基于語(yǔ)義的虛擬企業(yè)制造服務(wù)建模技術(shù)研究_圖文

1、 866計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)第14卷5原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 基于上述制造服務(wù)的建模與實(shí)現(xiàn)方法,在國(guó)家863/CIMS課題數(shù)字化制造管理與執(zhí)行關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用課題的支持下,基于網(wǎng)狀中心城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化制造專業(yè)平臺(tái),開(kāi)發(fā)了面向協(xié)同制造的虛擬企業(yè)制造服務(wù)管理原型系統(tǒng),系統(tǒng)由資源及信息存儲(chǔ)層、應(yīng)用服務(wù)層、擴(kuò)展的統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成(UniversalDescription,Discovery andIntegration,UDDI注冊(cè)中心及訪問(wèn)層構(gòu)成,如圖3所示。制造服務(wù)制造服務(wù)訪提供商l提供商客戶1磬戶N問(wèn)層I王I工支持語(yǔ)豢簍理ll型蠢囂莖I I型羹囂莖ll裂驀耋磊l盛語(yǔ)義的UDDI、rV注冊(cè)業(yè)參鏊則Il語(yǔ)疊

2、鬟配l l囂蓉霧蒺|邏嶄萋理l釜中心j工了王工工領(lǐng)域制造服務(wù)服務(wù)OoS 制造制造其他本體庫(kù)本體庫(kù)描述庫(kù)知識(shí)庫(kù)資源庫(kù)數(shù)據(jù)源資源及信息存儲(chǔ)層圖3原型系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)資源及信息存儲(chǔ)層由領(lǐng)域本體庫(kù)、制造服務(wù)本體庫(kù)、制造服務(wù)QoS描述庫(kù)、制造知識(shí)庫(kù)、制造資源庫(kù)和制造企業(yè)其他數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成,其中本體庫(kù)和QoS描述庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),本文采用protege 3.2對(duì)制造領(lǐng)域本體和服務(wù)本體進(jìn)行構(gòu)建,以O(shè)WL 文件方式對(duì)領(lǐng)域和服務(wù)本體知識(shí)進(jìn)行存儲(chǔ);應(yīng)用服務(wù)層由語(yǔ)義處理引擎、制造服務(wù)匹配引擎、制造服務(wù)選擇引擎、制造服務(wù)信息發(fā)布引擎、業(yè)務(wù)規(guī)則引擎等部分構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)對(duì)制造服務(wù)的語(yǔ)義標(biāo)注、自動(dòng)查找和自動(dòng)執(zhí)行;通過(guò)Jena AP

3、I實(shí)現(xiàn)對(duì)0WL文件的解析和制造服務(wù)的查找與匹配;支持語(yǔ)義的UDDI注冊(cè)中心通過(guò)JUDDI構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的UDDI進(jìn)行語(yǔ)義擴(kuò)展,圖4是支持語(yǔ)義的UDDI制造服務(wù)注冊(cè)中心界面;訪問(wèn)層則通過(guò)網(wǎng)狀中心城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)制造專業(yè)平臺(tái)的門戶實(shí)現(xiàn),支持制造服務(wù)提供商通過(guò)該門戶進(jìn)行制造服務(wù)的注冊(cè),以及客戶進(jìn)行制造服務(wù)的查找與匹配。目前系統(tǒng)支持的功能包括:制造服務(wù)的語(yǔ)義標(biāo)注與注冊(cè)、制造服務(wù)及資源狀態(tài)信息的發(fā)布與查詢、制造服務(wù)的語(yǔ)義匹配與優(yōu)化選擇。圖4支持語(yǔ)義的bHDl制造服務(wù)注冊(cè)中心界面基于上述面向協(xié)同制造的虛擬企業(yè)制造服務(wù)管理原型系統(tǒng),制造服務(wù)注冊(cè)及協(xié)作運(yùn)行的過(guò)程如下:(1制造服務(wù)的語(yǔ)義標(biāo)注與注冊(cè)。制造服務(wù)提供商

4、通過(guò)網(wǎng)狀中心城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)制造專業(yè)平臺(tái)門戶進(jìn)行服務(wù)提交,語(yǔ)義處理引擎對(duì)制造服務(wù)進(jìn)行語(yǔ)義及QoS信息標(biāo)注后,注冊(cè)到支持語(yǔ)義的UDDI注冊(cè)中心。(2制造服務(wù)的需求者(客戶通過(guò)網(wǎng)狀中心城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)制造專業(yè)平臺(tái)門戶提交制造服務(wù)的需求,語(yǔ)義處理引擎對(duì)客戶的需求進(jìn)行語(yǔ)義處理,形成語(yǔ)義需求模版。(3制造服務(wù)匹配引擎調(diào)用相關(guān)的語(yǔ)義匹配算法,對(duì)語(yǔ)義需求模版與注冊(cè)中心的制造服務(wù)進(jìn)行語(yǔ)義匹配。(4語(yǔ)義匹配的結(jié)果集通過(guò)制造服務(wù),選擇引擎以及相關(guān)的服務(wù)選擇評(píng)價(jià)算法,根據(jù)客戶對(duì)制造服務(wù)QoS的要求,進(jìn)行制造服務(wù)選擇,最后把符合客戶需求的制造服務(wù)信息反饋給客戶應(yīng)用,進(jìn)行綁定和協(xié)同工作。(5客戶可以通過(guò)網(wǎng)狀中心城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)制造

5、專業(yè)平臺(tái)門戶查詢制造服務(wù)的相關(guān)信息,并根據(jù)協(xié)作的情況對(duì)制造服務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分,以更新該制造服務(wù)的相關(guān)服務(wù)質(zhì)量信息。6結(jié)束語(yǔ)本文提出了一種支持制造服務(wù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、選擇、合成和自動(dòng)執(zhí)行的基于語(yǔ)義的制造服務(wù)建模方法:(1建立了一種包含制造資源層、制造服務(wù)語(yǔ)義描述層、制造服務(wù)訪問(wèn)層、制造服務(wù)業(yè)務(wù)狀態(tài)層的四層制造服務(wù)概念模型,并從制造服務(wù)的資源構(gòu)成視 基于語(yǔ)義的虛擬企業(yè)制造服務(wù)建模技術(shù)研究作者:王琦峰, 劉飛, WANG Qi-feng, LIU Fei作者單位:王琦峰,WANG Qi-feng(重慶大學(xué),機(jī)械工程學(xué)院制造工程研究所,重慶,400044;浙江萬(wàn)里學(xué)院,商學(xué)院,浙江,寧波,315100, 劉

6、飛,LIU Fei(重慶大學(xué),機(jī)械工程學(xué)院制造工程研究所,重慶,400044刊名: 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)英文刊名:COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING SYSTEMS年,卷(期:2008,14(5引用次數(shù):1次參考文獻(xiàn)(10條2006(079.CARDOSO J Approaches to developing semantic Web services 2006(0110.MARTIN D.PAOLUCCI M.MCILRAITH S Bringing semantics to Web services:the OWL-S approach 2005相似文獻(xiàn)(10

7、條機(jī)械工程2008,19(17針對(duì)協(xié)同制造執(zhí)行平臺(tái)集成內(nèi)容與集成對(duì)象的多樣性和復(fù)雜性,分析了協(xié)同制造執(zhí)行平臺(tái)對(duì)動(dòng)態(tài)快速集成、統(tǒng)一的集成模式、支持相關(guān)的集成標(biāo)準(zhǔn)、支持語(yǔ)義和松散耦合的集成方式等的需求,建立了一種基于語(yǔ)義的協(xié)同制造執(zhí)行平臺(tái)集成框架,以實(shí)現(xiàn)集成對(duì)象松散耦合的按需集成;在此基礎(chǔ)上,建立了集成對(duì)象的語(yǔ)義描述模型,采用語(yǔ)義Web服務(wù)描述本體OWL-S對(duì)集成對(duì)象進(jìn)行了語(yǔ)義建模,并對(duì)制造企業(yè)內(nèi)部語(yǔ)義集成及跨企業(yè)制造過(guò)程語(yǔ)義集成的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究.研究成果在某柴油機(jī)部套產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)協(xié)同制造執(zhí)行平臺(tái)上得到了應(yīng)用,取得了較好的應(yīng)用效果.2.學(xué)位論文吉鋒基于語(yǔ)義Web的協(xié)同制造鏈快速構(gòu)建研究2005

8、制造全球化和制造網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一,也是當(dāng)前制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了有效的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境下資源共享與優(yōu)化配置,本文提出了協(xié)同制造鏈的概念。協(xié)同制造鏈?zhǔn)菄@零件制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化制造動(dòng)態(tài)聯(lián)盟,它將制造資源聚合起來(lái)并封裝成制造服務(wù),同時(shí)以零件制造過(guò)程為核心對(duì)制造服務(wù)加以合理配置,是一種面向零件的網(wǎng)絡(luò)化制造實(shí)現(xiàn)方式。本文以協(xié)同制造鏈快速構(gòu)建為主要研究方向,對(duì)支持協(xié)同制造鏈快速構(gòu)建的相關(guān)理論及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。(1在對(duì)網(wǎng)絡(luò)化制造動(dòng)態(tài)聯(lián)盟不同模式進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上,結(jié)合復(fù)雜零件的異地協(xié)同制造過(guò)程,對(duì)協(xié)同制造鏈進(jìn)行了定義。面向協(xié)同制造鏈構(gòu)建過(guò)程,建立了擴(kuò)展無(wú)環(huán)有向圖模型,并基于該模

9、型對(duì)其構(gòu)建過(guò)程的不同階段進(jìn)行了詳細(xì)分析,建立了面向協(xié)同制造的零件工藝規(guī)劃、依賴于制造服務(wù)的零件工藝規(guī)劃以及協(xié)同制造鏈的模型與形式化描述。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)協(xié)同制造鏈構(gòu)建與運(yùn)行支撐平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化敏捷制造平臺(tái)進(jìn)行了研究,給出了平臺(tái)的定義、功能劃分及其體系結(jié)構(gòu),闡述了平臺(tái)的工作流程。(2針對(duì)現(xiàn)有制造信息網(wǎng)站與電子商務(wù)網(wǎng)站在制造能力與制造任務(wù)建模描述方面存在的問(wèn)題,提出了基于本體論的協(xié)同制造任務(wù)與制造服務(wù)建模方法,并通過(guò)擴(kuò)展OWL-S本體構(gòu)建了一個(gè)面向零件網(wǎng)絡(luò)化制造的Web本體模型網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造本體。為了實(shí)現(xiàn)制造任務(wù)與制造能力的有效描述,對(duì)制造特征與協(xié)同制造單元進(jìn)行了研究,以此為基礎(chǔ)建立了協(xié)同制造任務(wù)與制

10、造服務(wù)的描述模型,并通過(guò)實(shí)例研究了基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造本體的協(xié)同制造任務(wù)與制造服務(wù)的語(yǔ)義描述。(3為了實(shí)現(xiàn)快速、高效、精確的制造服務(wù)發(fā)現(xiàn)與匹配,建立了該問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,闡述了制造服務(wù)發(fā)現(xiàn)的基本要求;對(duì)其實(shí)現(xiàn)環(huán)境制造服務(wù)匹配引擎進(jìn)行了研究,建立了制造服務(wù)匹配引擎的體系結(jié)構(gòu),闡述了其工作過(guò)程;在制造服務(wù)匹配度以及語(yǔ)義相似度計(jì)算研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了制造服務(wù)匹配引擎的核心算法基于能力約束的制造服務(wù)匹配算法。(4深入研究了制造服務(wù)優(yōu)化選擇與排序的策略及其實(shí)現(xiàn)算法。對(duì)于制造服務(wù)優(yōu)化選擇問(wèn)題,在數(shù)學(xué)建模分析的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了相應(yīng)的制造服務(wù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并將模糊層次分析與運(yùn)籌學(xué)中的0-1整數(shù)規(guī)劃理論引入到制造服

11、務(wù)優(yōu)化選擇問(wèn)題中,提出并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模糊層次分析法與分枝隱枚舉法相結(jié)合的制造服務(wù)優(yōu)化選擇算法。對(duì)于制造服務(wù)排序這一復(fù)雜的組合優(yōu)化問(wèn)題,提出了基于生物群體智能的制造服務(wù)排序策略,設(shè)計(jì)了一個(gè)螞蟻算法,實(shí)現(xiàn)了基于螞蟻算法的制造服務(wù)排序。(5依托相關(guān)項(xiàng)目研究背景,基于語(yǔ)義Web技術(shù)框架,開(kāi)發(fā)了一個(gè)協(xié)同制造鏈構(gòu)建支持系統(tǒng),并以某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件的異地協(xié)同制造過(guò)程為例,將論文所研究的理論、方法進(jìn)行了實(shí)證研究和應(yīng)用。本體研究-機(jī)床與液壓2006,(7介紹了本體以及語(yǔ)義Web的基本概念,構(gòu)建了一個(gè)基于OWL-S的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造本體模型,詳細(xì)論述了該本體模型的結(jié)構(gòu)并結(jié)合實(shí)例探索了其在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造鏈構(gòu)建中的具體

12、應(yīng)用.基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造本體,可以有效地實(shí)現(xiàn)制造服務(wù)與加工需求的語(yǔ)義化描述,為實(shí)現(xiàn)基于語(yǔ)義Web的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造鏈的快速構(gòu)建奠定了基礎(chǔ).4.學(xué)位論文賀文銳面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的資源優(yōu)化配置技術(shù)研究2007基于WEB技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)間制造資源的有效集成和優(yōu)化配置,從而在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中集成廣域優(yōu)勢(shì)資源,快速響應(yīng)市場(chǎng)需求變化,對(duì)于制造企業(yè)參與和贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)具有重要的意義。本文針對(duì)制造業(yè)生存環(huán)境的變化和制造企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)能力需求,以實(shí)現(xiàn)廣域協(xié)同制造環(huán)境下的制造資源集成和共享為目標(biāo),研究了基于Web的制造資源優(yōu)化配置的概念、模型、技術(shù)和應(yīng)用。論文的研究?jī)?nèi)容主要包括:1研究了WEB環(huán)境下制造資源協(xié)作與優(yōu)化配置的特點(diǎn)和需

13、求,首次將語(yǔ)義技術(shù)引入了資源配置系統(tǒng),提出了“基于語(yǔ)義的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造資源優(yōu)化配置”的基本概念、特征、體系結(jié)構(gòu)和功能模型,并從資源建模、資源發(fā)現(xiàn)、資源評(píng)價(jià)、制造資源鏈構(gòu)建四個(gè)角度系統(tǒng)地研究了資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵問(wèn)題,奠定了開(kāi)發(fā)制造資源優(yōu)化配置應(yīng)用系統(tǒng)的理論框架和技術(shù)基礎(chǔ)。2面向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的資源模型是實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的信息基礎(chǔ),本文在分析協(xié)同環(huán)境下制造資源建模的特點(diǎn)和需求的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了包括應(yīng)用層、語(yǔ)義層和物理層的多層次網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造資源語(yǔ)義模型,并對(duì)于各層的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。在應(yīng)用層討論了制造資源功能定義模式和制造資源組織模式;在語(yǔ)義層建立了制造資源概念語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò),分析了概念語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)生成流程,

14、并實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵的操作算子;在物理層構(gòu)建了基于XML的制造資源表達(dá)模式,以支持資源模型的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。3研究了面向復(fù)雜制造過(guò)程的任務(wù)定義模式。文中首先分析了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造任務(wù)的特點(diǎn),提出了解決復(fù)雜制造任務(wù)定義的總體思想;其后討論了制造任務(wù)的分解模式、分解規(guī)則以及規(guī)范化方法,并定義了基于XML的任務(wù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模式;針對(duì)分解形成的子任務(wù)和任務(wù)元,研究了任務(wù)約束定義機(jī)制,建立了任務(wù)元約束定義方法和任務(wù)關(guān)聯(lián)約束定義方法;在任務(wù)約束和任務(wù)分解模型的基礎(chǔ)上,討論了制造任務(wù)過(guò)程定義問(wèn)題,構(gòu)建了基于有向圖的制造任務(wù)過(guò)程模型。4構(gòu)建了基于語(yǔ)義技術(shù)的制造資源發(fā)現(xiàn)算法,解決了當(dāng)前資源信息獲取中存在的完整性、準(zhǔn)確性、冗余性的問(wèn)題

15、。論文首先對(duì)于面向加工設(shè)備資源的制造資源發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了研究,以分解形成的加工任務(wù)元為對(duì)象,以任務(wù)元中所定義的制造對(duì)象、約束條件為發(fā)現(xiàn)約束,通過(guò)面向任務(wù)需求的制造資源語(yǔ)義擴(kuò)展檢索,以及進(jìn)一步的約束語(yǔ)義檢驗(yàn),獲得能夠滿足加工任務(wù)元需求的制造資源對(duì)象集合。論文中建立了面向制造任務(wù)元的資源發(fā)現(xiàn)流程,對(duì)于其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了面向任務(wù)元的制造資源語(yǔ)義發(fā)現(xiàn)算法。其次,針對(duì)軟件服務(wù)的資源發(fā)現(xiàn)任務(wù),論文首先建立了基于向量空間法的制造資源功能向量數(shù)學(xué)模型,提出了功能語(yǔ)義滿意度的計(jì)算方法,進(jìn)一步從屬性單體和屬性整體兩個(gè)層次構(gòu)建了屬性約束的語(yǔ)義滿足性檢驗(yàn)方法,從而實(shí)現(xiàn)了面向軟件服務(wù)的資源發(fā)現(xiàn)。

16、5提出了基于模糊理論的制造資源評(píng)價(jià)方法,解決了如何對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的制造資源進(jìn)行面向制造任務(wù)的評(píng)價(jià)和優(yōu)選問(wèn)題。作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的核心問(wèn)題,資源評(píng)價(jià)和選擇是一個(gè)建立在不確定信息基礎(chǔ)上的復(fù)雜問(wèn)題。本文基于模糊AHP方法,通過(guò)評(píng)價(jià)因素集的構(gòu)建、指標(biāo)評(píng)語(yǔ)集的確定、基于AHP方法的任務(wù)指標(biāo)權(quán)重集構(gòu)建、資源模糊評(píng)價(jià)隸屬函數(shù)構(gòu)建和制造資源模糊綜合評(píng)價(jià)五個(gè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了面向制造任務(wù)元的制造資源評(píng)價(jià)與選擇。6提出了面向復(fù)雜制造任務(wù)的多資源優(yōu)化配置方法。本文在任務(wù)元資源評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,首先定義了面向復(fù)雜任務(wù)的制造資源鏈的概念及數(shù)學(xué)模型,分析了多資源配置的需求和約束條件,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了面向多節(jié)點(diǎn)制造任務(wù)的復(fù)合資源發(fā)現(xiàn)總

17、體流程,建立了基于約束傳播的冗余資源對(duì)象刪除算法,并提出了制造資源鏈構(gòu)建算法。進(jìn)一步,對(duì)于構(gòu)建的制造資源鏈,本文建立了基于模糊排序的制造資源鏈整體性能評(píng)價(jià)算法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于制造資源鏈的優(yōu)選。7在以上研究成果的基礎(chǔ)上,本文構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造資源優(yōu)化配置的原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了面向非標(biāo)零部件、特別是復(fù)雜零部件的協(xié)同制造任務(wù)定義與發(fā)布、協(xié)同制造資源的發(fā)現(xiàn)、資源評(píng)價(jià)與優(yōu)化選擇,以及制造資源鏈的構(gòu)建,從而驗(yàn)證了論文中所構(gòu)建理論的有效性。5.學(xué)位論文呂琳基于Multi-agent的協(xié)同制造資源共享的相關(guān)理論與技術(shù)研究2007網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同制造是適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)制造模式,它強(qiáng)調(diào)企業(yè)間的協(xié)作和

18、全社會(huì)范圍內(nèi)的資源共享,并以此達(dá)到提高企業(yè)產(chǎn)品全生命周期的創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的低成本和高效率的目標(biāo)。因此,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分散在各個(gè)企業(yè)中的制造資源實(shí)現(xiàn)共享和利用是網(wǎng)絡(luò)化制造模式下協(xié)同制造的重要特征之一。由于協(xié)同制造資源存在著諸如異構(gòu)性、分布性、自治性等特點(diǎn),使得協(xié)同制造資源共享在資源統(tǒng)一描述、快速準(zhǔn)確獲取所需資源和資源重構(gòu)配置等方面存在著問(wèn)題。與此同時(shí),由于Internet這個(gè)公用平臺(tái)幾乎以無(wú)限制的方式為企業(yè)、政府和個(gè)人所使用,這種廉價(jià)的組網(wǎng)方式使許多協(xié)同制造資源信息和保密數(shù)據(jù)在共享過(guò)程中難免受到各種主動(dòng)的或被動(dòng)的攻擊。在研究國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出的關(guān)于實(shí)現(xiàn)制造資源共享的理論和思想的過(guò)程中,作

19、者利用Multi-agent技術(shù)來(lái)解決上述難題。依托國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目,按照“研究相關(guān)理論、突破關(guān)鍵技術(shù)”的技術(shù)路線,對(duì)協(xié)同制造模式下制造資源共享問(wèn)題主要進(jìn)行了如下研究工作:(1研究了制造資源共享的概念模型、控制模型、面向共享的資源庫(kù)以及資源共享的服務(wù)質(zhì)量。借鑒知識(shí)鏈思想,結(jié)合制造資源共享理論,提出協(xié)同制造資源鏈的概念。即將分散在各地的協(xié)同制造資源封裝成資源Agent,以節(jié)點(diǎn)的形式加入到協(xié)同制造資源鏈中,通過(guò)協(xié)同制造資源鏈將分布在各地的協(xié)作企業(yè)連接到一起,虛擬成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng),共享制造資源并進(jìn)行協(xié)同制造,給出了基于Multi-agent的協(xié)同制造資源共享框架。(2分析了制造資源建模內(nèi)

20、涵和網(wǎng)絡(luò)制造模式下協(xié)同制造資源模型的建立原則。針對(duì)傳統(tǒng)的制造資源建模方法沒(méi)有考慮到知識(shí)在制造資源描述中的重用,缺乏語(yǔ)義信息,無(wú)法較好地滿足用戶的檢索請(qǐng)求的問(wèn)題,提出采用XML和知識(shí)本體技術(shù)對(duì)制造資源模型進(jìn)行描述。知識(shí)本體是共享概念模型的明確形式化的規(guī)范說(shuō)明,它能夠以一種明確的、形式化的方式來(lái)表示領(lǐng)域資源知識(shí),促進(jìn)資源共享,提高異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作性。同時(shí)應(yīng)用面向?qū)ο蟮馁Y源建模思想和Multi-agent技術(shù),結(jié)合基于XML和知識(shí)本體技術(shù)的協(xié)同制造資源描述方法,給出了協(xié)同制造資源模型,為實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造資源快速檢索和優(yōu)化配置提供依據(jù)。(3針對(duì)傳統(tǒng)的被動(dòng)資源獲取方式具有信息查找困難、資源重用率低的問(wèn)題

21、,研究了協(xié)同制造模式下制造資源主動(dòng)獲取方法。該方法是在信息推的基礎(chǔ)上,當(dāng)企業(yè)在執(zhí)行協(xié)作業(yè)務(wù)過(guò)程的某一活動(dòng)時(shí),主動(dòng)地將完成該活動(dòng)所需要資源的信息及時(shí)、正確且無(wú)冗余地推送給用戶,而無(wú)需用戶繁瑣的查詢操作或由于未能及時(shí)查詢而造成后續(xù)工作的延遲。現(xiàn)代先進(jìn)制造模式下,單一企業(yè)的資源是有限的,極少有單個(gè)企業(yè)能擁有本行業(yè)所需的全部資源。因此,如何能夠在尋找到的大量企業(yè)資源中根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)和資源優(yōu)化配置原則實(shí)現(xiàn)資源重構(gòu),是快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的條件之一。協(xié)同制造資源共享下的資源重構(gòu)是一個(gè)多策略決策問(wèn)題,而博弈論正是研究多人謀略和決策問(wèn)題的理論,將博弈理論用于解決協(xié)同制造資源重構(gòu)問(wèn)題可以兼顧企業(yè)各生產(chǎn)任務(wù)的資源需求,

22、使企業(yè)獲取最大效益。鑒于Agent具有有限理性的特點(diǎn),選擇進(jìn)化博弈論做為具體解決方法。提出了基于Agent和進(jìn)化博弈論的協(xié)同制造資源重構(gòu)模型。(4著重研究了基于Agent的身份認(rèn)證技術(shù)和系統(tǒng)自保護(hù)模型。協(xié)同制造資源共享系統(tǒng)的用戶分布在不同的聯(lián)盟企業(yè)中,呈現(xiàn)群組特性,本文應(yīng)用Agent技術(shù),給出一種適合于協(xié)同制造資源共享系統(tǒng)的、易于擴(kuò)展的認(rèn)證方案。通過(guò)研究IBM有關(guān)自我保護(hù)的概念,提出將自我保護(hù)方法用于協(xié)同制造資源共享安全中進(jìn)行主動(dòng)保護(hù),給出基于Agent的協(xié)同制造資源自我保護(hù)模型,并對(duì)自保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成和工作模式進(jìn)行了詳細(xì)的描述。和以往基于Agent的入侵檢測(cè)系統(tǒng)模型相比,基于Agent的自保護(hù)

23、系統(tǒng)模型中數(shù)據(jù)采集、分析、響應(yīng)、通訊是每個(gè)自治Agent的必備模塊,充分發(fā)揮了智能代理的自主性、主動(dòng)性和響應(yīng)性。同時(shí)也減少了Agent間的頻繁通信,加快了響應(yīng)速度。模塊化結(jié)構(gòu)的自治Agent不僅有利于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),同時(shí)更利于Agent技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用和推廣。系統(tǒng)中每一臺(tái)主機(jī)都具有檢測(cè)、響應(yīng)入侵的能力,構(gòu)成了一個(gè)分布式檢測(cè)和響應(yīng)系統(tǒng)。(5提出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)同制造資源共享原型系統(tǒng)的邏輯框架,同時(shí)給出系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)。結(jié)合本文所討論的協(xié)同制造資源共享技術(shù),對(duì)原型系統(tǒng)的協(xié)同制造資源服務(wù)和安全管理等模塊進(jìn)研究,并給出相應(yīng)的協(xié)同制造資源檢索、重構(gòu)以及身份認(rèn)證功能界面。在網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造中,快速實(shí)現(xiàn)跨行

24、業(yè)的、復(fù)雜的、非標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械零部件的信息搜索,這以于提高企業(yè)的協(xié)作水平和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)具有重要意義.本文對(duì)零件語(yǔ)義編碼系統(tǒng)進(jìn)行了定義,對(duì)傳統(tǒng)的零件分類編碼系統(tǒng)與零件語(yǔ)義編碼系統(tǒng)進(jìn)行了比較.將零件語(yǔ)義編碼系統(tǒng)中的關(guān)鍵詞分為三類:以零件名稱作為關(guān)鍵詞,描述零件形狀特征的關(guān)鍵詞,描述零件其它特征的關(guān)鍵詞.最后討論了建立零件語(yǔ)義編碼系統(tǒng)的方法.7.學(xué)位論文張磊基于語(yǔ)義Web的制造網(wǎng)格資源集成與調(diào)度技術(shù)研究2006制造網(wǎng)格是信息技術(shù)與協(xié)同制造領(lǐng)域最先進(jìn)研究成果的結(jié)晶,是網(wǎng)絡(luò)化制造的發(fā)展方向。本文將語(yǔ)義Web技術(shù)引入制造網(wǎng)格,提出了“語(yǔ)義制造網(wǎng)格”的概念,以制造資源集成、發(fā)現(xiàn)和調(diào)度為主要內(nèi)容,對(duì)其理論、體系結(jié)

25、構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入的研究。(1分析了制造網(wǎng)格的含義及其與網(wǎng)絡(luò)化制造、計(jì)算網(wǎng)格的關(guān)系。將語(yǔ)義Web技術(shù)應(yīng)用到Web服務(wù)資源框架(WSRF,提出了語(yǔ)義網(wǎng)格服務(wù)架構(gòu)。建立了制造網(wǎng)格本體架構(gòu),它由網(wǎng)格服務(wù)本體、制造領(lǐng)域本體和用于QoS協(xié)商的SLA本體組成,是制造網(wǎng)格的語(yǔ)義基礎(chǔ)?；谝陨蟽蓚€(gè)架構(gòu),提出了語(yǔ)義制造網(wǎng)格的五層體系結(jié)構(gòu)。選擇基于描述邏輯的OWL DL作為語(yǔ)義制造網(wǎng)格的本體語(yǔ)言,對(duì)OWL DL的形式語(yǔ)義和推理實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入分析。(2研究了采用擴(kuò)展OWL-S來(lái)構(gòu)建網(wǎng)格服務(wù)本體和基于特征技術(shù)來(lái)構(gòu)建制造領(lǐng)域本體的方法,建立了它們的可擴(kuò)展模型。制造資源采用獨(dú)立、可協(xié)同制造單元的模式進(jìn)行組織和管理

26、,采用面向任務(wù)能力的多視圖方式,并基于制造網(wǎng)格本體封裝為語(yǔ)義網(wǎng)格服務(wù),以此實(shí)現(xiàn)物理制造資源到制造服務(wù)的轉(zhuǎn)化。建立了層次分布式注冊(cè)中心架構(gòu),用來(lái)對(duì)制造服務(wù)的語(yǔ)義描述信息進(jìn)行有效的組織和管理,以服務(wù)信息集成的方式實(shí)現(xiàn)了制造資源集成。(3語(yǔ)義制造網(wǎng)格面向虛擬組織,能否有效的發(fā)現(xiàn)服務(wù)是決定其適用性的關(guān)鍵。通過(guò)分析給出了服務(wù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的形式化描述。基于UDDI實(shí)現(xiàn)了服務(wù)注冊(cè)中心,給出了其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和物理模型,其中設(shè)計(jì)了專門的服務(wù)索引組件來(lái)提高語(yǔ)義匹配效率。提出了一種基于文本相似度的服務(wù)語(yǔ)義匹配方法,匹配過(guò)程分為制造類型、輸入、輸出和資源屬性四個(gè)部分,定義了四個(gè)部分的匹配度和總匹配度的量化計(jì)算方法,并給出了匹

27、配算法的偽碼實(shí)現(xiàn)。(4分析了基于多QoS的語(yǔ)義制造網(wǎng)格服務(wù)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。建立了基于有向無(wú)環(huán)圖的服務(wù)組合模型,由此將服務(wù)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題轉(zhuǎn)化為服務(wù)優(yōu)化組合問(wèn)題,給出了形式化描述?；谡Z(yǔ)義WS-Agreement建立了SLA本體,其中主要對(duì)QOS指標(biāo)進(jìn)行了擴(kuò)展和定義,給出了SLA的協(xié)商模型。為提高決策的正確性,需客觀的確定QoS各指標(biāo)的權(quán)重,文中提出了一種基于三角模糊數(shù)模糊一致矩陣的層次分析法TC-AHP。建立了服務(wù)的優(yōu)化組合模型,并提出了一種防畸形解、基于模擬退火算法的模型求解算法CPSA。(5以MEMS制造為背景,將本文所提出的理論和方法呈現(xiàn)為一個(gè)原型系統(tǒng)。原型系統(tǒng)的架構(gòu)和運(yùn)行模式能夠充分體現(xiàn)語(yǔ)義

28、制造網(wǎng)格的特點(diǎn),結(jié)合制造資源和器件制造實(shí)例,對(duì)論文所研究的理論、方法進(jìn)行了有效性和可行性驗(yàn)證。平臺(tái)研究-制造業(yè)自動(dòng)化2005,27(8為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境下制造資源共享與優(yōu)化配置,提出了面向復(fù)雜零件的協(xié)同制造鏈的概念,分析了協(xié)同制造鏈的組織與運(yùn)行模式;創(chuàng)建了一個(gè)基于語(yǔ)義Web的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái),對(duì)其主要功能、體系結(jié)構(gòu)、工作流程進(jìn)行了研究,指出網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)在協(xié)同制造鏈構(gòu)建與運(yùn)行過(guò)程中居于核心地位.9.學(xué)位論文胡啟芳跨企業(yè)協(xié)作平臺(tái)中本體自適應(yīng)演化框架與實(shí)現(xiàn)2009如今全球的制造業(yè)環(huán)境下,制造業(yè)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,并且變化迅速。不同語(yǔ)言、不同文化背景、不同知識(shí)表達(dá)習(xí)慣以及制造業(yè)術(shù)語(yǔ)本身不確定性,都給溝通和理解制造業(yè)信息造成了困難。所以,共享的制造業(yè)信息為人、計(jì)算機(jī)和Internet搭