云制造资源服务组合优化选择问题研究

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1、硕士学位论文云制造资源服务组合优化选择问题研究作者姓名易安斌学科专业机械制造及其自动化指导教师周宏甫教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2016年4月ResearchonResourceServiceCompositionOptimal-selectionProbleminCloudManufacturingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YiAnbinSupervisor：Prof.ZhouHongfuSouthChinaUniversityofTechnolog

2、yGuangzhou,China分类号：TH166；TP391学校代号：10561学号：201320100368华南理工大学硕士学位论文云制造资源服务组合优化选择问题研究作者姓名：易安斌指导教师姓名、职称：周宏甫教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：机械制造及其自动化研究方向：数字化设计与制造论文提交日期：2016年04月22日论文答辩日期：2016年06月04日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：屈盛官委员：周照耀管贻生姚锡凡周宏甫华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师

3、的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加｜＾；１标注引巧的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；日期；加辟知方日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮］：［研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理王大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保

4、密论文外）；学校可１＾＾公布学位论文的全部或部分内容，可臥允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文一。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于，年月日解密后适用本授权书。？区休保密网上发布■，供校内师生和与学校有共享协化的单，同意在校园位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）？如辟＾如作者签名

5、：１；答日期减各／指口名留导教师签名；日期：Ｗ人省ｆ者联＾＾作联系电话；电子邮箱：系地址（含邮编）；摘要云制造是一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化、敏捷化制造新模式。它是传统制造模式和系统的拓展和延伸，融合了云计算、物联网、虚拟化、服务化、高性能计算和人工智能等技术，将各类制造资源和制造能力进行虚拟化和服务化封装。资源服务组合用于执行单一资源服务无法完成的制造任务，而选择最优的资源服务组合成功执行制造任务是实现云制造环境下资源增值的关键性问题之一。资源服务组合优化选择问题是一个典型的NP-hard组合优化问题，具有多极

6、值、非线性、多目标和不确定性的特点。而对云制造资源服务组合优化问题的求解，现有研究思想主要是将多目标优化问题转换为单目标优化问题，从而利用成熟的单目标优化算法进行求解。然而这种转换方法存在很多缺陷和不足，使得用户很难获取全局最优的资源服务组合。所以本文直接采用多目标优化算法对云制造资源服务组合优化选择问题进行求解，主要研究内容如下：(1)云制造资源服务化封装。首先在分析云制造资源的特点和资源模型需求的基础上对资源进行分类，并以制造设备资源为例进行了形式化描述；然后将描述信息映射为一个用于虚拟化的类模板，并给出了一种制造设备资源服务化封装方法；

7、最后通过一个实例验证了该方法的可行性和便捷性。(2)云制造资源服务组合建模。首先对云制造资源服务组合优化选择问题进行了详细探讨；然后分析了资源服务的属性指标，并给出资源服务组合属性指标值的计算方法；最后构建以时间、成本、满意度为目标的资源服务组合优化选择问题的多目标数学模型。(3)云制造资源服务组合优化选择方法。首先分析了传统多目标优化问题求解方法的缺陷和不足，提出采用多目标优化算法对云制造资源服务组合进行优选；然后对改进的NSGA-II实现流程进行了具体说明；最后通过一个算例模型进行求解与分析，并通过与其他几种算法的对比，验证了该算法用于求

8、解云制造资源服务组合的可行性和高效性。(4)云制造资源服务组合的综合评估。首先建立了云制造资源服务组合六层属性指标体系评估模型，并确定了属性值预处理方法；然后采用了