摘 要：网络化制造系统能够提高企业竞争力、促进企业间协作。当前，基于应用服务提供商服务平台构建网络化制造系统已经成为研究热点。主要对应用服务提供商服务平台在网络化制造系统中的应用进行了研究；针对基于层次化模式的用户管理、基于Web Service的服务集成与管理和基于最小计费单元的计费管理等若干关键技术进行了较深入的讨论，并提出了相应的解决方案；最后给出了一个实例。
关键词：应用服务提供商；层次化结构；最小计费单元
引言
网络化制造是以快速响应市场需求和提高企业（企业群体）竞争力为主要目标的一种先进 制造模式。企业（企业群体）可通过采用先进的网络技术、制造技术及其他相关技术，构建面向企业（企业群体）特定需求的基于网络的制造系统，并在系统的支持下，突破空间地域的限制，实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成，高速度、高质量、低成本地为市场提供产品和服务，从而提高整个产业链和制造群体的竞争力[1，2]。
目前，基于应用服务提供商（Application Service Provider，ASP）服务平台构建网络化制造系统已成为研究热点[2，3]，采用这种模式使广大中小企业能以低廉的成本实现企业信息化［3，4］，提高企业经济效益，符合国家以信息化带动工业化的战略[5]。
国内外学者针对ASP模式进行了研究，提出了一些有价值和有创新性的观点，以及可操作性较强的实施方案[6～8] 。鉴于ASP模式巨大的发展潜力，多家IT公司已经加入了ASP服务的行列，如Oracle，SAP，IBM，Microsoft，Intel以及国内的用友、武汉开目等。
基于ASP服务平台的网络化制造系统虽然已经兴起并投入使用，但是许多问题尚未得到有效解决，如ASP服务平台的软构件技术不成熟、用户管理效率 较低、计费方式不够灵活，以及用户极为敏感的商业秘密的有效保护问题[9]等。
本课题组在国家863/CIMS项目支持下，结合浙江省块状经济区域实施的区域网络化制造系统，针对上述 问题进行了一些研究，提出了相应的解决方案。
1 面向网络化制造的ASP服务平台
浙江省拥有多个块 状经济区域，区域内的企业大都处于同一产业链，随着经济的发展和生产规模的扩大，为了能够快 速响应市场和共享资源，这些企业急需一种能够整合区域内各种制造资源的网络化制造系统。但是，区域内的企业多为资金、技术和人才缺乏的中小企业，如果采用传统的企业自建方式来实施网络化制造系统，既无法承受高额的建设费用，又没有足够的技术力量和专业人员来维护和管理各自的系统[3，5]。
ASP模式可以降低使用网络化制造系统所需的技术和资金门槛，广大中小企业只需支付低廉的费用，就可以获得丰富的外部软件支撑平台和外部技术力量支持[4，5]。因此，本文提出了一种基于ASP服务平台的，具有通用性和开放性特点的区域网络化制造系统。
网络化制造系统需要集成和管理大量来自不同开发平台的异构服务软件。为了保证集成和管理的有效性，还需要为网络化制造系统开发人员提供快速构建管理工具和服务的通用开发组件。为适应这种需求，保证网络化制造系统的通用性和开放性，本系统构建了一个集管理工具、开发组件 和支撑服务为一体的ASP服务平台，其体系结构如图1所示。
（1）管理工具层 主要包含管理ASP服务 平台所需的工具，如会员管理、日志管理、运行监控、消息管理、服务集成与管理、计费管理和点击流分析等。
（2）平台组件层 面向开发人员提供一系列通用开发组件，以快速构建各类系统管理工具和网络化制造服务，提高系统开发效率和稳定性。具体内容包括：数据库连接服务、文件服务、XML解析服务、消息服务和日志服务等。
（3）支撑服务层 为网络化制造系统的上层应用服务提供一系列基础的支撑服务，包括信用认证、企业应用集成、UDDI通用服务和ebXML注册服务等，以保障上层服务安全、稳定地运行。
2 实现ASP服务平台的若干关键技术
ASP服务平台的实现涉及多项关键技术，对于面向网络化制造的ASP服务平台而言，主要是如何有效地集成并管理为数众多、类型各异的应用服务。图1所示的管理工具层正是集成并管理这些应用服务的功能层。同时，管理工具层还担负着会员管理、计费管理及其他管理工作。因此，管理工具层是ASP服务平台的关键，本文将以此为重点进行研究。
管理工具层需要解决的核心问题是：如何集成和管理大量的服务，如何管理平台上大量的会员，如何进行合 理的计费，从而实现ASP服务平台的运营商与消费者之间的利益平衡。对于服务、会员、运营商这三者之间的关系，可以概括为“保证正确的会员在正确的时间能够使用正确的服务，并消耗正确的费用”。
由此可见，会员管理、服务集成与管理、计费管理是实现ASP服务平台的关键技术。
2.1 会员管理
网络化制造系统的用户规模较大，用户之间的关系复杂，而且用户要求系统能够提供可定制的、个性化的服务。对于会员管理，当前主要采用被动管理和主动管理两种模式：①被动 管理。用户被动地接受系统管理员的管理，不能自主地选择自己所需要的服务。②主动管理。完全由用户进行自我管理的一种模式，系统管理员不参与用户管理。
对于采用这两种模式管理网络化制造系统的用户，系统管理员将付出很大代价。例如，假设系统共有x个用户，提供y项服务，每个用户都有权使用每项服务，而且用户在每项服务中的角色都不相同，那么系统管理员实际面对的被管 理对象多达x·y个。在这种情况下，系统管理员势必要将大部分精力花在用户管理上，导致系统维 护代价高，并且容易形成系统安全运行的漏洞。nextpage
为此，本文提出了一种被动管理与主动管理相结合 的混合管理模式，一方面用户有相当大的自主权进行主动管理，另一方面系统管理员也适度参与用 户管理，从而形成一种适用于大规模用户的分层次管理模式，如图2所示。
在这种模式中，引入了虚 拟企业和虚拟企业管理员这两个对象。虚拟企业是用户的集合，这些用户一般同属于一个现实中的 企业；每个虚拟企业都设有一个企业管理员，由虚拟企业内的某个用户来担任，管理虚拟企业的内 部事务。图2中，A，B，…，X代表虚拟企业，A0～An，B0～Bn，…，X0～Xn代表用户，其中的A0， B0 ，…，X0代表虚拟企业管理员。用户可以具有多个角色，如图2所示，A2和B0是同一个用户的不 同角色，C4和X0同样是同一个用户。引入虚拟企业和企业管理员以后，一方面系统管理员管理用户 的压力大大减轻，另一方面也使用户拥有了主动管理的权利，从而使用户获得个性化的服务成为可 能。因此，这种模式不仅可以管理较大规模的用户，也可以使用户获得一定的自主权。
2.2 服务集成与管理
网络化制造系统需要为用户提供大量的应用服务，这些应用服务以软件构件 的形式分布在网络化制造系统中，它们只有被正确地集成到系统中才能为用户服务。
ASP服务平台的 主要功能之一就是正确、有效地集成大量来自于不同开发平台的应用服务，能完成这一任务的就是 服务集成与管理技术。ASP服务平台的服务集成主要有三个任务：①动态地集成来自不同开发平台的 应用服务；②及时有效地发现系统能够提供的服务；③在服务请求者和服务提供者之间建立绑定和 调用。如图3所示。
在ASP服务平台上集成多种服务，其实质是实现一个松耦合的、跨平台的、面向 服务的软件集成平台。在本系统中采用Web服务方式进行服务的有效组织和管理。Web服务提供了一 种很好的、基于Web的动态信息交换模型，它在各种异构平台之上构筑了一层通用的、与平台无关的 信息和服务交换设施，从而屏蔽了Internet中各种技术和产品的不兼容性，支持信息和服务畅通无 阻地在计算机之间流动[7]。
Web服务通过设立UDDI服务注册中心，注册来自不同开发平 台的应用服务，并将注册信息发布到中心。注册信息包括其在网络中的位置、传输数据的格式、调用方法等。
发现服务的功能同样通过UDDI服务注册中心来实现。首先，由网络化制造系统的运营商 公布集成服务的标准接口；其次，软件开发商封装各自的应用软件，使其满足这些标准接口；再则 ，运营商通过支撑服务层的UDDI通用服务向用户发布这些服务。至此，网络化制造系统的用户（服 务请求者）即可通过UDDI注册中心查找服务，当用户找到自己所需的服务时，系统即在用户和服务 提供者之间建立绑定关系，用户就可以通过网络调用这些服务了。为了使ASP服务平台方便有效地管 理众多的服务，本文将网络化制造系统中的服务分为免费服务、普通小服务和高级服务三类。
（1）免费服务 主要介绍网络化制造系统，演示以及申请服务的相关规则，也包括一些企业进行商业宣传 的内容，以吸引广大用户使用。凡是可以连接到Internet的用户均可以使用该类服务。
（2）普通小服务 主要是网络化制造系统中一些简单的、功能相对独立的服务，如信息发布、资源搜索、伙伴选 择等；并提供对企业业务流程中部分活动的支持，为企业提供有价值的服务。使用这类服务的用户 需要进行注册并缴纳一定的费用。
（3）高级服务 主要包括网络化制造系统中规模较大的应用系统，如企业资源规划（Enterprise Resource Planning，ERP）、客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）、计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）等。这类服 务的知识含量和附加值较高，因此使用这类服务的用户需要进行注册并交纳较高的费用。
三类服务的收费标准、响应时间和服务质量各不相同，用户可以根据自己的需要和喜好选购服务或服务组合。
2.3 计费管理
计费管理关系到运营商和用户的切身利益。如果计费出现错误，整个网络化制造 系统的正常运行就会受到影响。因此，计费必须准确无误，使运营商和用户双方都满意。计费管理 的功能主要是提供多种计费方式供管理员选择，并且在每个计费周期结束后迅速、准确地完成针对 各个用户的计费工作。
当前网络化制造系统采用的计费方式大都比较单一，如单纯采用包月计费的 方式，或者单纯采用按流量计费的方式。单一计费方式虽然管理比较方便，但是计费方式不合理， 主要表现在缴纳相同使用费的用户，得到的服务量却差别很大。
为了保证计费的准确性和合理性，本文提出了“最小计费单元”的概念，以一个会员使用一项服务一次所产生的费用为最小计费单元。一个计费单元如图4所示。nextpage
图4中S轴表示每项服务的编号，U轴表示每个会员的编号，C轴表示费用 的数额。图中的立方体表示一个最小计费单元f（s,u），其意义为会员u使用服务s一次所产生的费用额。
采用基于计费单元的动态计费方式，可以较好地解决准确、合理计费的问题。如图4中所示， 设f（s,u）为一个计费单元，系统中共有m个用户、n项服务，则用户i在一个计费周期内的应付费用表示为：
C（ui）=∫f（s，ui）ds，一个计费周期内，网络化制造系统的全部应收费用表示为：
C= ∫∫f（s，u）duds。
如上所述，用户每使用一项服务，系统就自动记录其产生的费用，计费周期结 束时，系统自动累加每位用户的计费单元，形成用户的应缴费用。采用这种基于计费单元的动态计 费思想，可以针对不同的服务、不同的用户采用不同的计费方式，从而保证系统准确、合理地记录 各项费用。
3 ASP服务平台应用实例
ASP服务平台可以用于不同产业的区域网络化制造系统，本课题组选择了在浙江省具有代表性的绍兴轻纺区域作为实施对象，构建了绍兴轻纺区域网络化制造系统的ASP服务平台。该平台基于J2EE框架构建，实现了图1中所示的主要功能。
图5所示为系统管理员的会员管理界面。系统管理员可以对系统的注册会员进行模糊或精确查找，暂时冻结该帐号（如果该会员欠费），也可以删除该会员帐号。在实际应用中，系统将会员分为普通会员、高级会员、实体企业会 员和虚拟企业会员四类，前两类为个人会员，后两类为企业会员。实践证明，这种分层次的会员管 理模式既能使系统管理员有效地进行用户管理，又能使各类用户方便地使用系统提供的各种服务， 是一种适用于管理大规模用户的会员管理模式。
图6所示是ASP服务平台的服务集成与管理界面。在 这里可以对应用服务进行属性设置，包括服务名称、服务类别、服务对象、计费方式等，也可以暂 停甚至永久停止某项服务。绍兴轻纺区域网络化制造系统将服务分为免费服务、普通小服务和高级 服务三类。服务的对象为上述四类会员。对收费服务提供了计次、包月和包年三种计费方式，其中 对于高级服务还提供了按用户规模分等级计费的方式。经过实际应用，证明这种服务集成与管理模 式较好地适应了网络化制造系统用户规模大、应用服务多的应用环境。绍兴轻纺区域网络化制造系统实现了“四个统一”，即统一会员管理、统一登录、统一计费、统一服务监控，实现了对大规模 用户的有效管理和对大量异构应用服务的有效管理。
4 结束语
由于ASP服务平台是基于网络服务的平台，用户的商业秘密等核心数据面临着被窃取的危险，用户非常关心ASP服务平台以及整个网络化制造系统的安全问题。本文仅解决了ASP服务平台的 一些基础性问题，鉴于安全问题的极端重要性，有必要对平台的安全性进行深入研究，并提出具体解决方案。
