本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)的遠程控制與監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種面向服務(wù)的工業(yè)生產(chǎn)控制與監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在工業(yè)4.0概念的普及與推廣下，越來越多的生產(chǎn)制造企業(yè)中生產(chǎn)制造活動由智能設(shè)備代替人實現(xiàn)。智能設(shè)備代替人的好處不僅僅節(jié)省了勞動力，使對生產(chǎn)過程的監(jiān)控更加有效，同時也促進了定制化生產(chǎn)的發(fā)展。定制化生產(chǎn)對于每一個定制化的要求都需要靈活不同的生產(chǎn)工藝，可能需要大量數(shù)據(jù)的采集和計算等。

工業(yè)生產(chǎn)活動可能由一個生產(chǎn)活動或一系列生產(chǎn)流程完成，面向服務(wù)的定制化生產(chǎn)服務(wù)向用戶提供生產(chǎn)服務(wù)的同時也提供一系列生產(chǎn)流程的服務(wù)，每類生產(chǎn)活動可能由一個或多個提供者提供，更優(yōu)的服務(wù)的匹配顯得尤為重要。

智能設(shè)備代替人的情況下，智能設(shè)備的設(shè)備故障的檢修效率便成了對于工廠而言極為重要的一件事，由于設(shè)備長時間故障給廠家?guī)淼膿p失是巨大的，遠程監(jiān)控較好的解決了這類問題，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)將生產(chǎn)現(xiàn)場智能設(shè)備的數(shù)據(jù)實時傳給監(jiān)控人員，在智能設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備故障后能及時發(fā)出警報。但是智能設(shè)備故障的原因和現(xiàn)象是復(fù)雜的，專業(yè)人員可能根據(jù)經(jīng)驗或者計算機通過對大量歷史數(shù)據(jù)的分析，提前對故障進行預(yù)警。每個車間配至少一名專業(yè)人員或者配備具有大數(shù)據(jù)分析和學習能力的計算機無疑是不經(jīng)濟的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了針對上述問題，提供一種面向服務(wù)的工業(yè)生產(chǎn)控制與監(jiān)測方法及系統(tǒng)，可以為用戶在多個服務(wù)提供者中規(guī)劃和生成合適的生產(chǎn)流程，把控生產(chǎn)流程及由不同服務(wù)提供者提供的服務(wù)之間的運輸需求，對智能設(shè)備進行監(jiān)控，對智能設(shè)備故障進行預(yù)警或警報，同時通過實時性需求、計算量需求、安全性需求等將工藝、計算等資源分別放在云平臺和本地控制平臺，提高了系統(tǒng)的可擴展性、靈活以及智能設(shè)備的學習能力。所述服務(wù)為對用戶提供的生產(chǎn)服務(wù)或者生產(chǎn)流程服務(wù)，智能設(shè)備提供生產(chǎn)服務(wù)所需要的數(shù)據(jù)、計算、路徑規(guī)劃、運輸?shù)确?wù)為內(nèi)部服務(wù)，內(nèi)部服務(wù)根據(jù)實時性、計算量、安全性、提供者等要求劃分，由設(shè)備層、智能設(shè)備控制與數(shù)據(jù)采集層、本地控制層或者云層提供。以下表述中生產(chǎn)服務(wù)或者生產(chǎn)流程服務(wù)均簡稱為服務(wù)。

本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種面向服務(wù)的工業(yè)生產(chǎn)控制與監(jiān)測方法，包括如下運行模式和步驟：

A、服務(wù)注冊模式：

1）用戶通過客戶端填寫詳細的服務(wù)信息；

2）云平臺服務(wù)端收到服務(wù)注冊請求后將服務(wù)信息寫入服務(wù)數(shù)據(jù)庫中，并將服務(wù)狀態(tài)設(shè)為不可用狀態(tài)；

3）云平臺服務(wù)端查詢數(shù)據(jù)庫中提供該服務(wù)的智能設(shè)備資源的可用狀態(tài)，可用則將服務(wù)狀態(tài)改為可用狀態(tài)，否則不做改動，結(jié)束服務(wù)注冊；

B、生產(chǎn)流程請求模式：

1）生產(chǎn)流程請求模式是用戶通過云平臺客戶端提出服務(wù)請求，所述服務(wù)請求表示生產(chǎn)項目的請求或者指定生產(chǎn)流程的請求；

2）云平臺服務(wù)端收到服務(wù)請求后，生成一個新的任務(wù)，并為該任務(wù)分配任務(wù)ID，判斷請求為生產(chǎn)項目的請求則轉(zhuǎn)步驟3），請求為生產(chǎn)流程轉(zhuǎn)步驟4），請求為具體生產(chǎn)服務(wù)轉(zhuǎn)步驟6）；

3）根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的服務(wù)信息，匹配符合所申請生產(chǎn)項目的服務(wù)，若有符合申請生產(chǎn)項目的服務(wù)，則將生產(chǎn)項目添加到任務(wù)中，轉(zhuǎn)步驟5），否則匹配符合申請生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程，若有符合申請生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程，則轉(zhuǎn)步驟4），無則刪除任務(wù)，返回無法提供請求的信息；

4）根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的服務(wù)信息，匹配生產(chǎn)流程中的所有生產(chǎn)項目，若有符合的服務(wù)，則將生產(chǎn)項目添加到任務(wù)中，在任務(wù)信息表中更新服務(wù)信息，否則匹配符合生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程；若流程中所有生產(chǎn)項目均匹配到符合的服務(wù)，則轉(zhuǎn)步驟5），存在生產(chǎn)項目無法匹配到符合的服務(wù)或者生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程則刪除任務(wù)，返回無法提供請求的信息，若存在生產(chǎn)項目匹配無法匹配到符合的服務(wù)，但匹配到生產(chǎn)流程的則轉(zhuǎn)步驟4）；

5）根據(jù)生產(chǎn)項目的執(zhí)行順序依次添加至一個空隊列中，若出現(xiàn)可并行的項目則復(fù)制每條已有隊列，復(fù)制的條數(shù)為可并行項目的數(shù)量，再將可并行的項目各添加到不同的隊列中，最終將任務(wù)轉(zhuǎn)化為一個或多個隊列；所述每個隊列中相鄰生產(chǎn)項目之間的關(guān)系為順序執(zhí)行關(guān)系；根據(jù)隊列中項目的權(quán)重確定隊列優(yōu)先級，按照先匹配關(guān)鍵項目即根據(jù)項目內(nèi)容匹配相同內(nèi)容的服務(wù)中的最優(yōu)選擇，其余項目的匹配與附近關(guān)鍵項目相似的匹配方法，對隊列中的生產(chǎn)項目進行匹配；

6）判斷任務(wù)中提供每一對相鄰服務(wù)的車間是否同一個，若不是，則對相鄰服務(wù)的前一個服務(wù)對后一個服務(wù)的輸出增加運輸信息，所述運輸信息為提供后一個服務(wù)的智能設(shè)備的地址；

7）執(zhí)行所有任務(wù)中沒有前置服務(wù)或者前置服務(wù)已經(jīng)完成的服務(wù)，所述服務(wù)的內(nèi)容為向提供服務(wù)的智能設(shè)備的本地控制平臺發(fā)送所申請的服務(wù)信息，服務(wù)完成后本地控制平臺返回服務(wù)完成信息，接收到服務(wù)完成信息后更改該服務(wù)狀態(tài)為已完成并記錄完成時間并判斷是否有后續(xù)服務(wù)，有則轉(zhuǎn)步驟8），無則轉(zhuǎn)步驟10）；

8）判斷是否需要運輸服務(wù)，需要轉(zhuǎn)步驟9），不需要則轉(zhuǎn)步驟7）；

9）收到運輸服務(wù)完成消息后轉(zhuǎn)步驟7）；

10）判斷任務(wù)是否全部完成，是則修改任務(wù)完成狀態(tài)，轉(zhuǎn)步驟7）；

C、生產(chǎn)控制模式：

1）自動模式

① 本地控制平臺對于生產(chǎn)車間中的每一個設(shè)備維護一個設(shè)備對象，本地控制平臺每接收到一個服務(wù)指令時，生成一個新的服務(wù)對象，并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備類型匹配服務(wù)及設(shè)備，根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級將服務(wù)對象加入該設(shè)備對象中的服務(wù)隊列中；若加入前服務(wù)隊列為空，轉(zhuǎn)步驟②，否則轉(zhuǎn)步驟③；

② 該設(shè)備對象的服務(wù)隊列隊頭的服務(wù)對象出隊并發(fā)送給該設(shè)備，并向云平臺發(fā)送該服務(wù)開始執(zhí)行消息，云平臺接收到該消息后更改該服務(wù)狀態(tài)為執(zhí)行中，并記錄開始執(zhí)行時間；

③ 本地控制平臺每接收到一個設(shè)備的服務(wù)完成的消息，便向云平臺發(fā)送該服務(wù)完成的消息，判斷是否有運輸服務(wù)，若無則轉(zhuǎn)步驟②，若有則請求運輸服務(wù)后轉(zhuǎn)步驟②；

2）人工模式

① 生產(chǎn)人員通過本地控制平臺的客戶端選擇服務(wù)轉(zhuǎn)步驟②，選擇設(shè)備轉(zhuǎn)步驟⑦；

② 生產(chǎn)人員選擇調(diào)整優(yōu)先級轉(zhuǎn)步驟③，選擇調(diào)整執(zhí)行服務(wù)的設(shè)備轉(zhuǎn)步驟⑤；

③ 生產(chǎn)人員輸入優(yōu)先級數(shù)值；

④ 服務(wù)端收到調(diào)整優(yōu)先級指令后將調(diào)整對應(yīng)服務(wù)對象中的優(yōu)先級數(shù)值；

⑤ 生產(chǎn)人員選擇設(shè)備；

⑥ 服務(wù)端收到調(diào)整執(zhí)行服務(wù)的設(shè)備指令后將服務(wù)從原來的設(shè)備對象的服務(wù)隊列中刪除，并加入指定設(shè)備對象的服務(wù)隊列中；

⑦ 生產(chǎn)人員選擇設(shè)備，并選擇啟動或停機；

⑧ 服務(wù)端收到設(shè)備狀態(tài)指令后，根據(jù)指令向設(shè)備發(fā)送停機或啟動指令；

D 、生產(chǎn)過程監(jiān)控模式

1）用戶或管理員在客戶端中選擇想要查看完成進度的任務(wù)，其中用戶的界面僅對其申請的任務(wù)有查看權(quán)限，管理員可查看所有任務(wù)；

2）云平臺服務(wù)端接收到用戶或管理員的查看任務(wù)進度申請后，判斷用戶或管理員與任務(wù)的權(quán)限匹配，不匹配則轉(zhuǎn)步驟3），否則轉(zhuǎn)步驟4）；

3）返回無權(quán)限錯誤信息；

4）云服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫中檢索并返回要查詢的任務(wù)及其的所有子服務(wù)的執(zhí)行及完成信息；

E 、智能設(shè)備監(jiān)測模式

所述智能設(shè)備監(jiān)測模式為智能設(shè)備定時將其運行數(shù)據(jù)發(fā)送至本地控制平臺，本地控制平臺根據(jù)每個字段的閾值對異常數(shù)據(jù)進行標記，并根據(jù)智能設(shè)備的異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率以及異常表現(xiàn)等條件判斷智能設(shè)備是否出現(xiàn)故障，若判斷故障則更改設(shè)備狀態(tài)并發(fā)送設(shè)備故障信息至云平臺，否則以稍低一些的頻率將其數(shù)據(jù)庫中新增智能設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送至云平臺；管理人員通過云平臺的客戶端，本地設(shè)備管理員通過本地控制平臺的客戶端根據(jù)智能設(shè)備數(shù)據(jù)和狀態(tài)對智能設(shè)備進行監(jiān)測；通過該智能設(shè)備監(jiān)測模式，本地控制平臺根據(jù)數(shù)據(jù)初步判斷設(shè)備是否故障，并標記異常的數(shù)據(jù)，智能設(shè)備維護人員可以較為方便的通過對異常數(shù)據(jù)的分析對智能設(shè)備故障進行判斷或預(yù)判，方便對現(xiàn)場人員的維修進行遠程指導(dǎo)；本地控制平臺根據(jù)維護人員對標記故障與非故障設(shè)備的狀態(tài)的更改動態(tài)更新本地控制平臺的故障判斷條件，并將故障判斷條件更新至云平臺，云平臺定期將故障判斷條件同步至所有本地控制平臺；管理人員能通過云平臺客戶端一目了然地了解各服務(wù)提供者智能設(shè)備狀態(tài)；云平臺可以根據(jù)智能設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)更改服務(wù)狀態(tài)。

進一步地，所述先匹配關(guān)鍵項目，其余項目的匹配與附近關(guān)鍵項目相似的匹配方法為：以價格作為關(guān)鍵項目的決定因素舉例，根據(jù)任務(wù)中生產(chǎn)項目的執(zhí)行順序轉(zhuǎn)化而成的生產(chǎn)項目隊列的重要性由該隊列中生產(chǎn)項目的平均價格之和與任務(wù)中全部生產(chǎn)項目的平均價格之和的比的大小決定；所述重要性決定隊列的考慮順序，匹配過程從重要性最高的隊列開始，到重要性最低的隊列結(jié)束；匹配一條隊列的過程為：若該條隊列已匹配的關(guān)鍵項目的數(shù)量小于該條隊列的生產(chǎn)項目個數(shù)的設(shè)定比例值（如30%），則將非關(guān)鍵項目中平均價格最高的一個項目設(shè)為關(guān)鍵項目，并根據(jù)該生產(chǎn)項目的價格、時間、與鄰近關(guān)鍵項目所匹配的服務(wù)的生產(chǎn)車間的距離等因素通過遍歷的方式匹配，匹配完成后其它隊列如果有該生產(chǎn)項目，則其它隊列的該生產(chǎn)項目成為該隊列的已知關(guān)鍵項目；重復(fù)上一過程直到該條隊列關(guān)鍵項目數(shù)量大于等于該條隊列的生產(chǎn)項目個數(shù)的3設(shè)定比例值（如30%）；兩個關(guān)鍵項目之間的非關(guān)鍵項目的匹配結(jié)果，要求為兩個關(guān)鍵項目的生產(chǎn)車間之一提供的，且其中只有兩個相鄰的生產(chǎn)項目是由不同的生產(chǎn)車間提供的，如有任一生產(chǎn)項目兩個生產(chǎn)車間均無法提供，則該生產(chǎn)項目遍歷尋找最優(yōu)解；每個匹配完成的生產(chǎn)項目在還沒有進行匹配的都列中都是已知的關(guān)鍵項目。

本發(fā)明還提供了實現(xiàn)所述的面向服務(wù)的工業(yè)生產(chǎn)控制與監(jiān)測方法的系統(tǒng)，其包括機器人、機器人控制與數(shù)據(jù)采集模塊、本地控制平臺服務(wù)端、本地控制平臺客戶端、云平臺服務(wù)端和云平臺客戶端；各構(gòu)成部分之間通過設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)；智能設(shè)備控制模塊對智能設(shè)備進行運動控制的同時對智能設(shè)備數(shù)據(jù)進行采集，并發(fā)送至本地控制平臺；本地控制平臺存儲接收到的智能設(shè)備數(shù)據(jù)并定時向云平臺發(fā)送新增的智能設(shè)備數(shù)據(jù)；本地控制平臺動態(tài)更新故障判斷條件并發(fā)送至云平臺；云平臺定時向所有本地控制平臺同步故障判斷條件；本地控制平臺服務(wù)端傳輸智能設(shè)備數(shù)據(jù)到客戶端，云平臺服務(wù)端傳輸智能設(shè)備數(shù)據(jù)到客戶端，實現(xiàn)對智能設(shè)備進行檢測；用戶在云平臺的客戶端輸入服務(wù)申請信息并傳輸給云平臺服務(wù)端，服務(wù)端新建任務(wù)并匹配服務(wù)后將執(zhí)行到的服務(wù)信息發(fā)送至提供該服務(wù)的車間的本地控制平臺；云平臺與本地控制平臺之間的通信采用非阻塞通信；所述服務(wù)分為生產(chǎn)服務(wù)和生產(chǎn)流程服務(wù)；所述生產(chǎn)流程服務(wù)為指定了服務(wù)內(nèi)容但未指定具體服務(wù)的項目的組合，其在指定了具體生產(chǎn)服務(wù)后形成一個完整的生產(chǎn)流程；所述生產(chǎn)流程服務(wù)中的每一環(huán)都定義了輸入信息、輸出信息；所述服務(wù)的執(zhí)行者為智能設(shè)備；所述服務(wù)的內(nèi)部服務(wù)根據(jù)實時性、安全性和計算量大小要求由智能設(shè)備控制層、本地控制平臺或云平臺提供；所述內(nèi)部服務(wù)以web服務(wù)的方式提供；所述云服務(wù)器提供的內(nèi)部服務(wù)以web服務(wù)的方式提供。

進一步地，所述智能設(shè)備為工業(yè)機器人、自動化設(shè)備或智能終端設(shè)備。

進一步地，所述智能設(shè)備數(shù)據(jù)包括機器人完成次數(shù)、機器人動作失敗次數(shù)、寫入信息、讀出信息、運行結(jié)果、過程數(shù)據(jù)、運行時間和停機時間中的一種以上。

進一步地，所述內(nèi)部服務(wù)包括：智能設(shè)備控制層對設(shè)備層提供伺服控制和PLC控制；本地控制平臺即本地控制層提供的包括路徑規(guī)劃服務(wù)、運動控制服務(wù)以及部分計算服務(wù)和部分生產(chǎn)工藝服務(wù)，云平臺即云層提供地圖服務(wù)、更大計算量的計算服務(wù)和更豐富的生產(chǎn)工藝服務(wù)以及運輸服務(wù)；本地控制平臺提供的生產(chǎn)工藝服務(wù)為較常用或者涉及核心技術(shù)不可共享的工藝服務(wù)，云層提供的生產(chǎn)工藝服務(wù)為本地使用較少的或者可共享的工藝服務(wù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：本發(fā)明通過對智能設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、整理并分級發(fā)送至本地控制平臺與云平臺，實現(xiàn)對智能設(shè)備的分級監(jiān)控，本地控制平臺對故障判斷條件進行動態(tài)更新，降低故障檢測的成本和提高故障預(yù)警能力；根據(jù)用戶的生產(chǎn)需求在各車間（或其他提供服務(wù)的地方）所能提供的服務(wù)中匹配生產(chǎn)流程，合理調(diào)配生產(chǎn)資源，用戶可以遠程監(jiān)控生產(chǎn)活動的進行；車間管理員可以對智能設(shè)備和車間生產(chǎn)活動進行遠程監(jiān)控；內(nèi)部服務(wù)按實時性、安全性、計算量等分類，滿足系統(tǒng)的實時性、安全性、計算量要求的同時降低提供與更新服務(wù)的成本；所述內(nèi)部服務(wù)中的工藝服務(wù)按常用與不常用、涉及核心技術(shù)不可公開的工藝與可以共享的工藝等 區(qū)分，大量可以共享的工藝數(shù)據(jù)放在云平臺中，本地控制平臺存放常用的與涉及核心技術(shù)的工藝，提升了智能設(shè)備的學習能力、靈活性、在線升級的能力；系統(tǒng)通用性和靈活性較強，可以整合不同的設(shè)備作為不同服務(wù)加入系統(tǒng)，調(diào)整服務(wù)狀態(tài)方便。本發(fā)明體現(xiàn)了智能生產(chǎn)、智能工廠與智能商業(yè)的結(jié)合，使生產(chǎn)管理更高效，推進定制化智能生產(chǎn)的發(fā)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種實例結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；

圖2為實例中內(nèi)部服務(wù)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下結(jié)合后附圖和實例，對本發(fā)明的具體實施作進一步說明，但本發(fā)明的實施和保護不限于此，需指出的是，以下若有未特別詳細說明之處，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)理解或?qū)崿F(xiàn)的。

如圖1所示，所構(gòu)建的生產(chǎn)控制與監(jiān)測系統(tǒng)主要由智能設(shè)備、智能設(shè)備控制與數(shù)據(jù)采集層、本地控制平臺、云平臺四層構(gòu)成，本地控制平臺對用戶的接口為本地控制平臺的客戶端，云平臺對用戶的接口為云平臺的客戶端：

智能設(shè)備控制與數(shù)據(jù)采集層采集智能設(shè)備數(shù)據(jù)并發(fā)送至本地控制平臺，本地控制平臺每隔一段時間將數(shù)據(jù)同步至云平臺，管理員通過客戶端可以獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)并更改智能設(shè)備狀態(tài)，本地控制平臺根據(jù)管理員對智能設(shè)備狀態(tài)的更改動態(tài)更新故障判斷條件并更新至云平臺，云平臺定期向所有本地控制平臺同步故障判斷條件；這是本發(fā)明所述的智能設(shè)備監(jiān)測模式。

云平臺使用先匹配關(guān)鍵項目，非關(guān)鍵項目的匹配與鄰近關(guān)鍵項目類似的匹配方法匹配從客戶端端獲取的服務(wù)申請并生成任務(wù)；云平臺與本地控制平臺之間的通信采用非阻塞通信，遵守特定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；云平臺維護一個線程池，每個線程依次將所有任務(wù)中沒有前置條件未達成且未執(zhí)行的服務(wù)發(fā)送至相應(yīng)車間的本地控制平臺；本地控制平臺根據(jù)車間智能設(shè)備狀態(tài)、服務(wù)類型以及優(yōu)先級將服務(wù)加入一個智能設(shè)備的任務(wù)隊列中，該服務(wù)完成后發(fā)送該服務(wù)完成消息至云平臺；車間管理員可以通過客戶端對服務(wù)與智能設(shè)備的調(diào)度進行調(diào)整；云平臺接收到服務(wù)完成消息后修改該子服務(wù)狀態(tài)，刪除該服務(wù)完成作為前置條件的服務(wù)的該前置條件，若任務(wù)中全部子服務(wù)完成，修改任務(wù)狀態(tài)；這是本發(fā)明所述的生產(chǎn)流程請求模式與生產(chǎn)控制模式。

所述的先匹配關(guān)鍵項目，非關(guān)鍵項目的匹配與鄰近關(guān)鍵項目類似的匹配方法為：用價格作為關(guān)鍵項目的決定因素舉例，根據(jù)任務(wù)中生產(chǎn)項目的執(zhí)行順序轉(zhuǎn)化而成的生產(chǎn)項目隊列的重要性由該隊列中生產(chǎn)項目的平均價格之和與任務(wù)中全部生產(chǎn)項目的平均價格之和的比的大小決定；所述重要性決定隊列的考慮順序，匹配過程從重要性最高的隊列開始，到重要性最低的隊列結(jié)束；所述匹配一條隊列的過程為：若該條隊列已匹配的關(guān)鍵項目的數(shù)量小于該條隊列的生產(chǎn)項目個數(shù)的30%，則將非關(guān)鍵項目中平均價格最高的一個項目設(shè)為關(guān)鍵項目，并根據(jù)該生產(chǎn)項目的價格、時間、與鄰近關(guān)鍵項目所匹配的服務(wù)的生產(chǎn)車間的距離等因素通過遍歷的方式匹配，匹配完成后其它隊列如果有該生產(chǎn)項目，則其它隊列的該生產(chǎn)項目成為該隊列的已知關(guān)鍵項目；重復(fù)上一過程直到該條隊列關(guān)鍵項目數(shù)量大于等于該條隊列的生產(chǎn)項目個數(shù)的30%；兩個關(guān)鍵項目之間的非關(guān)鍵項目的匹配結(jié)果，要求為兩個關(guān)鍵項目的生產(chǎn)車間之一提供的，且其中只有兩個相鄰的生產(chǎn)項目是由不同的生產(chǎn)車間提供的，如有某個生產(chǎn)項目兩個生產(chǎn)車間均無法提供，則該生產(chǎn)項目遍歷尋找最優(yōu)解；每個匹配完成的生產(chǎn)項目在還沒有進行匹配的都列中都是已知的關(guān)鍵項目。

用戶可以在云平臺的客戶端查看自己的任務(wù)的執(zhí)行情況，包括所有子服務(wù)的執(zhí)行情況；這是本發(fā)明所述的生產(chǎn)過程監(jiān)控模式。

管理員在云平臺的客戶端填寫詳細的新增的服務(wù)信息或者選擇服務(wù)修改其信息，提交后發(fā)送至云平臺服務(wù)器，云平臺服務(wù)器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)修改或新增服務(wù)信息；這是本發(fā)明所述的服務(wù)注冊模式。

本實例的一種面向服務(wù)的工業(yè)生產(chǎn)控制與監(jiān)測方法，包括如下運行模式和步驟：

A、服務(wù)注冊模式：

1）用戶通過客戶端填寫詳細的服務(wù)信息；

2）云平臺服務(wù)端收到服務(wù)注冊請求后將服務(wù)信息寫入服務(wù)數(shù)據(jù)庫中，并將服務(wù)狀態(tài)設(shè)為不可用狀態(tài)；

3）云平臺服務(wù)端查詢數(shù)據(jù)庫中提供該服務(wù)的智能設(shè)備資源的可用狀態(tài)，可用則將服務(wù)狀態(tài)改為可用狀態(tài)，否則不做改動，結(jié)束服務(wù)注冊；

B、生產(chǎn)流程請求模式：

1）生產(chǎn)流程請求模式是用戶通過云平臺客戶端提出服務(wù)請求，所述服務(wù)請求表示生產(chǎn)項目的請求或者指定生產(chǎn)流程的請求；

2）云平臺服務(wù)端收到服務(wù)請求后，生成一個新的任務(wù)，并為該任務(wù)分配任務(wù)ID，判斷請求為生產(chǎn)項目的請求則轉(zhuǎn)步驟3），請求為生產(chǎn)流程轉(zhuǎn)步驟4），請求為具體生產(chǎn)服務(wù)轉(zhuǎn)步驟6）；

3）根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的服務(wù)信息，匹配符合所申請生產(chǎn)項目的服務(wù)，若有符合申請生產(chǎn)項目的服務(wù)，則將生產(chǎn)項目添加到任務(wù)中，轉(zhuǎn)步驟5），否則匹配符合申請生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程，若有符合申請生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程，則轉(zhuǎn)步驟4），無則刪除任務(wù)，返回無法提供請求的信息；

4）根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)庫中的服務(wù)信息，匹配生產(chǎn)流程中的所有生產(chǎn)項目，若有符合的服務(wù)，則將生產(chǎn)項目添加到任務(wù)中，在任務(wù)信息表中更新服務(wù)信息，否則匹配符合生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程；若流程中所有生產(chǎn)項目均匹配到符合的服務(wù)，則轉(zhuǎn)步驟5），存在生產(chǎn)項目無法匹配到符合的服務(wù)或者生產(chǎn)項目的生產(chǎn)流程則刪除任務(wù)，返回無法提供請求的信息，若存在生產(chǎn)項目匹配無法匹配到符合的服務(wù)，但匹配到生產(chǎn)流程的則轉(zhuǎn)步驟4）；

5）根據(jù)生產(chǎn)項目的執(zhí)行順序依次添加至一個空隊列中，若出現(xiàn)可并行的項目則復(fù)制每條已有隊列，復(fù)制的條數(shù)為可并行項目的數(shù)量，再將可并行的項目各添加到不同的隊列中，最終將任務(wù)轉(zhuǎn)化為一個或多個隊列；所述每個隊列中相鄰生產(chǎn)項目之間的關(guān)系為順序執(zhí)行關(guān)系；根據(jù)隊列中項目的權(quán)重確定隊列優(yōu)先級，按照先匹配關(guān)鍵項目即根據(jù)項目內(nèi)容匹配相同內(nèi)容的服務(wù)中的最優(yōu)選擇，其余項目的匹配與附近關(guān)鍵項目相似的匹配方法，對隊列中的生產(chǎn)項目進行匹配；

6）判斷任務(wù)中提供每一對相鄰服務(wù)的車間是否同一個，若不是，則對相鄰服務(wù)的前一個服務(wù)對后一個服務(wù)的輸出增加運輸信息，所述運輸信息為提供后一個服務(wù)的智能設(shè)備的地址；

7）執(zhí)行所有任務(wù)中沒有前置服務(wù)或者前置服務(wù)已經(jīng)完成的服務(wù)，所述服務(wù)的內(nèi)容為向提供服務(wù)的智能設(shè)備的本地控制平臺發(fā)送所申請的服務(wù)信息，服務(wù)完成后本地控制平臺返回服務(wù)完成信息，接收到服務(wù)完成信息后更改該服務(wù)狀態(tài)為已完成并記錄完成時間并判斷是否有后續(xù)服務(wù)，有則轉(zhuǎn)步驟8），無則轉(zhuǎn)步驟10）；

8）判斷是否需要運輸服務(wù)，需要轉(zhuǎn)步驟9），不需要則轉(zhuǎn)步驟7）；

9）收到運輸服務(wù)完成消息后轉(zhuǎn)步驟7）；

10）判斷任務(wù)是否全部完成，是則修改任務(wù)完成狀態(tài)，轉(zhuǎn)步驟7）；

C、生產(chǎn)控制模式：

1）自動模式

① 本地控制平臺對于生產(chǎn)車間中的每一個設(shè)備維護一個設(shè)備對象，本地控制平臺每接收到一個服務(wù)指令時，生成一個新的服務(wù)對象，并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備類型匹配服務(wù)及設(shè)備，根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級將服務(wù)對象加入該設(shè)備對象中的服務(wù)隊列中；若加入前服務(wù)隊列為空，轉(zhuǎn)步驟②，否則轉(zhuǎn)步驟③；

② 該設(shè)備對象的服務(wù)隊列隊頭的服務(wù)對象出隊并發(fā)送給該設(shè)備，并向云平臺發(fā)送該服務(wù)開始執(zhí)行消息，云平臺接收到該消息后更改該服務(wù)狀態(tài)為執(zhí)行中，并記錄開始執(zhí)行時間；

③ 本地控制平臺每接收到一個設(shè)備的服務(wù)完成的消息，便向云平臺發(fā)送該服務(wù)完成的消息，判斷是否有運輸服務(wù)，若無則轉(zhuǎn)步驟②，若有則請求運輸服務(wù)后轉(zhuǎn)步驟②；

2）人工模式

① 生產(chǎn)人員通過本地控制平臺的客戶端選擇服務(wù)轉(zhuǎn)步驟②，選擇設(shè)備轉(zhuǎn)步驟⑦；

② 生產(chǎn)人員選擇調(diào)整優(yōu)先級轉(zhuǎn)步驟③，選擇調(diào)整執(zhí)行服務(wù)的設(shè)備轉(zhuǎn)步驟⑤；

③ 生產(chǎn)人員輸入優(yōu)先級數(shù)值；

④ 服務(wù)端收到調(diào)整優(yōu)先級指令后將調(diào)整對應(yīng)服務(wù)對象中的優(yōu)先級數(shù)值；

⑤ 生產(chǎn)人員選擇設(shè)備；

⑥ 服務(wù)端收到調(diào)整執(zhí)行服務(wù)的設(shè)備指令后將服務(wù)從原來的設(shè)備對象的服務(wù)隊列中刪除，并加入指定設(shè)備對象的服務(wù)隊列中；

⑦ 生產(chǎn)人員選擇設(shè)備，并選擇啟動或停機；

⑧ 服務(wù)端收到設(shè)備狀態(tài)指令后，根據(jù)指令向設(shè)備發(fā)送停機或啟動指令；

D 、生產(chǎn)過程監(jiān)控模式

1）用戶或管理員在客戶端中選擇想要查看完成進度的任務(wù)，其中用戶的界面僅對其申請的任務(wù)有查看權(quán)限，管理員可查看所有任務(wù)；

2）云平臺服務(wù)端接收到用戶或管理員的查看任務(wù)進度申請后，判斷用戶或管理員與任務(wù)的權(quán)限匹配，不匹配則轉(zhuǎn)步驟3），否則轉(zhuǎn)步驟4）；

3）返回無權(quán)限錯誤信息；

4）云服務(wù)器在數(shù)據(jù)庫中檢索并返回要查詢的任務(wù)及其的所有子服務(wù)的執(zhí)行及完成信息；

E 、智能設(shè)備監(jiān)測模式

所述智能設(shè)備監(jiān)測模式為智能設(shè)備定時將其運行數(shù)據(jù)發(fā)送至本地控制平臺，本地控制平臺根據(jù)每個字段的閾值對異常數(shù)據(jù)進行標記，并根據(jù)智能設(shè)備的異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率以及異常表現(xiàn)等條件判斷智能設(shè)備是否出現(xiàn)故障，若判斷故障則更改設(shè)備狀態(tài)并發(fā)送設(shè)備故障信息至云平臺，否則以稍低一些的頻率將其數(shù)據(jù)庫中新增智能設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送至云平臺；管理人員通過云平臺的客戶端，本地設(shè)備管理員通過本地控制平臺的客戶端根據(jù)智能設(shè)備數(shù)據(jù)和狀態(tài)對智能設(shè)備進行監(jiān)測；通過該智能設(shè)備監(jiān)測模式，本地控制平臺根據(jù)數(shù)據(jù)初步判斷設(shè)備是否故障，并標記異常的數(shù)據(jù)，智能設(shè)備維護人員可以較為方便的通過對異常數(shù)據(jù)的分析對智能設(shè)備故障進行判斷或預(yù)判，方便對現(xiàn)場人員的維修進行遠程指導(dǎo)；本地控制平臺根據(jù)維護人員對標記故障與非故障設(shè)備的狀態(tài)的更改動態(tài)更新本地控制平臺的故障判斷條件，并將故障判斷條件更新至云平臺，云平臺定期將故障判斷條件同步至所有本地控制平臺；管理人員能通過云平臺客戶端一目了然地了解各服務(wù)提供者智能設(shè)備狀態(tài)；云平臺可以根據(jù)智能設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)更改服務(wù)狀態(tài)。

如圖2所示，本地控制層提供的內(nèi)部服務(wù)包括路徑規(guī)劃服務(wù)、運動控制服務(wù)以及一定計算量的計算服務(wù)和一定的生產(chǎn)工藝服務(wù)，云層提供更多的數(shù)據(jù)服務(wù)如地圖服務(wù)、更大計算量的計算服務(wù)和更豐富的生產(chǎn)工藝服務(wù)及運輸服務(wù)；設(shè)備控制層對設(shè)備層進行伺服控制和PLC控制；本地的工藝服務(wù)為較常用或者涉及核心技術(shù)不可共享的工藝服務(wù)，云層的工藝服務(wù)為本地使用較少的或者可共享的工藝服務(wù)；

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，但不限制本發(fā)明的實施延伸。