复杂产品多学科虚拟样机顶层建模语言研究

为了在复杂产品虚拟样机开发过程的不同阶段，以及在工具和部门之间更加准确地描述系统的顶层模型，提出了一种描述多学科虚拟样机顶层系统结构、行为和内部相互关系的系统顶层建模语言。在顶层建模语言中，把系统模型划分为静态结构模型和动态行为模型。为了顶层建模语言的扩展，定义了顶层建模的统一建模语言特征；采用基于可扩展标记语言的数据交换格式，规范顶层建模在不同工具间的信息传递；顶层建模语言遵从模型驱动体系结构的思想，从面向编程平台、通信平台和工具平台映射成为模型的实现。简要介绍了顶层建模语言的实现工具——顶层建模集成开发环境。最后，给出了计算机生成的武装兵力系统的例子，说明了顶层建模语言对复杂产品虚拟样机建模的有效性。     

基于扩展UML活动图的工作流建模及其到XPDL的转换

针对工作流管理系统建模能力不充分、适应性弱、领域相关等问题,提出了基于扩展统一建模语言活动图与可扩展标记语言的过程定义语言规范相结合的工作流建模方法.为了增强统一建模语言活动图的建模能力,扩展了多实例、条件路由和协调活动等建模元素,给出了建模元素的定义和建模规则.为了使统一建模语言活动图的工作流模型能适应不同工作流引擎的执行,定义了统一建模语言活动图到可扩展标记语言的过程定义语言的形式化转换规则.最后,通过订单处理实例,说明了该方法对增强模型描述能力、适应性和柔性具有积极作用.     

服务交互过程模型的业务流程执行语言描述方法

为了解决目前各种流程建模技术与建模语言之间差异所造成的服务交互过程模型集成和交互的困难,更好地实现以数据为中心的体系结构开发策略,提出了一种指挥自动化系统体系结构服务视图的业务流程执行语言建模的实现方法。该方法依据国际国防企业体系结构规范的建模基础,构建了C4ISR体系结构服务视图的元模型;以模型驱动体系结构思想为基础,基于元对象设施的四层元建模架构,研究了指挥自动化系统体系结构服务视图元模型到业务流程执行语言的转换方法;基于建模原语—模式方法研究了指挥自动化系统体系结构服务视图中主要服务交互模式到业务流程执行语言描述的映射规则。     

基于模型驱动框架的计算无关层过程建模

目前企业服务软件的开发和实施存在较大缺陷,为此提出了基于模型驱动框架的企业服务软件开发模式和计算无关层的建模体系结构,重点研究了计算无关层过程模型的建模方法,定义了元模型中的元素和元素间的关系。通过对过程元模型的派生和扩展,得到过程基本模型中元素和元素间的关系。阐述了基本模型的扩展机制,建模人员可以据此对基本模型进行元素扩展和属性扩展。最后,为了使计算无关层过程模型能够向下层模型转换,以及能够与其他企业模型进行互操作,分别建立了过程元模型的统一建模语言标准和过程基本模型的可扩展标记语言标准。     

基于XML的产品信息模型表示及应用

以解决网络化制造中异构产品数据集成与共享问题为前提,结合实例阐述了如何应用可扩展标记语言表达计算机辅助设计产品模型,详细分析了基于产品模型数据交换标准的产品模型向可扩展标记语言转化的方法,提供了一种基于可扩展标记语言的产品异构数据库集成方法,给出了数据处理模型,并提出了一种基于公共对象请求代理体系和可扩展标记语言的异构产品数据库间数据交换的机制。     

基于模型驱动和流程配置的ERP系统的关键技术研究

为了解决传统企业资源计划系统不能随客户需求而敏捷实施的问题,在引入对象管理组织的模型驱动架构的基础上,提出了基于可扩展标记语言的模型驱动和流程配置的企业资源计划系统思想。对模型层次和模型转换两个关键技术进行分析,建立了表征企业资源计划需求和知识的领域元模型及企业资源计划软件实现技术的业务流程组件元模型。通过可扩展标记语言建模和查询技术,使企业资源计划的企业需求和经验知识成为一个可被提取的信息对象集。基于可扩展标记语言的业务流程组件元模型从入口协议、调用规范和流程代理3个方面,定义了一个和业务逻辑彻底分离的流程组件模型,使得企业资源计划的业务流程能以组件的形式封装和部署。通过规范企业资源计划领域模型、流程组件模型及其之间的转换和映射,为快速实施企业资源计划提供了一种支持技术。     

多学科虚拟样机协同建模与仿真平台及其关键技术研究

针对面向多学科虚拟样机开发的协同建模与仿真平台,建立了其系统体系结构和技术体系结构。提出了该平台解决多学科虚拟样机协同建模与仿真问题中的4项关键技术,包括：①面向模型的多领域协同仿真技术;②基于系统工程理论和组件技术的建模技术;③网格技术和微软自动化技术;④采用可扩展标记语言和产品生命周期管理系统的集成技术。给出了一种符合并行工程思想的基于该平台的虚拟样机开发过程模型。最后,简要介绍了该平台在船舶领域的一个应用范例,以及在航天、船舶和卫星等领域的初步实践,表明该平台能有效支持虚拟样机工程。     

基于STEP的XML特征建模方法研究

针对网络环境下产品数据的交换与共享,为实现产品信息的统一表达和网络传输、建立产品信息的网络化通用模型以及提高产品信息的后处理性,提出了基于产品模型数据交换标准的可扩展标记语言特征建模方法。首先,在详细分析产品模型数据交换标准特征框架的基础上,分解产品结构,并将其映射为相应的产品特征,完成产品信息的特征表达,建立完整的特征模型;然后,确定产品特征由EXPRESS到可扩展标志语言的映射规则和方法、可扩展标记语言特征建模框架和过程以及可扩展标记语言文档的解析与网络实现等,从而实现产品信息在网络环境下的产品信息传输、交换和共享。最后,通过Internet信息服务管理器平台建立了该方法的应用实例。     

基于Smar Team的甘蔗收获机械零部件产品数据管理模型的研究

对甘蔗收获机械虚拟设计4CP集成平台进行研究,选用SmarTeam软件作为产品数据服务层,运用统一建模语言(UML)和面向对象技术定义甘蔗收获机械零部件产品的数据模型并构架起甘蔗收获机械零部件产品数据管理系统框架.利用SmarTeam二次开发技术完成在4CP集成平台上进行数据交换与管理的接口设计,实现对甘蔗收获机械零部件产品图文档的生命周期管理.     

基于Petri网的制造资源调度工作流模型研究

制造资源调度涉及分布、离散、并发等数据和应用的共享,基于工作流活动和扩展的Petri网研究能适用于制造资源调度的工作流模型。在该模型中,为了表示伙伴企业间复杂的协作过程,在传统Petri网的基础上扩展了着色Petri网和赋时Petri网;为了建立制造资源公共数据中心,利用代理技术集成制造资源和封装原有系统;同时,为了表示制造资源调度过程,利用扩展Petri网配置资源,并建立了基于Petri网的工作流模型进行过程仿真。最后,通过基于可扩展标记语言的工作流过程定义,在公用对象请求调度程序体系结构框架下,以Java和动态服务网页等开发工具构建制造资源调度原型系统。该模型的研究和应用能提高联盟企业在异地协作环境下共享资源的效率,为企业间的协作提供可行的方法和理论。     

基于统一数据模型的企业数据集成与交换

提出模型驱动的信息集成方法，在数据元模型统一的基础上实现企业数据交换。统一数据模型以元—元模型为基础，采用UML中的标识符进行系统建模，然后通过数据流交换格式把元模型中的内容转换成XML文件。     

采用XMI标准实现UML模型到XML的转换

介绍了MDA标准的基本思想，说明对UML模型进行信息提取的必要性，然后介绍了UML模型到XML文件的转换过程，给出生成UML文件所需的DTD定义，并介绍用DOM实现对XML文档进行操作的方法，最后说明此转换在项目中的应用情况。     

An information-integrated framework to support e-Manufacturing

The information integration of geometric design, finite/boundary element analysis (FEA/BEA), and numerical control (NC) machining is an important issue in e-Manufacturing and product development in geographically distributed sites. In this paper, a unified information-integrated framework based on XML (the eXtensible Markup Language) was created to support e-Manufacturing and integrate geometric design, FEA/BEA, and NC machining via the Internet. The structures of DTDs (Document Type Definitions) and XML files of geometric design, FEA/BEA, and NC machining were developed. Key technologies of supporting the XML-based integration and information communication, such as SAX (the Simple API (Application Programming Interface) for XML), DOM (the Document Object Model), SOAP (Simple Object Access Protocol), etc., are discussed. XML-based information integration via the Internet will shorten the development cycle, save costs in product development, and, finally, improve the competitive capability of e-Manufacturing in the global competition of product development.     

基于元模型的统一制造资源模型框架

为解决企业多应用环境中的制造资源集成问题,提出了一种制造资源元模型,进一步给出了统一制造资源信息模型框架结构,应用基于面向服务架构和可扩展标记语言技术,建立统一制造资源服务平台,实现了该框架的构建.制造资源元模型由数据元模型、应用元模型、扩展元模型三部分构成,统一制造资源信息模型框架由资源核心模型层、资源应用模型层及资源整体战略模型层构成.通过对统一制造资源信息模型的分析,说明了该制造资源模型的可集成性与可扩展性.     

支持动态集成的产品数据管理Web服务架构

基于产品模型数据交换标准的异构CAx和产品数据管理系统间的动态集成是网络化制造亟待解决的问题。分析了Web服务访问的产品模型数据交换标准数据的必要性和可能性,利用统一建模语言间接构建了产品模型数据交换标准和统一建模语言图解之间的映射关系。提出了基于产品模型数据交换标准的开放式产品数据管理网络服务架构,并将其应用于CAx和产品数据管理系统的集成方案。分析了架构的内部结构及功能模块,以计算机辅助设计系统为例,阐述了其利用简单对象访问协议消息调用公共产品数据管理网络方法的信息流程。基于产品数据交换标准和面向服务架构的方法,开发了接口功能模块,为系统集成的实施奠定了基础。     

统一建模语言状态图的Petri网模型及其分析方法

针对现有关于统一建模语言状态图形式化语义研究过程中存在的缺点,给出一种统一建模语言状态图的形式化语法表示方法,结合统一网、着色网定义了描述统一建模语言状态图动态语义的Petri网模型状态图网,状态图网可以准确描述状态图中的层间转移、转移的冲突和并发等现象,并且可以描述状态图转移上的数据处理和状态图之间的通讯机制,给出了从统一建模语言状态图到状态图网的转换规则,讨论了基于状态图网验证统一建模语言状态图正确性和一致性的方法.     

基于工作流的MDA开发方法

介绍了目前流行的MDA(模型驱动架构)的基本开发原理,指出了MDA在业务模型的开发及业务逻辑代码的生成上存在的诸多困难。然后从工作流技术入手,详细分析了XPDL(XML过程定义语言),并将工作流在业务描述方面的成熟技术应用到现在的MDA业务开发中,最后基于这种工作流技术的思想,描述了如何利用MDA实现一个特定平台下的开发。     

标准建模语言UML及其应用实例

简要介绍了标准建模语言UML(Unified Modeling Language)的基本概念和内容；并通过对电梯系统的实际建模，简要演示了应用UML建模的思路。