9、资源、产品与信息系统的虚拟化

资源、产品与信息系统的虚拟化

1. 协作产品和资源工作负载的虚拟化

在分布式制造执行系统（MES）层，本地工作负载直接连接到工厂的物理实体，即当前正在执行的资源和产品。对这些实体进行虚拟化，能够以池模型在运行时管理硬件和软件控制资源，使多个受益方（产品订单）可按需使用这些资源，从而直接提高资源利用率，这也是大规模生产系统中任何模型的云运营控制（CCo）的主要目标和优势。

负责虚拟化工厂实体通用类（资源、产品和订单）的代理，会在生产运行时为两种本地工作负载实例化这些实体：
- 个体资源状态、行为和性能监控，以及产品执行跟踪。
- 协作活动，即对产品进行资源调度和分配，以达到工厂的同时执行能力。

这种本地协作工作负载是异构生产调度的典型特征，可作为整个批次的调度模式，也可在资源故障时短期使用，直到车间重新配置和全局计划更新。工作负载涉及在由m个资源代理（RAj，1 ≤ j ≤ m）虚拟化的资源上为N个产品进行动态操作调度。产品从类型角度由产品代理（PAk，1 ≤ k ≤ t，t ≤ N）虚拟化，N个实例由订单代理（OAi，1 ≤ i ≤ N）虚拟化。实时表示OAi的是p ≤ N个在制品代理（WIPi，1 ≤ i ≤ p），它们虚拟化了车间中同时执行的p个产品包。

PA是被动代理，作为OA和WIP代理的信息服务器，为它们提供产品类型执行模式的数据，它们驻留在MES数据库中。RAs提供资源可执行操作的信息，包括类型、参数、约束、性能和使用成本（持续时间、能耗），从而允许在OA集合中实例化PAs。RAs配置和命令物理资源，并在IBM PC类型的工业资源终端上执行这些任务，RAs和资源控制器通过以太网使用TCP/IP协议进行通信。OA包含单个产品的执行