云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題研究

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1、碩士學(xué)位論文云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題研究作者姓名易安斌學(xué)科專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師周宏甫教授所在學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院論文提交日期2016年4月ResearchonResourceServiceCompositionOptimal-selectionProbleminCloudManufacturingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YiAnbinSupervisor：Prof.ZhouHongfuSouthChinaUniversityofTechnolog

2、yGuangzhou,China分類號(hào)：TH166；TP391學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201320100368華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題研究作者姓名：易安斌指導(dǎo)教師姓名、職稱：周宏甫教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：機(jī)械制造及其自動(dòng)化研究方向：數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造論文提交日期：2016年04月22日論文答辯日期：2016年06月04日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：屈盛官委員：周照耀管貽生姚錫凡周宏甫華南理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師

3、的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加｜＾；１標(biāo)注引巧的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名；日期；加辟知方日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，艮］：［研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬華南理王大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保存并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許學(xué)位論文被查閱（除在保密期內(nèi)的保

4、密論文外）；學(xué)校可１＾＾公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可臥允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文一。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致。本學(xué)位論文屬于：□保密（校保密委員會(huì)審定為涉密學(xué)位時(shí)間：年月日）于，年月日解密后適用本授權(quán)書。？區(qū)休保密網(wǎng)上發(fā)布■，供校內(nèi)師生和與學(xué)校有共享協(xié)化的單，同意在校園位瀏覽；同意將本人學(xué)位論文提交中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社全文出版和編入ＣＮＫＩ《中國知識(shí)資源總庫》，傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。＂＂（請(qǐng)?jiān)谏舷鄳?yīng)方框內(nèi)打Ｖ）？如辟＾如作者簽名

5、：１；答日期減各／指口名留導(dǎo)教師簽名；日期：Ｗ人省ｆ者聯(lián)＾＾作聯(lián)系電話；電子郵箱：系地址（含郵編）；摘要云制造是一種面向服務(wù)、高效低耗和基于知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化、敏捷化制造新模式。它是傳統(tǒng)制造模式和系統(tǒng)的拓展和延伸，融合了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化、服務(wù)化、高性能計(jì)算和人工智能等技術(shù)，將各類制造資源和制造能力進(jìn)行虛擬化和服務(wù)化封裝。資源服務(wù)組合用于執(zhí)行單一資源服務(wù)無法完成的制造任務(wù)，而選擇最優(yōu)的資源服務(wù)組合成功執(zhí)行制造任務(wù)是實(shí)現(xiàn)云制造環(huán)境下資源增值的關(guān)鍵性問題之一。資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題是一個(gè)典型的NP-hard組合優(yōu)化問題，具有多極

6、值、非線性、多目標(biāo)和不確定性的特點(diǎn)。而對(duì)云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化問題的求解，現(xiàn)有研究思想主要是將多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)優(yōu)化問題，從而利用成熟的單目標(biāo)優(yōu)化算法進(jìn)行求解。然而這種轉(zhuǎn)換方法存在很多缺陷和不足，使得用戶很難獲取全局最優(yōu)的資源服務(wù)組合。所以本文直接采用多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題進(jìn)行求解，主要研究內(nèi)容如下：(1)云制造資源服務(wù)化封裝。首先在分析云制造資源的特點(diǎn)和資源模型需求的基礎(chǔ)上對(duì)資源進(jìn)行分類，并以制造設(shè)備資源為例進(jìn)行了形式化描述；然后將描述信息映射為一個(gè)用于虛擬化的類模板，并給出了一種制造設(shè)備資源服務(wù)化封裝方法；

7、最后通過一個(gè)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的可行性和便捷性。(2)云制造資源服務(wù)組合建模。首先對(duì)云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題進(jìn)行了詳細(xì)探討；然后分析了資源服務(wù)的屬性指標(biāo)，并給出資源服務(wù)組合屬性指標(biāo)值的計(jì)算方法；最后構(gòu)建以時(shí)間、成本、滿意度為目標(biāo)的資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇問題的多目標(biāo)數(shù)學(xué)模型。(3)云制造資源服務(wù)組合優(yōu)化選擇方法。首先分析了傳統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化問題求解方法的缺陷和不足，提出采用多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)云制造資源服務(wù)組合進(jìn)行優(yōu)選；然后對(duì)改進(jìn)的NSGA-II實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行了具體說明；最后通過一個(gè)算例模型進(jìn)行求解與分析，并通過與其他幾種算法的對(duì)比，驗(yàn)證了該算法用于求

8、解云制造資源服務(wù)組合的可行性和高效性。(4)云制造資源服務(wù)組合的綜合評(píng)估。首先建立了云制造資源服務(wù)組合六層屬性指標(biāo)體系評(píng)估模型，并確定了屬性值預(yù)處理方法；然后采用了