云制造加工设备服务化封装与云端化接入方法

针对云制造模式下对制造资源的服务化封装和云端化接入的新需求,结合物联技术,提出一种云制造设备的服务化封装与云端化接入方法,设计了设备端传感器群优化配置、制造能力描述模型、实时制造服务状态信息主动感知、云制造设备的协作生产与自主决策、设备端制造服务封装、制造服务云端化接入等关键技术的实现框架,使加工设备的制造能力可被主动感知,制造服务过程信息透明和实时可访问,并能通过一种松散耦合和即插即用的方式接入云制造平台,为云制造中海量制造资源的云端化接入、主动发现、优化配置,以及生产任务的高效、高质生产提供了一种新思路。     

基于Multi-Agent的制造资源云服务化封装方法及适配器研究

针对分布、异构及条件各异的制造资源服务化封装的需求,根据制造资源的信息感知和行为控制程度,将云服务化封装简单划分为高度封装、部分封装和近零封装三种模式;建立了一种基于Multi-Agent的制造资源云服务化封装适配器,设计了该适配器的结构模型和工作交互机制,并研究了基于语义有向图的适配器知识表示及积累方法;基于JADE平台对制造资源云服务化封装适配器进行了实现,并结合重庆市汽摩零部件产业进行了初步应用实践。     

面向服务链构建的云制造资源集成共享技术研究

为实现时序约束关联任务驱动的云制造环境下面向服务链构建的制造资源集成共享,研究并提出一种能促进云制造环境下制造资源快速共享、广域集成和分散服务特点的服务过程模型,对基于语义本体的云制造任务与资源建模、基于Web服务资源框架的云制造资源的平台服务化封装方案、云制造任务分解与时序约束关联原子任务链构建技术,以及云制造资源服务链构建技术等关键问题进行了研究,有效解决了云制造环境下异构资源描述、虚拟化、检索匹配与服务组合问题,最后通过仿真算例对提出的云制造服务模式及技术方案进行了验证。     

云制造网络平台中机床设备建模方法研究

以机床设备为对象,针对云制造网络平台的设备资源在虚拟化接入和服务化封装的过程中,存在的设备资源属性信息庞杂、平台接入困难等问题进行研究。基于本体建模的思想,使用Protégé构建机床装备资源本体模型,得到OWL本体知识文档;使用XML editor构建本体XML描述模板,通过该模板对机床设备进行实例化,建立机床设备资源数据库,在云制造网络服务管理平台中对机床设备形式化描述模型进行检验和应用。     

基于SOOA的制造资源服务化封装与部署机制

针对云制造环境下制造资源服务化的需求,提出一种基于SOOA(Service Object-OrientedArchitectures)的制造服务运行机制,描述了服务注册、发现和调用的过程.分析了智力资源、知识资源和工具资源这几种不同类型制造资源的服务化方式,同时探讨了强控制封装、弱控制封装、虚拟化封装和计算能力封装这四种不同的封装模式,分析了各封装模式的应用方式和适用场合,给出了一个制造服务部署及管理的软件平台的架构,分析了平台各组件的构成、功能及依赖关系,最后介绍了原型系统的开发.     

面向中小企业的制造资源云服务平台开发

在云制造大环境下,为使中小企业通过高度共享企业内外部优势制造资源来提升自身产品设计制造和技术创新能力,构建了面向中小企业的制造资源云服务平台体系架构。在此基础上研究了云制造资源池的构建方法,阐述了制造资源分类及其虚拟化描述模板,给出了制造资源服务化封装、接入过程及云服务的WSDL描述实例,完成了数据库主要数据表间的E-R模型设计;最后基于.NET框架开发面向中小企业云服务平台以实现区域内优势制造资源聚集,为广大中小企业提供按需使用的优质制造资源云服务。     

云制造环境下机床装备资源特性分析与语义描述方法

针对云制造环境下机床装备资源具有异质异构、动态演化、高度自治等特性及网络化集成、服务化封装和供需智能匹配等需求,提出并构建了一种基于语义服务建模本体的机床装备资源描述框架,并对支持该框架实现的机床装备资源元数据本体表示方法、机床装备资源服务化封装等关键技术进行了研究。通过应用案例对以上研究成果进行了实验验证。     

面向生产过程云服务的制造执行系统

为支撑云制造服务模式在制造行业的推广应用,以及企业从传统生产型制造向服务型制造转型,在分析当前广大企业面向服务的生产制造过程管理需求的基础上,提出了下一代制造执行系统的发展方向——面向生产过程云服务的制造执行系统(CloudMES)。分析了CloudMES的总体实现思路,构建了一种CloudMES的体系架构和运行模式,并对CloudMES系统涉及的车间机床装备资源的智能感知与网络优化配置、基于移动智能体的机床装备资源服务化封装等关键技术进行了研究。通过初步试验验证了所提系统的有效性。     

基于物联网的制造平台

针对制造业信息化对智能化、服务化和精益化的需求,提出基于物联网的制造平台框架。基于云服务的产品协同设计系统包括基于云服务的协同设计虚拟环境、基于PLM的设计过程数字化和设计支持智能化;基于物联网的数字化制造平台采用物联网技术和设备监控技术采集数据,依托制造资源和制造能力云,对工厂内的制造资源、生产过程、物料和质量等进行集中管控。     

制造网格中资源服务化封装方法研究

为实现分布、异构的制造资源共享,提供协同工作环境,提出了一种基于Web服务资源框架的资源服务化封装方法,将制造资源封装为Web服务资源,以屏蔽制造资源自身的异构型和复杂性,对外呈现统一的调用接口,在制造网格环境中共享.为简化和规范资源服务化封装操作,提出了资源封装模板的概念,并分为资源描述模板和实现模板,每类制造资源对应一个模板.根据以上研究成果,设计开发了资源适配器和资源封装工具.封装了CASFORM软件,并应用于山东制造业信息化综合服务平台中.     

面向云制造的服务链构建研究

云制造以"制造即服务"为核心整合制造资源,实现了制造软硬资源的服务化。此外,还需要精心设计生产流程,以达到价值、利益最大化,针对这一目的,研究并提出制造服务链构建思想,将计算机软件领域SOA架构中流程管理的理念引入到云制造上,通过流程编排重构CAD/CAM软件、标准模型库、制造设备、IT资源的关系,以服务链为核心重组生产流程。在此基础上,建立了制造云平台,介绍了制造资源统一接入、共享和服务链构建等关键技术,并以阶梯轴制造为例说明云制造服务链带给制造任务生命周期的变革。     

基于服务的制造数据管理

为实现产品研制和生产中制造数据的有效管理,提出了一种基于服务的制造数据管理方法.该方法包括模型服务化、功能服务化和平台服务化三个方面.引入服务界面和服务群的概念,以增加模型面向服务的特性.分析了功能服务运行环境,该环境包括功能的服务化封装规则、服务适配器、服务的管理与执行环境以及模型与标准管理器四个部分.给出了制造数据服务平台的结构,包括企业信息技术资源、服务技术平台、业务服务平台和业务执行环境四个层次.最后,通过某航空制造企业的应用实践,说明了所提方法的有效性.     

云模式下仿真设计资源的虚拟化与服务化

仿真设计资源的云服务模式及平台应用是快速提升中小企业复杂产品仿真设计能力、有效降低新产品研制成本和风险的有效方式之一。结合复杂产品仿真设计这一应用领域自身特点,在云制造系统通用体系架构基础上构建了仿真设计云服务平台架构;阐述了平台开发中仿真设计资源的虚拟化与服务化方法,给出了仿真设计资源通用虚拟化描述模型及虚拟资源的Web服务封装及应用实例;最后通过开发中小企业云服务平台原型系统验证该方法可行性,也为中小企业提供一个仿真设计资源综合服务平台。     

基于动态资源能力服务的分布式协同调度技术

基于云制造技术中面向服务的思想,针对现有异地分布多车间协同生产计划的关联协调问题,提出并建立一种以云制造思想为指导的基于动态制造资源能力服务化的分布式协同生产调度技术。通过分析多车间协作生产下的制造资源动态服务共享和关联协调的问题,建立基于服务性制造资源的协同生产调度技术总体框架;提出服务性资源的地域和能力相结合的筛选规则,形成面向多车间协同生产的空闲占用和插入调整相结合的作业排产技术;提出资源指定占用下的作业排产处理技术,解决了协同生产环境下特定车间基于制造资源能力局部能力占用的调度排产;针对生产过程中频繁发生的突发事件,提出以降低生产扰动影响范围的时间容忍度技术及基于移动处理方式的动态调度方案调整技术,解决了制造资源服务动态变化下的快速响应处理问题。通过应用实例对以上关键技术进行了验证。     

面向装备制造行业的云制造服务需求与资源响应模型

针对制造服务资源在制造商搜索、获取、匹配、交易、使用过程中的多样性、动态性、离散性等特点,提出了一种云制造服务资源集聚机制与新的商业模式,建立了面向装备制造行业的云制造服务需求与资源响应模型,并采用直觉梯形模糊集匹配算法进行求解。通过某风电设备的云制造服务应用验证了该模型的可行性,研究成果为促进装备制造服务化发展提供了一种先进实用的方法和关键技术。     

云制造软资源封装研究

在研究现有制造资源的属性描述方法和封装模型的基础上,根据云制造汇聚资源服务进行集中管理以及为多个用户同时提供服务的特点,建立了一种新的基于Web服务的云制造软资源封装架构,并设计出通用软资源描述模型,结合该模型给出软资源封装的一般流程。通过数字化制造支持系统与PDM集成的实现,验证了云制造软资源的属性描述、封装模型建立和封装流程的可行性及合理性。     

云制造软资源封装研究

在研究现有制造资源的属性描述方法和封装模型的基础上,根据云制造汇聚资源服务进行集中管理以及为多个用户同时提供服务的特点,建立了一种新的基于Web服务的云制造软资源封装架构,并设计出通用软资源描述模型,结合该模型给出软资源封装的一般流程。通过数字化制造支持系统与PDM集成的实现,验证了云制造软资源的属性描述、封装模型建立和封装流程的可行性及合理性。     

云制造资源优化配置研究综述

随着信息技术的迅速发展,中国乃至世界制造业发生了巨大变化。正朝着信息化、虚拟化、服务化的方向发展。云制造将成为未来制造业的主流,而资源优化配置则是云制造平台运营的一个关键。针对当前国内外云制造资源优化配置方面的研究成果,分析了云制造现今的发展水平,概括了云制造资源优化配置的基本思想。在国内外学者的研究基础之上总结了云制造资源优化配置的重要问题,并给出了解决方法和建议,为云制造在资源优化配置方面的深入研究奠定基础。     

云制造中硬资源虚拟化封装研究

为实现对硬制造资源的高利用率、高敏捷性、高可用率,在现有的研究基础上,分析了硬制造资源的特点以及资源虚拟化的相关技术,提出了基于云制造的硬制造资源虚拟化封装框架,并对框架进行了详细描述。在此基础上,对资源的虚拟化封装过程进行了研究,并对资源描述和及匹配等关键问题详细阐述,云制造资源虚拟化能够实现更全面和更深入的硬资源共享;能够形成有高扩展性和灵活性的虚拟资源云池。最终以实现获得资源高利用率并实现节能降耗。     

云制造典型特征、关键技术与应用

在近两年来云制造理论研究、技术攻关、工程实施与应用示范的实践基础上,进一步讨论云制造的内涵,提出云制造的典型技术特征,即在数字化的基础上,具有硬软制造资源和制造能力的＂物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化＂,以实现全生命周期制造的智慧化;进而分析了云制造与制造信息化和云计算的关系。基于对云制造典型技术特征的分析,进一步讨论了支持这些特征实现的技术体系与关键技术;给出了正在实施的面向集团企业和中小企业的四个典型案例,最后对云制造的进一步工作提出几点建议。