面向制造网格的任务管理系统研究

为协调和共享制造网格中分布的资源，设计并实现了一个面向网格服务的任务管理系统。建立了该系统的功能模型和工作流程，定义了面向零件和组件加工任务的网格资源节点模型和任务模型；基于任务时间、成本和服务质量的约束，建立了任务分解规则和资源节点的匹配规则，设计了任务调度及状态监控方案；最后构建了系统实现的体系结构和信息交换过程。基于网格原理，系统各功能被封装为网格服务，通过任务管理中心实现对服务的调用。系统已被集成到某区域网络化制造服务平台，为企业提供了与制造过程相关的网格服务。     

制造网格服务质量管理系统中的服务等级协议研究

由于制造业非技术因素的存在,使得制造网格在企业间的推广应用不仅需要有力的技术支撑,更重要的是如何正确对待和有效处理一些关键非技术因素,制造网格服务质量管理系统的提出为该问题提供了一种有效的解决方案。深入研究了制造网格服务质量管理系统中的服务等级协议,结合公平分配、合作博弈和协商谈判等方法和技术,通过对利益分配、协议管理、动态协商、违约检测和赔偿等内容的研究和应用过程分析,形成符合制造业企业实际应用的解决方案,为分布、异地企业间实现资源共享和协同工作提供协议约束的服务质量保障,是制造网格从理论和技术研究走向实际企业应用的必要前提和条件。     

SLA的制造网格模糊资源预留技术研究

提出了基于服务等级协商的模糊资源预留技术，在分析制造网格资源预留的必要性的基础上，建立了制造网格资源预留基本框架，着重研究了基于模糊原理的资源预留接纳控制策略，以资源预留率及请求接纳率为决策指标，以不同服务等级协商级别下的资源预留模糊预测量为决策依据，进行了算法描述与分析，并进行了验证。     

制造网格中基于服务质量的资源调度研究

为有效解决制造网格中的资源调度问题，建立了基于服务质量的制造网格资源调度器，将整个调度过程分为基于服务质量的资源搜索、基于服务质量的资源调度和动态交互协商3个阶段，并对资源调度阶段进行了深入研究。在对任务／子任务、资源进行数学定义、推理出资源-任务匹配矩阵的同时，以资源的服务质量属性为评价准则，以模糊层次分析法与群决策法为基础，建立了基于服务质量的群决策模糊层次分析模型，并结合一个具体应用实例说明了该模型的计算过程，验证了其合理性和实用性。     

支持协同制造的制造网格平台研究

为支持虚拟企业间的协同，借鉴网格技术和网络化制造运行机制，讨论了制造网格的定义，提出了制造网格体系结构及制造网格协同制造平台模型。通过采用Globus Tookit3提供的元计算目录服务和各种组件，设计了制造网格资源管理系统，实现了制造资源的封装、发布、搜索、信任评估、优选评估等管理。结合Agent技术开发了制造网格任务管理系统，实现了制造网格制造任务的分解、分配、调度等管理。建立了应用原型，说明了制造网格平台的应用过程。     

制造网格中资源管理与调度系统的研究

为解决制造网格 (MG)中资源管理与调度问题 ,本文开发了制造网格信息服务 (MGIS)和制造网格资源调度器 (MGRS) ,建立了制造网格资源管理与调度系统。其中 ,MGIS通过集成Globus提供的检测查询服务 (MDS)和各种制造资源封装模板实现了资源的远程封装、注册、发现和监控管理 ,而MGRS实现了全局工艺规划 (GPP)分析、资源发现、资源选择、资源匹配以及容错处理等基于TQCS(时间、质量、成本、服务 )的资源调度功能。最后 ,本文通过建立应用原型说明了该系统的实际应用过程。     

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。     

基于制造网格的虚拟企业组织变更与制造资源调度问题研究

为提高虚拟企业的组织和运营效率，引入网格技术，基于制造网格构建面向应用的虚拟企业架构。在虚拟企业环境下，根据制造资源不同的调度阶段，分别建立基于外网格的虚拟企业制造系统和基于内网格的成员企业制造子系统；提出以制造资源特征匹配为核心的虚拟企业分布式调度策略和成员企业本地调度策略。针对特征匹配过程，建立制造资源特征集，对每个特征集制订相应的匹配准则，以保证特征匹配的可行性，进而完成调度过程。最后，通过定制型人工关节产品开发实例，阐述了基于制造网格的虚拟企业组织和制造资源调度过程。     

复杂产品开发过程中资源优化使用技术研究

为实现复杂产品开发过程中制造资源的优化选择和使用，提出一种基于分层的多目标优化决策方法。面向过程的任务分层分解技术，将影响资源选择的约束因素和评价标准与特定的产品开发任务相结合，保证所选择资源的实用性。并行协同产品开发环境的建立以及基于Agent技术的资源调度过程实现，为制造资源共享和优化使用准备了条件。通过改进的多目标优化决策方法结合增益目标、损益目标准则下两个效用评价函数，详细地描述了服务响应时间、服务质量、成本、安全性等约束目标下资源优化选择的原理和过程，实现了资源调度的“排序选优”。结合工程实例，验证了该算法的可行性。     

制造网格任务分解策略和相关度判定研究

制造网格任务分解能大大降低制造任务执行过程中的信息交互复杂度和约束关系,提高制造网格协同工作的效率,从而保证服务质量(Quality of Service,QoS)。弱耦合原则是制造网格任务分解时的关键准则。根据制造任务之间的弱耦合要求,即要求分解后的子任务(活动)间的相关度较小(弱耦合),提出了一种基于模块化的任务分解策略,分析了模块化分解的可行性和分解过程,并建立了分解模型,提出了一种制造网格子任务(活动)间相关度判定的方法,并通过一个实例说明了任务分解相关度的判定方法。     

基于生态模式的服务管理系统及其形式化构建

针对制约面向服务架构发展的Web服务管理瓶颈问题,从服务管理的角度提出一种以服务为中心的面向服务架构,把服务资源系统的管理和演化作为核心,着重研究系统中服务的能力描述和服务间关系的维护。给出了系统基于生态模式的形式化描述方法和构建算法,可由计算机自动构建服务资源系统的全局模型,并实现服务个体及个体间关系的自动维护。实验表明,以服务为中心的面向服务架构的服务系统具有较好的运行稳定性和检索查全率。     

面向网络化制造的资源共享服务平台研究

为支持网络化制造环境下联盟企业之间的资源共享和协同工作，提出了构建面向网络化制造的资源共享服务平台的技术方案。给出了该平台的功能体系结构，详细分析了网络化制造模式下的资源获取和集成技术、共享资源的网络化和集成化管理技术、基于资源共享的异地企业协同工作技术、基于应用服务提供商模式的网络化制造服务技术，以及基于Web服务的虚拟企业应用系统集成技术等关键使能技术，并通过原型系统的开发和初步应用验证了该技术方案的可行性和实用性。     

基于动态服务合成的应用型服务网格框架研究

为实现应用型服务网格资源的协同共享，提出了基于动态服务合成的应用型服务网格实现框架。该框架通过将网格内多个简单服务有效集成为复杂的服务，将分散孤立的资源连通成逻辑上的整体，使其协同为用户提供更丰富的服务和更好的服务质量。以动态服务合成为中心，按照从具体资源到用户请求自下而上的顺序，将动态服务合成框架划分为信息基础层、资源层、基本服务层、抽象服务层和任务层5个层次。通过对各层次子问题模型的逐个求解，实现底层资源协同共享。最后，给出了该框架在全国高校仪器设备和优质教育资源共享系统项目中的原型实例。     

Web服务在合作设计中的应用研究

通过分析知识服务中合作设计的实现问题，基于Web服务技术，建立了Internet中资源单元(服务提供)和设计实体(服务请求)协同工作来完成合作设计任务的模型，比较了Web服务技术与传统Web应用技术在知识资源发布和发现以及应用集成方面的优劣。以电磁轴承转子系统结构设计为实例，给出了知识服务中基于Web服务技术实现产品设计的过程，验证了所建立的合作设计模型的可行性。     

服务工作流中基于资源约束的服务选取方法

在面向服务的工作流管理系统中,目前多采用难以准确获取的服务质量信息来选取服务,忽略了基于业务去选取符合需求的服务。通过对资源约束间的相关性、约束满足的时效性等性质进行分析,提出基于资源约束满足性的服务选取方法,并给出了具体算法。该方法将工作流模型中描述的约束条件分离出来,并在运行时和服务选取之前判定其满足性,从而可以选取满足业务需求的服务。实例分析表明该方法具有很强的通用性和实用性。     

基于网格的应用服务提供商平台制造资源共享方法研究

针对网络化制造应用服务提供商平台的网络带宽瓶颈和服务能力不足的问题,在传统中央服务器一对多模型的基础上,提出了基于网格的多对多服务模型,将平台提供的制造资源服务由多个分布的网格服务节点协同完成.面向多对多服务模型,建立了以服务为中心的制造资源模型,采用面向对象的方法建立制造资源模板,实现了基于资源描述框架的元数据描述.在制造资源的发现方面,采用分布式和集中式相结合的机制,建立了相应的分层模型,并给出资源查找过程.最后,讨论了平台原型系统的组件结构及关键技术,并通过原型系统的开发和初步应用,验证了模型的可行性和实用性.