基于云服务的复杂产品协同设计要点探究

摘 要：随着科技的不断进步，为了满足社会发展需求，在进行复杂产品设计时，实现产品设计环节的技术协同至关重要。云服务技术在云计算以及大数据的基础上，应用于复杂产品的协调设计中，以实现产品设计中的信息、资源共享等。在云服务技术驱动下，使得复杂产品设计的任务实现了分解，逻辑思维更加清晰。基于此，在本文立足于云服务技术，分析其在复杂产品协同设计中的应用。

关键词：云服务；复杂产品；协同设计；要点分析

0 前言

复杂产品是相对传统设计产品而言的，是指基于用户需求，运用现代化科学技术、运用多种学科理论，通过产品设计所生产出的工艺复杂、结构复杂类产品。其协同设计涉及许多工程理论，如结构工程、机械工程、电子工程、软件工程等多学科知识。伴随着复杂产品设计要求逐渐提升，传统的信息技术难以满足复杂产品设计需求，一种面向服务的网络制造模式――云制造模式在复杂产品协调设计中广泛应用。该技术的出现有效地解决了复杂产品协同设计环节中的资源复用问题。

1 复杂产品协同设计中云制造系统的应用

1.1 云制造含义

云制造以产品信息服务为核心，是一种面向服务，运行效率高且能耗低的智能化制造模式。该模式以网络化为核心，从注册中心、请求者和提供者三个基础方面进行制造模式优化。在信息技术基础上，构建出云请求端、云提供端、云服务中间件三个中点环节。可以说，云制造系统在复杂产品设计中的应用，为产品设计提供了较多的数据资源请求平台；同时，以“云”的特点，为复杂产品协同设计提供资料；从资源、知识等方面为产品设计提供云科技服务。[1]

1.2 云制造系统功能

了解云制造系统在复杂产品设计协调设计中的应用，就需要对其进行功能模块化的分析。云制造主要分为三大模块：

第一，云请求端。在云请求端中，主要以云服务模式为基础，接收复杂产品设计环节中的数据请求。

第二，云提供端技术。云提供端技术是在充分地利用智能技术、虚拟技术等多种技术的基础上，精确地感知分散的云端制造资源、制造能力。系统的智能化感知能够将网络中的虚拟资源接入到相应的云平台中。

第三，云服务中间件。云服务插件技术可以说是基于Web网络服务，在云制造平台上，对网络中的信息资源、知识等进行收集，在云制造的思想指导下，以语义Web服务为载体，实现异地的信息资源共享，将可用的信息应用到复杂产品的协同设计环节中。

2 复杂产品协同设计语义服务逻辑

在计算机系统中存在着事件驱动服务模型，该模型是一种逻辑图表形式，在逻辑图表中能够表示出原子活动之间的附属关系。基于事件驱动服务模型的活动逻辑图ALG在复杂产品协同设计环节中，能够针对原子服务对象引入语义描述，实现复杂产品的协同设计，实现工业设计的信息化与数字化。在语义服务逻辑图中，主要包含以下逻辑函数：所有元素都能够触发服务的Pre AND函数；至少一个元素能够触发服务的Pre OR函数。在约束集合中，具体的某一个元素对于Pre X Clusive函数的识别能力较强，并且能够触发相应的数字信息服务。此外，还能够触发一个元素，或者一个元素以上的Post OR函数，反馈函数Feedback。

复杂产品协同设计中，各种服务操作之间关系的表示就是通过约束集对其所涉及的相关原子服务集合进行定义来实现的。产品设计服务主要包含了静态服务和动态服务关系，这些不同类型的服务关系对提升复杂产品协同设计组合效率起着正向作用。而对事件驱动模型的重新定义则是为了提高复杂产品协同设计的适应性。即利用云服务技术对复杂产品进行设计，改进工业设计思想、方法与思路，将工业设计与产品设计有效结合起来，提高复杂产品设计各方面、各环节之间的协同性。

3 复杂产品协调设计方法分析

3.1 云服务中间件

云服务中间件是云制造模型中的核心内容，基于云服务的复杂产品协同设计，需要从云服务中间件的不同层面上入手进行分析。云服务中间件主要包含了两个层面的技术内容：

第一，交互层面。在云服务中间件的交互层面上DO/KB领域本体以及知识库，是复杂产品设计环节中所需要的知识储备。上述所提到的事件驱动服务模型，在云服务中间件的交互层中，能够实现复杂产品协同设计中的云请求端和云提供端之间的交互。即基于云服务的复杂产品协同设计，需要运用云服务中的知识库，运用事件驱动服务模型来对复杂产品结构进行仿真模拟，以交互形式对产品进行设计、制造与维护，从而为复杂产品设计协同性的实现打好基础。

第二，云服务操作层面。在云服务的操作层面上，能够通过事件驱动服务模型的组合，对数据信息进行封装、。在复杂产品协同设计环节中，能够执行产品设计环节中所需要的数据资源搜索，并将资源反馈信息总结出来。云服务的中间平台可以通过引入物联网技术将网络物理资源进行虚拟化处理，使用其本身制造能力将物理资源进行优化。物联网技术以产品对象为服务中心，被用于智能产品的生命周期管理，云服务能够对物联网技术进行综合化的调度。即将云服务应用到复杂产品协同设计中，主要是为产品设计提供所需资源与技术支持。然而，云服务作为一种现代化信息技术，在复杂产品协同设计中的应用可以说是工业设计产品设计领域发展的必然趋势，也是现代产品设计实现的一个重要手段。

3.2 时事件驱服务模型对服务组合的表示

在复杂产品实现协同设计的环节中，存在着事件驱动服务模型对云服务组合进行描述的问题。在云服务系统中将该问题解决掉，才能够在信息、资源共享以及知识重用的基础上，完成复杂产品设计。事件驱动服务模型架构运行流程优化步骤如下：

第一，产品设计书的提交。在进行复杂产品协调性设计时，首先需要向云服务中间件提交一个复杂的产品设计任务书。在该任务书中，明确地提出了复杂产品设计环节中所需要的数据信息、信息资源等。并且，将产品任务书总体任务分解为多个子任务，包含事件驱动服务操作、设计事件、响应事件等。

第二，在异地环境中，多个设计者能够接收到任务，并且借助本区域内部的知识库信息、经验、规则等实现分解任务的接收。

第三，任务的再分解。当事件不能被原子服务系统所完成，需要进行任务的再分解。例如，在进行航天器相关的复杂产品设计中，分解产品任务，需要进行动力装置设计、外形设计等。

第四，结合事件驱动服务模型，根据不同的设计阶段，对云服务中间件中的原子服务进行整合。

第五，当复杂产品设计任务书制定完成之后，需要将任务书提交给客户。在云服务系统中，客户能够利用中间件，对云请求端和云提供端的详细数据信息，进行服务分布调动，并根据知识库中的经验与规制，对事件进行分解。

3.3 案例分析

在某航空服务器负责产品的协同设计环节中，在云制造环节中，所采用的技术是虚拟化硬件资源模拟技术，结合事件驱动模型，对整个云服务环境的运行流程进行模拟。在事件驱动下，按照服务组合方法，执行服务组合任务。为了实现资源共享，在资源池中建立虚拟机，促进资源应用。

4 结语

通过对复杂产品的协同设计中云制造技术应用进行介绍与分析，为产品设计提供了较多的数据资源请求平台；同时，以“云”的特点，为复杂产品协同设计提供资料；从资源、知识等方面为产品设计提供云科技服务。在计算机系统中存在着事件驱动服务模型，该模型是一种逻辑图表形式，在逻辑图表中能够表示出原子活动之间的附属关系。

参考文献：

[1] 李光锐.广义资源约束下的网络化协同设计多项目管理方法与应用研究[D].重庆大学，2011.