为了增强知识资源在集团企业制造生命周期业务活动中的渗透能力，并进而建立知识资源的顺畅流动通道，实现知识服务与业务流程的柔性集成，为集团企业云制造提供全方位的智能化支持，本书作者在长期进行相关研究工作的基础上，结合“国家自然科学基金”项目“集团企业云制造知识服务时空演变动态分析及其平台框架体系研究”研究中取得的成果，对集团企业云制造知识服务的思路、方法、实现技术和行业应用进行了较为全面的论述。全书共分9章，沿着从集团企业云制造知识服务模式、知识服务体系架构到知识服务建模、知识服务匹配与推送、知识服务调度、知识服务能力评价这条主线逐步深入，详细介绍了需求、模式、体系架构、解决关键核心问题的思路、方法和实现技术，可帮助用户运用企业智能制造转型升级的智能化分析和设计工具，同时也为用户的制造过程制定资源调配决策服务，并为用户实现云制造全方位的智能化服务提供思路和方法。本书可供集团企业领导层，集团企业产品研发人员、信息化领域人员、从事设计制造工作的技术人员使用，也可供研究院所从事智能制造领域的研发人员、高等院校相关方向的师生及智能制造领域的初入人员参考。
★解决集团企业云模式下知识资源的精确推送和按需使用
★构筑从知识服务需求到模式，到体系架构，再到解决关键核心问题的思路、方法和实现技术的系统框架
★包含大量原理、物理框架、实现技术图和算法程序
★助力智能制造、云制造、知识工程、数字化设计与制造、人工智能的发展
◎为集团企业领导层提供企业云制造模式转型思路和实现途径
◎满足集团企业研发人员在产品设计制造过程中知识的智能搜索和自动匹配需求
◎满足IT人员掌握智能制造核心框架和实现技术的需要
◎满足设计制造工作人员创新知识及时准确获取的需求
◎为智能制造领域的初学者了解制造模式转型的方法和途径提供参考
◎为高校及科研院所的相关人员提供云制造智能化问题解决的关键技术参考
◎掌握书中部分内容就可以应对企业智能制造转型升级过程中的方法和技术问题
大型集团企业既是国家战略性高科技企业，也是典型的科技资源密集型企业，其产品研制具有参与单位多且地域分布广、学科专业多且交互频繁、研制任务多且研制周期短等特点，产品研制过程中的高效配置制造资源、共享研制知识、增强管控能力、降低信息化成本等特点和要求均向云制造模式提出了迫切需求。
对于大型集团企业，一方面需要在论证、设计、仿真、实验、生产加工和经营管理等制造全生命周期的业务活动中，根据任务需求和任务信息，主动推荐与业务活动相关的各种知识资源；另一方面需要针对产品研制过程中某个特定的功能或者过程，组织集团内的各种知识资源(包括参数、方法、模型、工具等)，以动态服务的形式提供给集团企业内部或者其他企业用户。尤其是在新产品开发过程中，涉及各类跨领域、多学科、多专业知识和多个复杂研制生产协作环节，动态知识资源与云用户需求复杂多变，这种按需分配和使用知识资源的模式迫切需要将知识与制造业务流程相结合，形成一种知识服务。
为了增强知识资源在集团企业制造生命周期业务活动中的渗透能力，建立知识资源的顺畅流动通道，实现知识服务与业务流程的柔性集成，为集团企业云制造提供全方位的智能化支持，本书作者在长期进行相关研究工作的基础上，结合国家重点研发计划课题“分布式资源巨系统及资源协同理论”及国家自然科学基金项目“集团企业云制造知识服务时空演变动态分析及其平台框架体系研究”取得的成果，对集团企业云制造知识服务的思路、方法、实现技术和行业应用进行了较为全面的论述。
全书共分9章，第1章主要介绍了云制造提出的背景和云制造知识服务的现状，阐述了云制造的概念、体系结构，以及与其他制造模式的关系，并且分析了云制造服务系统运行的核心及其知识服务的技术现状，为后续各章节内容的展开奠定了基础。
第2章着重分析了集团企业对云制造模式的需求以及存在的困难，以集团企业云制造建设背景和发展战略为切入点，从云模式下集团企业的战略地位、创新能力、协同优势等方面阐述了集团企业转型的重要意义；从资源高效配置、集团管控能力增强、产品研制整体效率提升等方面分析了集团企业对云模式的迫切需求；并给出了集团企业云制造转型过程中实现系统服务智能运行存在的困难。
第3章对云模式下集团企业的知识服务需求及特点进行了分析，探讨了集团企业跨领域知识资源的分类，并在阐述云模式下集团企业资源组织形式的基础上，提出了静态平面知识云服务和多维知识云时空协同服务两种模式，给出了两种模式的基本原理和实现思路。
第4章讨论了集团企业云制造知识服务系统的体系结构，内容包括该体系结构的概念模型、物理模型、运行模式和系统构建的支撑技术。
第5章着重讨论了集团企业云制造知识服务模型，在分析集团企业跨领域知识云构成及其服务行为特点的基础上，建立了平面知识云的组织模型及知识云的多维时空服务行为模型和实现机制。
第6章着重讨论了集团企业云制造知识服务匹配与推送技术，包括集团企业知识服务匹配方法、跨领域知识资源的分布式索引技术、业务流程知识元构建、典型知识服务封装等环节的知识服务精确推送技术。
第7章讨论了集团企业知识服务任务调度的实现策略，给出了知识服务任务调度模型，提出了多群落双向驱动协作搜索算法，并给出了基于该搜索算法的知识服务任务调度求解策略。
第8章着重讨论了集团企业云制造知识服务能力评价体系和方法，在分析集团企业知识云能力构成及特点的基础上，建立了其综合评价体系，并给出了基于云推理的量化评价方法，较好地实现了知识云能力的最大效能服务过程，对云模式下集团企业知识云能力服务效能综合评估进行了有益的探索。
第9章以流体机械复杂产品集团企业和铁建装备集团企业为例，介绍了面向集团企业的云制造知识服务解决方案。
本书由阴艳超总体策划，确定总体结构及各章内容、组稿、统稿，并最终审定。各章主要编写人员有：第1、第2章阴艳超、廖伟智；第3章阴艳超、常斌磊；第4章阴艳超、廖伟智；第5章阴艳超、常斌磊；第6章阴艳超、牛红伟；第7、第8章阴艳超、廖伟智、牛红伟；第9章阴艳超。
本书的出版得到了国家重点研发计划课题“分布式资源巨系统及资源协同理论”(2017YFB1400301)、“国家自然科学基金”项目“集团企业云制造知识服务时空演变动态分析及其平台框架体系研究”(51365022)的资助，同时也得到了昆明理工大学机电工程学院领导和老师们的大力支持，在此致以诚挚的谢意。
本书还凝聚了我的同事、朋友和研究生的心血，在本书的撰写过程中参阅并引用了不少文献和部分国内外在该领域近年来的研究成果，在此一并致谢。
最后还应说明的是，虽然我们尽了最大的努力，但限于水平有限，加之云制造知识服务的相关理论及关键技术尚处于不断完善、探索和发展之中，书中的观点不一定成熟，不足和错误之处在所难免，敬请读者批评、指正。
作者
前言
第1 章 云制造概念与体系结构 1
1.1 云制造提出的背景 2
1.1.1 中国制造业的发展 2
1.1.2 网络化制造 3
1.1.3 云计算到云制造技术 5
1.2 云制造的概念及与已有制造模式的区别 6
1.2.1 云制造的概念 6
1.2.2 云制造与已有制造模式的区别 6
1.3 云制造体系架构与技术 8
1.3.1 云制造体系架构 8
1.3.2 云制造的典型技术特征 9
1.3.3 云制造中的关键技术 9
1.4 云制造的角色与服务模式 11
1.4.1 云制造的角色 11
1.4.2 云制造的服务模式 11
1.5 云制造知识服务现状 12
1.5.1 云制造系统运行核心 12
1.5.2 云制造跨领域知识资源 13
1.5.3 云制造知识服务 13
参考文献 14
第2 章 集团企业对云制造模式下知识服务的需求分析 17
2.1 集团企业对云制造模式的需求 18
2.1.1 资源高效配置的需求 18
2.1.2 集团管控能力增强的需求 19
2.1.3 集团制造装备集成能力实现的需求 20
2.1.4 网络化协同制造执行能力提升的需求 20
2.1.5 产品研制整体效率提升的需求 21
2.2 集团企业云制造模式下知识服务的特点 22
2.2.1 集团企业知识服务需求分析 22
2.2.2 集团企业知识资源服务的特点 23
2.3 集团企业云制造知识服务的运行难点 24
2.3.1 分布式多源异构知识资源整合 24
2.3.2 云制造知识资源服务模式 25
2.3.3 云资源的应用服务集成 25
参考文献 27
第3 章 集团企业云制造知识服务模式 28
3.1 云模式下集团企业的知识资源组织 29
3.1.1 集团企业知识资源分类及特点 29
3.1.2 集团企业知识资源组织体系 32
3.2 集团企业知识云服务模式 34
3.2.1 知识云构成及特点 34
3.2.2 知识云系 36
3.2.3 知识云服务模式 37
3.3 静态平面知识云服务 38
3.4 多维知识云协同服务 41
3.4.1 多维知识云 41
3.4.2 多维知识云协同服务模式 42
参考文献 45
第4 章 集团企业云制造知识服务体系架构 46
4.1 集团企业云制造知识服务概念模型 47
4.2 集团企业云制造知识服务物理模型 48
4.3 集团企业云制造知识服务运行模型 50
4.4 集团企业云制造知识服务支撑技术 52
4.4.1 云服务技术 52
4.4.2 知识资源虚拟化与服务化封装技术 55
4.4.3 云端知识服务部署技术 58
4.4.4 知识服务注册与寻址发现技术 59
4.4.5 可靠消息传输技术 61
4.4.6 分布式企业服务总线集成技术 62
4.4.7 普适人机交互技术 64
参考文献 64
第5 章 集团企业云制造知识服务建模 66
5.1 云模式下集团企业知识服务特性分析 67
5.2 平面知识云组织模型 67
5.2.1 常用知识表示方法 68
5.2.2 基于本体的知识表示方法 70
5.2.3 集团企业知识资源多领域本体 72
5.2.4 有向无环图 74
5.2.5 基于本体的有向无环图 76
5.2.6 基于 DAGO 的平面知识云组织模型 76
5.3 多维知识云协同服务行为建模 79
5.3.1 多维知识云协同服务行为架构 79
5.3.2 Petri Net 任务流 80
5.3.3 加权时间 Petri Net 服务流 84
5.3.4 基于加权时间Petri Net 的多维知识云协同服务行为建模 86
参考文献 91
第6 章 集团企业云制造知识服务匹配与推送 93
6.1 集团企业云制造知识服务匹配 94
6.1.1 基于本体描述逻辑的知识服务匹配方法 95
6.1.2 基于特征的知识服务匹配方法 98
6.2 集团企业知识资源的分布式索引 103
6.2.1 集团企业知识资源的形式化描述 103
6.2.2 集团企业知识资源的分布式索引架构 105
6.2.3 集团企业知识资源的语义推理 108
6.2.4 集团企业知识资源库分布式部署的关键技术 113
6.2.5 集团企业知识资源分布式索引实现 114
6.3 集团企业流程知识 117
6.3.1 集团企业典型业务流程梳理 117
6.3.2 集团企业流程知识元构建 119
6.4 典型知识服务化封装与实现 120
6.4.1 典型知识服务化封装 120
6.4.2 典型知识服务化封装实现 121
6.5 集团企业知识服务推送 125
6.5.1 基于用户需求的知识推送方法 126
6.5.2 基于业务流程的知识资源主动推送方法 128
参考文献 134
第7 章 集团企业知识服务调度 137
7.1 集团企业知识服务任务调度模型 138
7.1.1 知识服务任务调度描述 138
7.1.2 知识服务任务调度数学模型 13
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