中小企业云制造服务描述与本体建模

　　进入“十二五”，我国制造业正面临着“优化结构、由大变强”的关键时期，中国制造业必须实现从生产型向服务型、从价值链低端向中高端的转变，从而使我国由制造大国变成制造强国。这对我国制造业特别是量大面广的中小企业来说是很大的挑战。我国的中小企业数量达90%，普遍存在资金和人才缺乏、产品研发能力和高端制造能力不足、经营管理水平落后、产业链协作能力低下等问题，如何为中小企业提供服务、满足它们的需求、提升它们的制造水平，对中国制造业的发展有重大意义。

　　在低碳经济发展大趋势下，云制造服务模式能“有效盘活社会制造资源的存量，优化配置，提高社会资源利用率，降低社会整体的资源使用成本”。云制造是现有云计算和现有制造业信息化中的网络化制造、ASP平台、制造网格等概念和技术的延伸和拓展，是一种利用网络和云制造服务平台，按用户需求组织网上制造资源，为用户提供各类按需制造服务的网络化制造新模式。面向中小企业的云制造服务平台基于互联网构成，将成为我国中小企业充分利用和共享制造资源，提升产品设计、经营管理和生产制造能力，增强企业综合竞争力的重要支撑手段。

　　制造领域的制造服务涉及到众多行业，种类繁多，而且还有自然语言描述多、专业术语多的特点。如何使云制造服务使用者可以从海量繁复的数据中便捷地搜索到自己需要的最佳服务是中小企业云制造服务平台的研究重点。本文将重点研究云制造服务的分类、语义描述、本体建模和推理，采用Protege本体建模工具刨建和编辑本体，并利用推理机插件对建立的本体模型进行推理。

　　1、云制造服务分类

　　云制造服务的分类，是解决云制造服务资源主体问题的源头。通过各种分类方式把云制造服务分类后，可使之细化到具体的某个领域，缩小云制造服务的搜索范围。

　　云制造服务主要包括两方面，一方面是制造资源(是指物理存在的、具有静态传输介质的一种资源形式，包括计算资源、制造设备资源、软件资源、物料资源、知识资源和人力资源)的简单买卖或租赁服务，双方不产生或者产生较少的业务交互;另一方面是在制造活动中，服务提供者结合主观能力要素和制造资源要素为制造企业提供复杂协同业务的服务，服务供需双方存在业务逻辑依存关系和信息交互需求。后者围绕产品制造全生命周期所需主要有设计服务、采购服务、生产加工服务、检测认证服务、销售服务、物流服务和维护维修服务等。设计服务是专业的设计企业为客户提供全部或部分设计工作的服务模式，包括产品设计和工艺设计。

　　采购服务是指采购代理商向委托的翩造企业提供有价值的市场信息，而且以最低价格买到最好的货物，代委托方采购、收货、验货和储运等的服务模式。

　　生产加工服务是专业性公司为客户提供的直接作用于生产加工过程的服务模式，包括集成服务和外协加工服务。制造企业的产品加工可能全部是自行加工，可能是全部委托加工，更多情况下是部分自行加工部分委托加工。自行加工前，需要集成生产线、自动控制系统;加工过程中，需要制造过程管理系统(ERP、MES)等的辅助生产;加工为成品后，生产现场需要物流装置将其仓储。这些生产线、自动控制系统、制造过程管理系统或生产现场的物流装置等的集成服务主要涵盖了为客户提供系统设计方案、硬件选型、软件设计、系统调试与实施等方面的服务。外协加工服务大家并不陌生，现在越来越多的制造企业将内部某些生产翩造括动交给更专业的外协加工企业来完成，从而专注千自身核心业务，快速，高质和低成本地生产市场所需的产品。

　　检测服务是第兰方检潮或机构依据相关国家标准或行业标准为制造企业提供的产品或零部件的性能测试等服务，并出具检涓报告。认证服务由国家认可的认证机构为制造企业提供的证明其产品、服务、管理体系符合相关标准、技术规范(TS)或其强制性要求的合格评定服务。

　　销售服务是为制造企业提供的产品的销售代理、经销、经纪、代销等服务模式。

　　在云制造环境下，针对制造资源的网络虚拟化交易模式以及交易资源，尝试将其物流服务分为横向物流服务和纵向物流服务，其中横向物流服务包括运输服务、配送服务、仓储服务、加工包装服务、搬运装卸服务、信息服务，纵向物流服务正横向物流服务功能板块，提供整个物漉流程服务，包括门到门物流服务、个性化物流定制服务。

　　维修维护服务是设备或系统超出售后服务期限后。专业维修公司为制造企业提供的设备或系统的维修维护服务。

　　2、云制造服务描述

　　分类后，抓住云制造服务的主要属性进行语义描述，才能实现模糊搜索和资源的智能匹配。描述一个云翩造服务时，应以云制造服务平台使用者的需求为出发点，从以下四方面着手：首先是云制造服务本身，如服务类型、服务涵盖的制造领域甚至具体产品、服务周期、服务运用的技术及其性能参数、提供服务的方式等;其次是提供云制造服务的主体的能力，如服务主体的资质、成功的案倒、客户的评价等，再次是云制造服务所含制造资源(设备、软件、零配件、人力等);最后是云制造服务的交易(服务报价、交易方式等)。各种云制造服务的属性构成如图1所示，包括各种服务普遍会涉及到的类或属性，还有各种云制造服务独有的属性。

　　3、生产线集成服务本体模型的构建

　　构建云制造服务本体模型可以形式化地表示云制造服务的知识，并有效集成和管理云制造服务的数据。

　　本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明”，包含5个基本的建模元语分别为：类、关系、函数、公理和实例”。本体作为一种面向应用且面向领域知识的整合工具，利用概念问的语义联系和各种属性，准确描述领域知识的内在关系，并可以进行形式化描述，通过逻辑推理获取概念问的潜在关系，是实现云制造服务搜索的最佳技术。无论是流程制造企业还是离散制造企业，生产线加工翩造是产品制造全生命周期中最核心的环节，生产线集成服务将是云制造平台为制造企业提供的典型服务。本文就以生产线集成服务为例，遵循Gruber等人”于1995年提出的五条准则，即明确和客观性、完整性、一致性、最大单调可扩展性以及最少约束性，并参考斯坦福大学开发的七步法即确定本体所描述的领域和范围-->考虑是否重用已有的本体-->列举本体中重要的概念-->定义本体中的类以及类的层次-->定义类的属性-->定义类的属性的分面(如值域、定义域等)-->创建实例，构建本体模型，生产线集成服务的本体元模型如图2所示。

 
(本文不涉密)
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