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第1章 云制造概念与内涵1

1.1 云制造提出的背景1

1.1.1 制造业的发展1

1.1.2 中国制造业面临的挑战2

1.1.3 制造业信息化的内涵2

1.2 云制造的概念3

1.2.1 云制造定义3

1.2.2 云制造服务对象与内容4

1.2.3 “云制造”的概念模型6

1.2.4 “云制造”的应用模式6

1.3 云制造的支撑技术8

1.3.1 制造数字化技术8

1.3.2 云计算9

1.3.3 物联网9

1.3.4 服务计算9

1.3.5 高性能计算10

1.3.6 大数据技术10

1.3.7 安全技术10

1.3.8 智能科学技术10

1.4 云制造是云计算在制造领域的落地与拓展11

1.4.1 在资源共享内容方面的拓展11

1.4.2 在服务内容与模式方面的拓展12

1.4.3 在技术方面的拓展12

1.5 云制造的制造模式与技术特征12

1.5.1 云制造的制造模式12

1.5.2 云制造系统的技术手段13

1.5.3 云制造服务的特点17

1.6 云制造是制造业信息化的一种新模式和新手段18

1.6.1 制造业信息化模式与技术的发展18

1.6.2 云制造与几种典型制造信息化技术的比较19

1.7 本章小结21

参考文献21

第2章 云制造系统架构与技术体系24

2.1 云制造系统多视图描述24

2.1.1 功能视图24

2.1.2 组织视图26

2.1.3 资源视图28

2.1.4 信息视图29

2.1.5 过程视图31

2.2 云制造系统的体系架构34

2.2.1 云制造系统概念框架34

2.2.2 集团企业云制造系统架构35

2.2.3 中小企业云制造系统架构37

2.3 云制造技术体系41

2.4 本章小结47

参考文献47

第3章 制造资源感知与接入48

3.1 制造硬资源的感知、接入与适配48

3.1.1 制造硬资源的感知48

3.1.2 制造硬资源的接入与适配54

3.2 制造软资源的感知、接入与适配59

3.2.1 软件类资源接入59

3.2.2 数据类资源接入61

3.3 感知与接入数据的分析与处理62

3.3.1 感知与接入数据信息融合62

3.3.2 感知与接入数据信息描述63

3.3.3 感知与接入数据信息分析63

3.4 本章小结63

参考文献64

第4章 制造资源虚拟化与服务化66

4.1 制造资源虚拟化技术66

4.1.1 制造资源虚拟化概述66

4.1.2 制造资源虚拟化理论框架69

4.1.3 硬制造资源虚拟化72

4.1.4 软制造资源虚拟化73

4.2 物理-虚拟资源的映射与转化技术73

4.3 虚拟资源池的构建与管理技术75

4.3.1 虚拟资源池架构设计75

4.3.2 基于关系数据库和Hadoop框架的虚拟资源池数据管理77

4.4 制造资源的服务化封装技术79

4.4.1 云制造系统中制造资源特征与属性分析79

4.4.2 基于模板的制造资源服务化封装方法83

4.4.3 云服务的本体建模与语义描述89

4.5 本章小结93

参考文献93

第5章 制造能力描述与服务化94

5.1 制造能力的内涵94

5.1.1 制造能力的概念94

5.1.2 制造能力基本特征95

5.1.3 制造能力多视图分类96

5.1.4 制造能力生命周期97

5.2 制造能力信息模型结构99

5.2.1 制造能力建模框架描述99

5.2.2 制造能力层次模型99

5.2.3 举例105

5.3 制造能力服务化描述机制与方法107

5.3.1 制造能力服务化描述需求107

5.3.2 理论基础108

5.3.3 制造能力服务化描述框架及流程109

5.3.4 制造能力特征信息形式化描述方法112

5.3.5 举例115

5.4 制造能力的感知接入118

5.5 制造能力服务网络121

5.5.1 社会网络概述122

5.5.2 制造能力服务关联网络123

5.5.3 用户个性化需求获取及表示126

5.6 本章小结127

参考文献128

第6章 云服务综合管理129

6.1 云服务搜索与匹配129

6.1.1 基于本体的云服务搜索与匹配129

6.1.2 云服务搜索与匹配方式130

6.1.3 云服务搜索与匹配实现133

6.2 云服务组合135

6.2.1 交互式服务组合方法136

6.2.2 Web服务映射模型137

6.2.3 服务组合流程框架138

6.3 云服务计算资源优化配置144

6.3.1 云服务计算资源配置问题的结构与特点145

6.3.2 云服务计算资源配置模型的构建147

6.3.3 问题复杂性分析152

6.3.4 智能算法的选取152

6.3.5 遗传算法中几种典型改进的比较153

6.3.6 各算法在云服务计算资源配置问题中的比较与测试157

6.4 本章小结161

参考文献161

第7章 云服务运行与评估165

7.1 云服务运行技术165

7.1.1 面向时空一致单阶段协同的运行技术165

7.1.2 面向业务流程跨阶段协同的运行技术172

7.2 云服务评估技术174

7.2.1 云服务QoS评价指标体系174

7.2.2 云服务QoS建模及评估方法176

7.2.3 定性定量相结合的能力服务评估技术179

7.3 本章小结184

参考文献184

第8章 云制造中的普适用户界面与可视化技术186

8.1 云制造环境下用户界面的特征分析187

8.1.1 普适化与自然性187

8.1.2 智能化与移动性187

8.1.3 虚拟化与松耦合188

8.1.4 个性化与全生命周期可定制188

8.2 云制造环境下的用户个性化服务定制188

8.2.1 云制造环境下以用户为中心的个性化服务需求188

8.2.2 基于普适计算的个性化服务定制模式189

8.3 云制造环境下的用户个性化服务定制平台体系结构190

8.3.1 基于普适计算的个性化服务建模190

8.3.2 个性化服务定制平台体系结构190

8.4 关键技术191

8.4.1 基于交互历史的多通道融合技术192

8.4.2 Focus+Context可视化与交互技术192

8.4.3 基于双曲树的云服务搜索结果可视化技术193

8.5 基于普适计算的个性化服务定制与可视化平台195

8.6 云制造网络可视分析平台196

8.7 本章小结198

参考文献198

第9章 面向集团企业的云制造应用案例200

9.1 航天复杂产品集团企业云制造应用案例200

9.1.1 航天复杂产品特点200

9.1.2 航天复杂产品研制需求201

9.1.3 航天复杂产品集团企业云制造服务平台方案203

9.1.4 航天复杂产品集团企业云制造服务系统构建与应用218

9.2 轨道交通装备集团企业云制造应用案例228

9.2.1 轨道交通装备集团企业需求228

9.2.2 中国北车云制造服务平台建设目标和内容229

9.2.3 轨道交通装备集团企业云制造服务平台实施方案230

9.2.4 中国北车云制造系统实现效果236

9.3 本章小结237

参考文献237

第10章 面向中小企业的云制造应用案例239

10.1 支持业务协作的中小企业云制造应用案例239

10.1.1 需求分析239

10.1.2 平台服务模式240

10.1.3 实施方案242

10.1.4 平台运营效果247

10.2 支持产业集群协作的中小企业云制造应用案例247

10.2.1 中小企业产业集群协作需求分析247

10.2.2 服务模式250

10.2.3 支持产业集群协作的中小企业云制造服务平台实施方案251

10.2.4 平台运营效果262

10.3 本章小结263

参考文献263

第11章 云制造的发展与展望264

11.1 云制造的发展现状264

11.1.1 云制造理论方法与关键技术研究现状264

11.1.2 云制造应用现状266

11.2 云制造发展趋势268

参考文献269