運(yùn)用中間件技術(shù)的制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)_

1、先進(jìn)制造系統(tǒng)管理運(yùn)作現(xiàn)代制造工程（）年第期運(yùn)用中間件技術(shù)的制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)謝曉蘭，何恭賀，周德儉（桂林理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，桂林；廣西工學(xué)院機(jī)械工程系，柳州）摘要：針對目前制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源共享與集成技術(shù)方面的研究仍比較少且一些研究還有一定局限性的現(xiàn)狀，在對中間件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作流程研究的基礎(chǔ)上，提出基于的制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)模型，詳細(xì)設(shè)計了該模型中個主要功能模塊：數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)模塊和文件傳輸服務(wù)模塊。對原型系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，證明該模型的正確性，為制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源的集成提供了一種有效的解決方案。關(guān)鍵詞：中間件；數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)；制造網(wǎng)格中圖分類號

2、：；文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文章編號：（）。（，；，）：，鰣，撕，屯，畫：；引言的局限性。還有一些學(xué)者對制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了描述，但并未給出切實(shí)可行的制造網(wǎng)格數(shù)制造網(wǎng)格的應(yīng)用研究目前還處于一個初級階段，仍據(jù)資源共享方案一。本文通過對網(wǎng)格數(shù)據(jù)集成與訪沒有形成一個成熟的理論體系，很多研究都是借鑒計算問中間件進(jìn)行深入研究，對其進(jìn)行改進(jìn)和網(wǎng)格的思想，提出制造網(wǎng)格的概念和模型，并對其中的封裝，提出一個基于的制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行初步研究，或者將制造網(wǎng)格作為網(wǎng)格技術(shù)集成系統(tǒng)模型，并通過構(gòu)建原型系統(tǒng)證明該模型的有在制造業(yè)中的一個應(yīng)用，開拓了計算網(wǎng)格的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，在制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源共享與集成技術(shù)方面效

3、性。的研究仍比較少，有的學(xué)者通過構(gòu)建基于在制造網(wǎng)格環(huán)境中，數(shù)據(jù)的存儲形式多種多樣，和技術(shù)的制造網(wǎng)格框架，來實(shí)現(xiàn)處于不同結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)表示形式是目前數(shù)據(jù)存儲所采用的主子網(wǎng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享，但其僅對單一的異構(gòu)要方式。其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)大部分是以關(guān)系數(shù)據(jù)庫的零部件數(shù)據(jù)的收集和傳輸問題進(jìn)行研究，而形式存儲。隨著可擴(kuò)展標(biāo)記語言（）技術(shù)的不斷對于其他數(shù)據(jù)資源的共享問題則沒有涉及，具有一定成熟，技術(shù)跨平臺的特性使得其越來越多地被應(yīng)廣西重點(diǎn)實(shí)驗室項目（一）；廣西教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃立項項目（）謝曉蘭，等：運(yùn)用中間件技術(shù)的制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)年第期用到了數(shù)據(jù)集成等各種存儲領(lǐng)域，為異構(gòu)系統(tǒng)之間的信息交

4、換提供了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表示形式，因此，以格式存儲的數(shù)據(jù)也隨之增多。為了更加方便有效地對文檔進(jìn)行管理，各數(shù)據(jù)庫廠商推出了不同的原生數(shù)據(jù)庫（，）的設(shè)計目標(biāo)是：將在制造網(wǎng)格環(huán)境下的各種分布的、異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行服務(wù)化封裝，屏蔽各個數(shù)據(jù)源在結(jié)構(gòu)、地理位置等方面的異構(gòu)特性，給制造網(wǎng)格終端用戶提供一個統(tǒng)一、界面友好的數(shù)據(jù)資源訪問平臺，數(shù)據(jù)資源的地理位置和具體數(shù)據(jù)表示對終端用戶是透明的，真正地實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)數(shù)據(jù)資源的無縫集成和透明訪問。提供對關(guān)系數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)資源的無縫集成，通過對分布、異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源的服務(wù)化封裝，屏蔽其底層的異構(gòu)特性，并提供終端用戶統(tǒng)一的訪問接口，實(shí)現(xiàn)對不同異構(gòu)制造數(shù)據(jù)資源的透明訪問

5、。制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)主要包括個功能模塊：數(shù)據(jù)庫資源訪問模塊、文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源管理模），它將文檔和元素而非表、記錄和字段作為基本的存儲結(jié)構(gòu)。目前主要的開放源碼的原生數(shù)據(jù)庫有和的等。制造網(wǎng)格下也有許多數(shù)據(jù)是以普通文件的形式存儲的，如、和等數(shù)據(jù)。正是由于制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)的多樣性、異構(gòu)性，因此要求制造網(wǎng)格必須能屏蔽各種差異，必須能夠“訪問分布式環(huán)境中異構(gòu)數(shù)據(jù)”，即能穿越不同的信息系統(tǒng)、管理域，集成不同的數(shù)據(jù)源，為用戶提供一個統(tǒng)一的界面或者統(tǒng)一的訪問接口。在制造網(wǎng)格中高效集成分布式、異構(gòu)數(shù)據(jù)，將是一個很具挑戰(zhàn)的研究領(lǐng)域圳。制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)功能及其拓?fù)渲圃炀W(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)（一塊和數(shù)據(jù)資源管理

6、模塊，其功能模塊結(jié)構(gòu)如圖所示。單個數(shù)據(jù)庫資源查詢單個數(shù)據(jù)庫資源訪問數(shù)據(jù)庫資源訪問多數(shù)據(jù)庫資源聯(lián)合查詢數(shù)據(jù)庫資源元信息瀏覽制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問文件傳輸?shù)椒?wù)器文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源管理從獲取文件之間文件傳輸部署數(shù)據(jù)資源管理部署數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)資源瀏覽數(shù)據(jù)資源登錄信息管理刪除數(shù)據(jù)資源管理單個數(shù)據(jù)庫資源更新部署關(guān)系數(shù)據(jù)資部署數(shù)據(jù)資部署文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源部署數(shù)據(jù)資源組署遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)資添加數(shù)據(jù)資源琶錄信息刪除數(shù)據(jù)資源登錄信息擴(kuò)展到擴(kuò)展數(shù)據(jù)資源的圖制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格拓?fù)鋱D如圖所示。由圖所示可知，終端用戶只要連接到制造網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中，就可以通過制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)服務(wù)器中的，訪問分

7、布在不同地理位置的數(shù)據(jù)資源。中所需的數(shù)據(jù)資源集成網(wǎng)格服務(wù)，先被注冊到網(wǎng)格服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)服務(wù)器中，通過該服務(wù)器查找到要調(diào)用的網(wǎng)格服務(wù)，然后根據(jù)得到的網(wǎng)格服務(wù)統(tǒng)一資源標(biāo)識符（）訪問該網(wǎng)格服務(wù)，完成用戶提交的請求。年第期現(xiàn)代制造工程（）企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)資源可直接通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)與數(shù)據(jù)資請求解析模塊對用戶請求進(jìn)行解析后調(diào)用相應(yīng)網(wǎng)格源集成系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行連接，企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能調(diào)用。資源可通過或虛擬專用網(wǎng)（，）和數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行連接。管衄數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)理員通過調(diào)用數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)，將企業(yè)請求處理部署內(nèi)部或外部的異構(gòu)數(shù)據(jù)資源添加到數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)服務(wù)器中，數(shù)據(jù)資源集成網(wǎng)格服務(wù)通過

8、對這些數(shù)據(jù)客信息管理卜、資源的訪問完成用戶的請求。戶端斗請求解析模塊厶數(shù)據(jù)資源臀錄數(shù)據(jù)資源瀏覽媾哆管理制造網(wǎng)資源集！刪除一數(shù)據(jù)資源圖數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)處理用戶請求的流程數(shù)據(jù)資源的部署包括本地部署和遠(yuǎn)程部署種方式，本地部署方式是基于的命令行部署原理，對一系列的命令進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)比較簡單。本文僅對通過開發(fā)實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)資源的部署進(jìn)行介紹。允許用戶通過編寫符合規(guī)范的項來擴(kuò)展的功能。僅提供了一些基本的訪問數(shù)據(jù)資源的項，比如實(shí)現(xiàn)對單一數(shù)據(jù)資源進(jìn)行查詢的，要實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的通用操作如創(chuàng)建一個中的關(guān)系數(shù)據(jù)資源，必須在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上編寫符合規(guī)范的。操作時只需要將開發(fā)出來的部署到服務(wù)器中，通過圖網(wǎng)格拓?fù)鋱D編寫客

9、戶端程序，即可調(diào)用該，實(shí)現(xiàn)原來不提供的功能。制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成服務(wù)的設(shè)計在數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)中擴(kuò)展的）如表所示。其中中主要包括組數(shù)據(jù)資源集成服務(wù)，分在中已經(jīng)提供其具體實(shí)現(xiàn)，但默認(rèn)并沒有別為數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)、數(shù)據(jù)庫資源訪問部署到服務(wù)器中。數(shù)據(jù)資源組的部署町由服務(wù)和文件傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)已提供的來通過開發(fā)符合規(guī)范的項擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)。的功能，并對的部署命令進(jìn)行封裝，使得用戶通過簡便、可視化的界面來實(shí)現(xiàn)表數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)中擴(kuò)展的名稱功能說明的部署和數(shù)據(jù)資源的部署。創(chuàng)建父系數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)資源管理服務(wù)處理用戶請求的創(chuàng)建文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源創(chuàng)建遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)資源流程如圖所示，主要包括部署、

10、數(shù)據(jù)資刪除指定數(shù)據(jù)資源源登錄信息管理、數(shù)據(jù)資源瀏覽、刪除數(shù)添加數(shù)據(jù)資源登錄信息據(jù)資源和管理等幾個功能模塊。刪除數(shù)據(jù)資源登錄信息謝曉蘭，等：運(yùn)用中間件技術(shù)的制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)年第期的開發(fā)步驟如下。）開發(fā)服務(wù)器端。）部署到服務(wù)器。）開發(fā)客戶端代理類。）開發(fā)客戶端程序，調(diào)用。數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)通過使用全局視圖給用戶提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口，用戶所提交的對全局視圖的訪問操作，經(jīng)過請求解析模塊轉(zhuǎn)換為對具體數(shù)據(jù)源的操作。數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)單個數(shù)據(jù)庫資源的更新、查詢，以及多個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫資源的跨庫查詢操作。由于數(shù)據(jù)庫資源訪問網(wǎng)格服務(wù)建立在的基礎(chǔ)之上，數(shù)據(jù)庫資源的更

11、新可通過實(shí)現(xiàn)，單個數(shù)據(jù)庫資源的查詢可通過實(shí)現(xiàn)。對于涉及多個異構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫資源查詢的主要有和，后者可以實(shí)現(xiàn)帶子句的嵌套查詢。數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)通過對全局視圖的操作給用戶提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口，用戶所提交的對全局視圖的訪問操作，經(jīng)過請求解析模塊轉(zhuǎn)換為對具體數(shù)據(jù)源的操作，如果是涉及多個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫資源的查詢操作，則將用戶請求拆分成多個針對具體數(shù)據(jù)庫資源的查詢語句。數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)處理用戶請求流程如圖所示。數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸模塊卜關(guān)系客數(shù)據(jù)源囂、嘴隨鬧壅塑坌堡量卜數(shù)削犧麗瓣據(jù)訪問數(shù)據(jù)源圖數(shù)據(jù)庫資源訪問服務(wù)處理用戶請求流程請求解析模塊包括請求解析器、查詢分解器以及請求轉(zhuǎn)換器。請求解析器對用戶

12、提交的請求進(jìn)行解析，如果是對單個數(shù)據(jù)源的更新或查詢操作，由請求轉(zhuǎn)換器將用戶請求轉(zhuǎn)換為對具體數(shù)據(jù)源的操作語句；如果是對多個數(shù)據(jù)源的查詢操作，則由查詢分解器將用戶請求進(jìn)行分解，查詢分解器和請求轉(zhuǎn)換器根據(jù)全局視圖對用戶請求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。全局視圖建立在所有異構(gòu)數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)之上，通過和這兩個獲取到每個異構(gòu)數(shù)據(jù)源的元數(shù)據(jù)信息，并建立全局視圖以及全局視圖和各異構(gòu)數(shù)據(jù)源間的映射。文件傳輸服務(wù)在制造網(wǎng)格環(huán)境中很多數(shù)據(jù)都是以文件的形式進(jìn)行存儲，例如、和等數(shù)據(jù)。有時也需要將關(guān)系數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)抽取為文件的形式進(jìn)行存儲，所以在中對文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的訪問是必不可少的。文件傳輸服務(wù)組主要包括文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的訪問、文件

13、系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源傳輸?shù)椒?wù)器、從服務(wù)器獲取文件數(shù)據(jù)，以及服務(wù)器之間的文件傳輸。文件傳輸服務(wù)結(jié)構(gòu)如圖所示。圖文件傳輸服務(wù)結(jié)構(gòu)文件傳輸服務(wù)首先通過請求解析模塊對終端用戶提交的請求進(jìn)行解析，針對不同的請求類型調(diào)用請求處理器中相應(yīng)的處理模塊。其中文件數(shù)據(jù)讀取模塊通過訪問文件數(shù)據(jù)資源獲取到文件的列表和內(nèi)容等信息，并返回到客戶端進(jìn)行顯示，傳輸文件到兀模塊，將從文件數(shù)據(jù)源中得到的文件數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǖ姆?wù)器中。從獲取數(shù)據(jù)模塊則是從指定的服務(wù)器中獲取文件，并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸?shù)娇蛻舳诉M(jìn)行顯示。之間數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)指定的服務(wù)器之間的文件數(shù)據(jù)傳輸。通過提供的訪問文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源和兀服務(wù)器的，實(shí)現(xiàn)文件傳輸服務(wù)的功能，其

14、中主要包括、和項。現(xiàn)代制遺（，蛐嘶州呷柑”本節(jié)上型論述義什系統(tǒng)敷姑資振到盯服務(wù)器傳輸功能的實(shí)現(xiàn)。文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的部署町調(diào)過數(shù)據(jù)贅辣符理器來完成例如蹬文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯源為：咖，璺實(shí)現(xiàn)文件到丌的傳輸需經(jīng)過十步驟：汝取文什列表，選扦目標(biāo)文件井讀取酸文什，以及將史件傳輸?shù)绞卜铗?。鴨個文件億輸?shù)倪^程巾兩個上作汛米完成作濉完成文件列表的讀?。鹤髁魍瓿赡繕?biāo)文件的凄取以及傳輸二凄取史井傳輸?shù)匠镑枥`體結(jié)榭服務(wù)器的下作流執(zhí)行過程如圍所硝。鼉鼉黑曼曩譬曾粵嘣趣置墨匝工柞”際；啊】“口“口。：凇姍日日贏：而五司盎燃囂辮”甌擊砷。一：【，口【盯目數(shù)據(jù)赍踩集成麒型系統(tǒng)運(yùn)行罪據(jù)源進(jìn)行封裝，隱藏分布異構(gòu)數(shù)據(jù)源的其體細(xì)節(jié)，

15、片戶不當(dāng)母慮數(shù)姑源的類碰以及結(jié)構(gòu)信息即可獲取糾需璺的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)徘瑤的操作時終端片，址透叭的。這些教曲協(xié)嘲】務(wù)不僅實(shí)現(xiàn)了對和熒系數(shù)據(jù)庫的矗謝和型新還寅現(xiàn)對文件系統(tǒng)數(shù)錯資游的訪州將普通的文件傳輸劉盯服務(wù)器巾或者在不同的服務(wù)器之問進(jìn)行立件的傳輸，本文通過時的安裝和數(shù)據(jù)資源的祁署機(jī)制進(jìn)，研究崮譴取文件并傳輸?shù)叫先〔⑵鞯牧鲌?zhí)址稃制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)資源集成原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)啄型系統(tǒng)建立在模型基礎(chǔ)之上通過使用模型在制造網(wǎng)格數(shù)據(jù)貸源集成服并償中所提供的制選閘服務(wù)來訪問分布、異構(gòu)的制造數(shù)據(jù)糠。制造數(shù)撖礫耵高度的自治特性，只需要通過重點(diǎn)描述數(shù)據(jù)資源許理服務(wù)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)丁的網(wǎng)形化安裝和數(shù)摒資源的部署仵一定程度上增加，的町

16、用：，提高丁【，擻率。參考立越：數(shù)曲資源許理服務(wù)將制造數(shù)據(jù)源注冊到服務(wù)器端，即叮寅眥對片牛燈數(shù)據(jù)辣的訪川。制造企業(yè)終端用戶通過，提供的用戶統(tǒng)一訪問接：與制【！巍揮張章豐軍懷劓連日椿境異拇共技競【計算札§月兜略（）：造網(wǎng)格服務(wù)進(jìn)行空互。原型系繞伴系結(jié)構(gòu)如尉所示。數(shù)據(jù)資源集成燎型系統(tǒng)運(yùn)行界面盤¨嗍所示。±，盤旭迪目禧京自子版菩：】，結(jié)語制造；數(shù)摧資徘螗硒暇舟監(jiān)盤上對數(shù)舶蝌日）蛾】”坤嘴（）：（下轉(zhuǎn)第頁） 年第期 現(xiàn)代制造工程（ ） 滿。同時，難免在有些時候會因為不可預(yù)料的事發(fā)生 耽擱，造成瓶頸，引起浪費(fèi)。 改善方案三：把割料工序由人工割料改為自動下 料，由機(jī)器決定固定

17、節(jié)拍。若改為自動下料機(jī)，節(jié)拍 可以達(dá)到，產(chǎn)能 ××× 實(shí)例證明利用理論的具體思路與技術(shù)結(jié) 合，可以有效地找出系統(tǒng)的瓶頸，并且通過分析與改 善，消除了瓶頸，達(dá)到持續(xù)不斷地改進(jìn)，最終提升了系 統(tǒng)的有效產(chǎn)出，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著企業(yè)對 改善制約因素、降低營運(yùn)成本、加快市場反應(yīng)速度和 提高效益等方面的不斷追求，理論必將得到更廣 泛的應(yīng)用，并發(fā)揮其更大的優(yōu)越性。 參考文獻(xiàn)： 高德拉特（），科克斯（）目標(biāo)北 京：電子工業(yè)出版社， ， 牛天。這個數(shù)據(jù)與 件天要求相差 比較多，從產(chǎn)能的平衡性考慮，將機(jī)器由臺減為 臺，仍然是雙班制，產(chǎn)能變?yōu)?××× 牛天，仍然達(dá)到需求，并且較平衡。自動下料 仍需工人負(fù)責(zé)照看機(jī)器，初步定為一人看兩臺機(jī)器。 改善方案三可行性分析如表所示。 表 技術(shù)可行性 改善方案三可行性分析 經(jīng)濟(jì)可行性 操作可行性 ，（） ， ，（） 陳士昂，常香云和在生產(chǎn)流程改造中的應(yīng)用 制造業(yè)自動化，（） 崔南方，易林華基于理論的分銷系統(tǒng)庫存控制模 型工業(yè)工程，（） 周夫利，辯支厭，糾智勇，等基于約束理論的車間調(diào)度 仿真系統(tǒng)研究與設(shè)計自動化儀表，（） 易樹平，郭伏基礎(chǔ)工業(yè)工程北京：機(jī)械工業(yè)出版