4.4
分布式协同制造系统建模

面向云定制的分布式协同制造系统应能够对产品生命周期进行有效管理，包括概念设计、开发、分销、供应和报废等。系统模型在这种背景下被提出，其核心思想是协作式构思，通过将地理上分散的各种孤立的产品信息岛连接起来，帮助企业突破僵化的管理系统的限制。通过协作联盟的设计师、协作伙伴和客户之间的信息共享，可以完成动态的协作工作。

随着知识经济的发展，对于分布式计算、通信基础设施的需求变得越来越大。复杂产品的设计是一项知识密集型和协作型任务，分布式协同制造被认为是未来产品开发中具有竞争优势的关键解决方案。集成设计需要许多设计师和专家的技能，每个参与者都要创建模型工具来为其他参与者提供信息或模拟服务，并给出适当的输入信息。在分布式协同制造系统中，开发一个并发的综合模型，就可以使软件系统在整个生命周期的虚拟、分布和协作环境中具有语义的互操作性。

虽然许多个人和组织可能会提供服务，从而构建一个集成的产品模型，但企业不可能披露自己的专有模型和数据的全部细节。因此，提供一种封装核心数据的方法是至关重要的，面向对象的方法为这种知识封装提供了一个框架。一个计算机平台和语言独立的接口定义允许软件应用程序相互通信，前提是已经商定了一个中立的接口。例如，系统通过HTTP协议和HTML来呈现信息。因此，系统建模要实现灵活性、快速反应、易于维护和快速部署。事实上，在设计过程中，信息处理本质上是基于模型的。

4.4.1
分布式协同制造模块化设计

分布式系统通常由核心层、管理层、应用层和客户层组成。采用一个面向对象的方案，就可以在设计的同时进行计算和推理工作。如果能将一个产品设计问题分解成多个定义明确、可操作性强的模块，通过一系列规则和约束条件相互关联，那么这个问题就很容易变成一个面向对象的编程应用。系统模块之间的相互作用如图4.19所示。

系统总体架构与模块方案如图4.20所示。

4.4.2
分布式协同制造过程模型构建

如图4.21所示，从分布式协同制造的基本概念和原理出发，构造一个以任务为核心，以系统组织者为主体，联系和控制所有系统内成员，共同完成协同工作的分布式协同制造过程模型。该模型依据分布式协同制造的过程分解为系统组织阶段、制造准备阶段和制造实施阶段。在系统组织阶段，主要进行组建系统的工作，在确定目标后，会进行联盟建模、伙伴选择、组织设计，并进行相关利益与风险的分配，最终完成组织实施。在制造准备阶段，需要进行产品需求分析，制定制造方案并进行任务分解，在专家评价后确定任务分解方案。在制造实施阶段，相关任务会被分配到相应的工厂，系统会对各个环节进行流程控制，最终完成产品的交付与评价。