基于服务模板的制造资源封装方法

摘 要：为规范和加快制造资源的封装过程，提出了一种新型的基于服务模板的制造资源封装方法。首先，根据制造资源的特点，给出了服务模板的概念、结构及类型；接着，提出了利用已有服务程序进行模板抽取的过程，定义了一种用于模板抽取的标记语言；然后，给出了基于服务模板的制造资源封装过程，将制造资源封装为基于面向服务体系架构的制造服务。最后，通过实例证明，提出的方法不仅可以规范制造服务的开发过程，而且可充分利用已有的制造资源服务程序，加快制造资源的封装进程。通过采用提出的方法，普通的产品开发人员就可以完成制造资源的服务化封装，而无需专业性的服务封装开发编程知识。该方法可为网络环境下的制造资源共享提供基础性支持。

关键词：资源封装；模板；网络化制造；抽取；面向服务的体系架构

中图分类号： TP391；TP311.5

文献标志码：A

Encapsulation method of manufacturing resources based on service templates

KONG Ling-jun*， XU Wen-sheng， CHA Jian-zhong

School of Mechanical， Electronic and Control Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044， China

Abstract：

To standardize and accelerate the encapsulation process of manufacturing resources， a new encapsulation method of manufacturing resources was proposed based on service templates. The concept， structure and types of service templates were given according to the characteristics of manufacturing resources. Then the service template extraction procedure which utilized the existing programs of manufacturing services was proposed， and a service template extraction language was defined. The encapsulation procedure of manufacturing resources based on service templates was proposed， and the manufacturing resources were encapsulated to service-oriented architecture-based manufacturing services. At last the application case shows that the proposed method can standardize the development procedure of manufacturing services and accelerate the encapsulation process of manufacturing resources by fully utilizing the existing programs of manufacturing services， so ordinary product developers can encapsulate manufacturing resources without special knowledge of software programming. This method can provide fundamental support for the sharing of manufacturing resources in the network environment.

英文关键词　Key words：

resource encapsulation； template； networked manufacturing； extraction； Service-Oriented Architecture （SOA）

0 引言

随着网络化制造的发展[1-5]，大量的制造服务程序被开发出来。如文献[6]提出了一种基于移动Agent的制造资源封装方法；文献[7]将制造资源封装为九大类Web制造服务；文献[8-10]研究了基于Web服务资源框架（Web Services Resource Framework， WSRF）的制造资源封装方法；文献[11]基于面向服务对象架构（Service Object-Oriented Architecture， SOOA）将制造资源封装为一种动态服务；文献[12]提出了面向云制造软资源的封装方法。为简化制造资源的封装工作，大部分的研究方法都是采用基于模板的制造资源封装方法，如文献[6-7，10，12]。但已有研究方法没有考虑到如何利用已有的制造服务程序，将其抽取为模板加以利用，以进一步加快制造资源的封装进程。

为制造资源建立服务模板是一项很有必要的工作。一般来说制造服务程序的开发成本较高，不仅要考虑传统服务程序的开发方面，如技术选型、编码实现、单元测试等，还要考虑如何通过服务程序来调用制造资源提供的开放接口，以实现具体制造资源或制造功能的封装。但用于封装一类制造资源或其固定功能的服务程序基本上是一致的，只是在与具体服务类型信息、服务资源信息等方面有着些许的不同。故可以利用已有的制造服务程序，建立面向固定资源或固定功能的服务模板，以加快同种类制造资源或制造功能的封装。这样一方面加快了制造资源的封装进程，另一方面也规范了制造服务的开发过程，为制造资源的集成共享提供支持。

为解决上述问题，本文提出了一种基于服务模板的制造资源封装方法。该方法可根据已有制造服务程序的特点，将其抽取为不同类型的服务模板，再基于抽取得到的服务模板对其他制造资源进行封装，得到新的制造服务部署包。在封装实例中，通过对已有ANSYS服务程序进行分析，利用提出的服务模板抽取语言将其抽取为面向工程软件的制造接口服务模板，并基于该服务模板对HyperMesh软件资源进行了封装，验证了本文方法的有效性。

1 基于服务模板的制造资源封装

基于服务模板的制造资源封装过程如图1所示。首先，对已有制造服务程序进行分析，通过服务模板抽取语言对其进行标记，替换制造服务程序在代码文件、配置文件、项目构建文件中与具体服务类型和服务资源有关的信息，形成可以重复利用的服务模板；然后，通过服务模板库对服务模板进行管理，实现服务模板的添加、查询等操作功能；最后，根据资源封装要求查询得到服务模板，提供服务模板中所需的与具体服务类型和服务资源有关的封装信息，利用模板引擎采用“变量替换”的方式生成新的制造服务程序，再利用项目构建文件对生成的制造服务程序进行编译、打包，生成新的制造服务部署包。下面分别详细介绍服务模板的概念、结构及类型，服务模板的抽取过程和基于服务模板的制造资源封装过程。