一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互系统

摘要

本发明公开了一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互系统，属于网络化协同制造领域，具体包括：云服务层，用于提供制造服务，包括信息追溯模块与云产线模块；区块链服务层，用于为底层制造企业提供区块链服务，包括关重信息接入接口模块与区块链数据库模块；制造企业层，用于提供产品协同生产服务，包括资源虚拟化模块与关重信息本体模块；该系统面向接入到云平台的制造企业，在进行协同制造过程中，供应链上下游企业在进行生产信息交互时，对其关重信息通过区块链网络上链保存，使得信息的安全性、隐私性得到极大提升。

说明书

技术领域

本发明涉及网络化协同制造领域，尤其是基于云制造模式下的供应链上下游企业关重信息的交互方法，具体的说是一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互系统。

背景技术

网络化协同制造模式是云制造体系的延伸和发展，其整合先进信息技术、制造技术及智能物联等技术，构建云共享平台，在工业互联网环境下集成制造能力及资源，提供全球化的、高价值的云服务，将“制造云端化”发展为“协同制造即服务”。传统制造业更多的面向产品本身和生产过程中的服务，网络化协同制造环境下的制造业则侧重于针对产品的跨区域协同生产和服务云端化，更多的面向用户的需求来组织资源和服务。

如今，已有大量实际运行的云制造服务平台，但是这些平台在和底层企业对接时，存在各参与主体的各环节的信息分散、互相缺乏信任、信息共享程度低、信息的真实性和可靠性难保证、数据追溯困难、用户信息隐私易泄露、系统抗风险能力弱、易出现单点故障而引起系统瘫痪等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互系统面向接入到云平台的制造企业，在进行协同制造过程中，供应链上下游企业在进行生产信息交互时，对其关重信息通过区块链网络上链保存，使得信息的安全性、隐私性得到极大提升，只有拥有特定权限的企业才能够相应的关重信息，供给协同制造。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互系统，包括：

云服务层，用于提供制造服务，包括信息追溯模块与云产线模块；

区块链服务层，用于为底层制造企业提供区块链服务，包括关重信息接入接口模块与区块链数据库模块；

制造企业层，用于提供产品协同生产服务，包括资源虚拟化模块与关重信息本体模块；其中，所述关重信息本体模块用于记录当前企业参与协同生产任务的状态，并按照一定时间将关重信息通过区块链网络传输至所述区块链服务层的关重信息接入接口模块中。

可选的，所述关重信息为供应链上下游企业进行产品生产状态确认的相关信息。

可选的，所述关重信息接入接口用于对所述关重信息本体模块传输的数据进行统一标准化，形成适合上链的XML信息集。

进一步的，所述XML信息集包括标识码、信息权重、当前工序、完成时间、工艺路线、当前状态。

可选的，所述区块链数据库模块用于储存标准化后的供应链上下游企业间交互的关重信息。

可选的，所述资源虚拟化模块用于将制造企业本身的制造资源进行虚拟化接入平台层，供给平台层云产线模块形成能协同生产产品的供应链。

可选的，所述信息追溯模块用于通过所述区块链数据库模块对供应链上下游企业协同生产的产品相关关重生产信息进行追溯。

可选的，所述产线模块用于将制造企业层资源虚拟化模块传输的制造企业资源信息进行整理，形成能够协同生产产品的云产线。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本申请的网络化协同制造关重信息交互系统通过区块链服务层的关重信息接入接口及其标准化形式，可以使整个协同制造过程中任务的完成情况得到统一的表达，方便管理人员进行统一化管理。

另外，通过应用区块链技术，保证上下游供应链企业在针对产品生产情况进行交流时，可以通过数据验真流程，确保所获得信息的真实性。

再有，可以通过云服务层的信息追溯模块，对协同制造过程的制造细节进行数据追溯，通过区块链的特殊数据结构能够快速搜索到产品的相关信息。为云服务层更好的展示制造细节奠定基础。

附图说明

图1是本发明基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互的基础架构图；

图2是本发明中企业关重信息本体上链的标准化逻辑示意图；

图3是本发明中企业上下游间通过区块链技术进行数据验真交互的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互方法依托于基于区块链网络的特殊架构。分别是云服务层、区块链服务层和制造企业层。这三层间有信息传输、通信的关系。

其中，云服务层是该基于区块链网络的特殊构架的顶层，主要提供制造服务功能，包括信息追溯模块与云产线模块。信息追溯模块能够通过区块链服务层中的区块链数据库模块对供应链上下游企业协同生产的产品相关关重生产信息进行追溯。云产线模块主要将制造企业层资源虚拟化模块传输的制造企业资源信息进行整理，形成能够协同生产产品的云产线。

在网络化协同生产过程中，上下游企业通过该云服务层提供的信息追溯模块，能够获取当前需要协同生产产品的关重信息状态，方便本身企业进行制造准备与预排产工作等。该云服务层的云产线模块能够将底层制造企业的虚拟化制造资源进行收编，按照一定的功能进行划分，在面向产品协同生产时能够提供可实现的云产线服务，将分布式制造资源按照一定的逻辑顺序排列，形成云产线。

进一步的，区块链服务层是该基于区块链网络的特殊构架的核心层，包括关重信息接入接口模块和区块链数据库模块，主要提供信息存储与提取的功能服务。其关重信息接入接口模块能够对底层制造企业层在进行协同生产过程中产生的产品实时状态等信息进行标准化处理，形成适合上链的XML本体信息集。区块链数据库模块主要储存标准化后的供应链上下游企业间交互的关重信息，方便云服务层信息追溯模块进行关重信息追溯。

需要说明的是，标准化处理是指将协同制造过程中的产品生产状态的关重信息进行标准化上链处理，综合多种异构信息形成适合上链的XML信息集，该XML信息集主要包含标识码、信息权重、当前工序、完成时间、工艺路线、当前状态等信息。

区块链数据库模块能够对各个时间节点产生的关重信息进行记录，后续能够进行高效的信息追溯。

如图1所示，制造企业层该基于区块链网络的特殊构架的底层，为服务层提供底层分布式制造资源，为区块链服务层提供关重信息本体。制造企业层包括资源虚拟化模块、关重信息本体模块的层级。其资源虚拟化模块能够将制造企业本身的制造资源进行虚拟化接入平台层，供给平台层云产线模块形成能协同生产产品的供应链。其关重信息本体模块，记录着当前企业参与协同生产任务的状态，按照一定时间将该关重信息通过区块链网络传输至区块链服务层的关重信息接入接口中。进一步的，在标准化后储存至区块链数据库模块中，方便后续云服务层信息追溯模块通过区块链数据库进行相关关重信息追溯。

制造企业通过将本身的分布式制造资源进行虚拟化接入云服务层，用以形成能够实现网络化协同制造的云产线。制造企业根据协同生产过程中的产品信息状态，形成适用于供应链上下游企业交互的信息，将这些信通过区块链网络传输至区块链服务层的关重信息接入接口模块中，形成标准化的关重信息集，方便后续的上链工作。所述关重信息是供应链上下游企业进行产品生产状态确认的相关信息，在区块链服务层中的关重信息接入接口模块中会形成标准化形式。

如图2所示，一种基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互方法依托于企业关重信息本体的标准化。其标准化数据结构主要包含标识码、信息权重、当前工序、完成时间、工艺路线、当前状态等信息。标识码中记录了产品的名称以及订单号信息。信息权重中记录了产品的加工权重，划分为1-10，数字越大，加工排产约靠前。当前工序中记录了该供应链企业正在协同生产零件的当前工序，完成时间中记录了该产品的预取完工时间。工艺路线中，记录了当前产品在当前生产企业中的生产工艺流程。下方会附有一个工艺表格将该工艺路线中所用到的机床、加工时长、工具等信息进行记录。当前状态中主要记录了XX工序在正在XX机床上加工的实时状态信息。上述信息集成的本体信息集构成了本专利中的关重信息要素。

如图3所示，网络化协同制造关重信息交互方法需要通过区块链技术进行数据验真。其流程主要面向供应链协同生产上游企业与下游企业。以企业A与企业B之间的验真流程举例：企业A找到自己的记录节点P1，企业B告知A，在网络中的某个节点(如P2)就是企业B所拥有的记录节点，根据信息上传时间t，A在节点P1的区块链数据库中是否存在P2信息上传的数据区块，企业A利用P2的公钥对这段信息摘要进行解密，成果解密，确认P2在时间t的信息上传的确存在，B提供信息上传完整记录，A利用SHA256进行信息上传完整记录运算,得到的结果和解密后的结果一致,则B提供的信息上传完整记录确实真实，企业A可以进一步验证在该次交易中和企业B相关的其他企业的记账信息，进行客观的辅助验证。本流程中提到的公钥解密、SHA256等技术，均为区块链技术中的通用技术部分。

本实施例提供的基于区块链技术的网络化协同制造关重信息交互系统相比传统协同制造模式供应链上下游企业信息交互的方式，传统的供应链上下游企业往往是通过数据表格或者是通过互联网络传输生产信息集来进行信息交互，该方法引入区块链技术，并将生产交互信息与流程进行了标准化处理，保证了交互信息的安全性与可追溯性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。