制造网格下通用企业服务中心设计与实现

制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键.以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性.     

制造网格中资源的发现研究

制造资源的有效发现是制造企业间信息集成的基础。介绍了资源发现在网格环境中研究的现状,以及制造网格理论发展的最新动态。针对制造网格研究的现状以及制造企业的信息化集成需求,提出制造网格中资源的发现框架,采用网格技术中的Web资源服务框架(WS-Resource Framework,简称WSRF)对制造网格中的资源进行封装,并且把服务合成的概念应用在制造网格领域,讨论了合成的方案以及复合服务的执行。     

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。     

面向服务的基于元模型的统一制造资源建模研究

为了解决网络化环境下多应用系统中制造资源集成的问题,提出了一种面向服务的基于元模型的制造资源模型。该模型从基础数据、业务过程、应用扩展三个方面对制造资源进行抽象,并引入情境元类,从元概念、元属性、元关系三个方面对制造资源信息模型进行表达。分析了元模型的扩展机制,给出了统一制造资源信息框架,并利用面向服务的相关信息技术,建立了一个可扩展、可集成的面向服务的数字化制造资源管理平台。     

面向服务的制造网格系统研究

基于面向服务的架构和制造网格技术,提出了面向服务的制造网格系统结构,分析了该系统的运作机制,确定了实际的业务流程,并对其中主要的制造资源封装、制造资源配置、业务流程设计的实现进行了研究.该系统充分发挥了制造网格中制造资源的可增长性和面向服务的架构中服务应用的灵活性、复用性的优势,使面向服务的制造网格系统中的制造资源节点提供的服务成为一种自治、开放,以及与制造资源属性无关的网络化构件,适应制造业随需应变的敏捷性和协作生产能力的要求,推动分布式系统在制造业领域中的应用.     

制造资源获取的过程模型及定量化分析

使用制造网格(MG)和智能体(Agent)综合的方法构建制造资源获取的过程模型,其中Agent包括需求Agent、任务Agent、执行Agent、资源Agent和MG服务Agent.采用Fuzzy Petri Nets(FPN)方法建立单个网格节点上制造资源获取的Petfi nets模型和整个制造网格环境中制造资源获取的综合Petri nets模型.通过模糊逻辑推理方法,给出制造资源获取的定量分析方法.最后通过实例分析说明该方法的有效性.     

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.     

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。     

网格研究现状及其在制造业中的应用

介绍了网格的概念、发展、开放网格服务架构、开放网格服务基础设施、Web服务资源框架及Globus工具包3等网格开发工具，举例说明了网格在电子科学、电子政务、电子娱乐、电子教育、电子商务和电子制造等背景下的应用需求以及在制造业中的应用契机。利用网格交换制造信息的能力，可以建立虚拟企业，促进企业在软硬件、数信知和智力资源上的合作与共享。简述了国内网格研究现状，重点阐述了网络化制造资源网格的研究目标、研究内容和拟解决的关键问题，探讨了该网格的体系结构、应用集成框架、标准、协议、建模、组织、管理和协同以及工作流等。制造业网格系统是一个由物流网格、销售网格、客户网格、伙伴网格、制造网格和设计网格等多个业务网格系统组成的应用系统。     

制造网格中制造资源的建模

为了规范网格体系下的制造资源的管理，实现资源的共享与优化配置，建立了基于制造网格的制造资源管理模型。提出了服务域的概念，并将服务域引进到UML类图中对制造网格资源进行了分析与建模，使用域来支持资源模型的层次化管理，从而解决了只用一幅UML类图来构建海量制造网格资源的弊端。为了进一步方便制造网格中的资源存储、发布、封装和搜索，结合STEP和XML／WSDL对制造资源进行了描述。在开发的制造网格原型系统中，基于制造资源管理模型，对制造资源封装过程进行了分析。     

物流资源网格环境中资源集成框架的研究

针对物流应用的特点,提出了面向网格服务架构的物流资源网格,并基于Globus Toolkit和开放网格服务架构一数据访问与集成,构建了物流资源网格环境中的资源集成框架(包括资源调度使能服务和一些分布、自治的资源域),将第三方物流公司组成虚拟的物流企业联盟。为了对不同企业的物流资源信息进行管理,资源域提供了域控制代理服务、资源管理服务等网格服务,或者将企业遗留系统封装为网格服务。在资源域的基础上,资源调度使能服务(包括资源匹配服务、资源分配服务和资源监控服务)实现了虚拟企业联盟中的物流资源信息共享及优化凋度。     

基于网格的网络化制造平台集成研究

提出了一种基于网格的网络化制造平台集成系统,该系统由网格应用系统来实现网格资源的查询和匹配,利用工作流管理系统来实现相关任务的流程控制,完全实现系统的自动化。其次分析了系统的关键技术,重点研究了结构中涉及到的封装问题,提出了将制造平台的各个功能模块分别进行封装,在封装的基础上集成网格资源的处理标准,为网络化制造平台的集成提供一定的技术基础和实现保障。     

网络化制造资源集成研究

对网络化制造资源集成的内涵以及其与传统资源集成进行了比较研究。对网络化制造资源集成进行了系统研究；从层次分析的角度建立了网络化制造资源集成框架；对制造资源进行描述，提出了制造资源信息建模方法；给出了制造资源集成宏观数学模型并对其进行分析，提出提升制造资源集成系统的核心能力应采取的宏观措施。     

制造资源云集成元建模及云Agent服务调度研究

针对云制造过程中的制造资源虚拟化问题,分析了制造资源的存在形态、构成及其属性,提出基于RFID技术与对象名解析服务的制造资源感知与追溯逻辑架构,以实现物理制造资源虚拟化;通过建立虚拟制造资源静态-动态集成元模型,为异构、动态的虚拟制造资源的重组和融合提供统一描述机制;在此基础上,将移动Agent和云服务发现机制相融合,提出云Agent（cloud  Agent）的概念,并基于资源中介的改进合同网机制,实现云制造服务自适应管理和调度;给出了面向复杂产品协同的制造资源云服务平台原型系统,并结合汽轮机制造服务协同应用案例,初步实现了制造资源虚拟化和服务部署。     

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。     

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。