，各種服務操作之間關系的表示就是通過約束集對其所涉及的相關原子服務集合進行定義來實現的。產品設計服務主要包含了靜態服務和動態服務關系，這些不同類型的服務關系對提升復雜產品協同設計組合效率起著正向作用。而對事件驅動模型的重新定義則是為了提高復雜產品協同設計的適應性。即利用云服務技術對復雜產品進行設計，改進工業設計思想、方法與思路，將工業設計與產品設計有效結合起來，提高復雜產品設計各方面、各環節之間的協同性。

3 復雜產品協調設計方法分析

3.1 云服務中間件

云服務中間件是云制造模型中的核心內容，基于云服務的復雜產品協同設計，需要從云服務中間件的不同層面上入手進行分析。云服務中間件主要包含了兩個層面的技術內容：

第一，交互層面。在云服務中間件的交互層面上DO/KB領域本體以及知識庫，是復雜產品設計環節中所需要的知識儲備。上述所提到的事件驅動服務模型，在云服務中間件的交互層中，能夠實現復雜產品協同設計中的云請求端和云提供端之間的交互。即基于云服務的復雜產品協同設計，需要運用云服務中的知識庫，運用事件驅動服務模型來對復雜產品結構進行仿真模擬，以交互形式對產品進行設計、制造與維護，從而為復雜產品設計協同性的實現打好基礎。

第二，云服務操作層面。在云服務的操作層面上，能夠通過事件驅動服務模型的組合，對數據信息進行封裝、發布。在復雜產品協同設計環節中，能夠執行產品設計環節中所需要的數據資源搜索，并將資源反饋信息總結出來。云服務的中間平臺可以通過引入物聯網技術將網絡物理資源進行虛擬化處理，使用其本身制造能力將物理資源進行優化。物聯網技術以產品對象為服務中心，被用于智能產品的生命周期管理，云服務能夠對物聯網技術進行綜合化的調度。即將云服務應用到復雜產品協同設計中，主要是為產品設計提供所需資源與技術支持。然而，云服務作為一種現代化信息技術，在復雜產品協同設計中的應用可以說是工業設計產品設計領域發展的必然趨勢，也是現代產品設計實現的一個重要手段。

3.2 時事件驅服務模型對服務組合的表示

在復雜產品實現協同設計的環節中，存在著事件驅動服務模型對云服務組合進行描述的問題。在云服務系統中將該問題解決掉，才能夠在信息、資源共享以及知識重用的基礎上，完成復雜產品設計。事件驅動服務模型架構運行流程優化步驟如下：

第一，產品設計書的提交。在進行復雜產品協調性設計時，首先需要向云服務中間件提交一個復雜的產品設計任務書。在該任務書中，明確地提出了復雜產品設計環節中所需要的數據信息、信息資源等。并且，將產品任務書總體任務分解為多個子任務，包含事件驅動服務操作、設計事件、響應事件等。

第二，在異地環境中，多個設計者能夠接收到任務，并且借助本區域內部的知識庫信息、經驗、規則等實現分解任務的接收。

第三，任務的再分解。當事件不能被原子服務系統所完成，需要進行任務的再分解。例如，在進行航天器相關的復雜產品設計中，分解產品任務，需要進行動力裝置設計、外形設計等。

第四，結合事件驅動服務模型，根據不同的設計階段，對云服務中間件中的原子服務進行整合。

第五，當復雜產品設計任務書制定完成之后，需要將任務書提交給客戶。在云服務系統中，客戶能夠利用中間件，對云請求端和云提供端的詳細數據信息，進行服務分布調動，并根據知識庫中的經驗與規制，對事件進行分解。

3.3 案例分析

在某航空服務器負責產品的協同設計環節中，在云制造環節中，所采用的技術是虛擬化硬件資源模擬技術，結合事件驅動模型，對整個云服務環境的運行流程進行模擬。在事件驅動下，按照服務組合方法，執行服務組合任務。為了實現資源共享，在資源池中建立虛擬機，促進資源應用。

4 結語

通過對復雜產品的協同設計中云制造技術應用進行介紹與分析，為產品設計提供了較多的數據資源請求平臺；同時，以“云”的特點，為復雜產品協同設計提供資料；從資源、知識等方面為產品設計提供云科技服務。在計算機系統中存在著事件驅動服務模型，該模型是一種邏輯圖表形式，在邏輯圖表中能夠表示出原子活動之間的附屬關系。

參考文獻：

[1] 李光銳.廣義資源約束下的網絡化協同設計多項目管理方法與應用研究[D].重慶大學，2011.