业务对象平台无关模型建模方法及其完备性研究

为支持业务对象平台无关模型的设计,以支撑模型驱动的企业应用软件开发,扩展了业务对象概念的语义范畴和粒度,在可互操作可配置可执行的模型驱动体系结构研究的基础上,给出了业务对象形式化定义和业务对象的平台无关模型.从基本构成要素(数据集、操作集、状态集及其间关系)的角度,给出支持业务对象模型的语义完备性约束.实践表明,研究成果可为大粒度业务对象平台无关建模提供基础的理论支撑.     

机电系统的概率行为树建模及可靠性评价

直接利用模型检测工具提供的形式化语言对系统进行形式化建模直观性较差、建模难度大,因此利用概率行为树对机电系统进行形式化建模,并通过概率模型检测对机电系统进行可靠性评价。对机电系统功能执行过程中功能载体的状态及其变迁进行了研究。基于概率行为树的语义和句法,提出了机电系统状态变迁过程的概率行为树建模方法,开发了建模支持工具。利用该建模工具可实现机电系统的概率行为树建模并能将其转换为基于PRISM语言的形式化模型。基于机电系统的潜在故障,用连续随机逻辑对机电系统可靠性评价指标进行形式化规约。基于概率行为树模型和可靠性评价指标的形式化规约,利用模型检测工具PRISM实现了对机电系统的可靠性评价。该方法比直接使用形式化语言建模更直观、易于理解和掌握。     

基于语义的产品功能形式化建模

由于缺乏形式语义,很难利用计算机在功能空间中进行有效的推理,以辅助设计人员进行功能分析和产品设计.为了解决传统功能模型存在的缺点,将基于描述逻辑的形式语义及其推理模型引入产品功能建模.从系统的观点出发,在功能基模型的基础上,定义了描述功能行为和流的原子概念,建立了基于本体的产品功能描述模型.举例说明了使用描述逻辑语言对产品功能进行形式化建模的方法.该形式化建模方法可使人和计算机共同理解各项功能的含义,并利用计算机在功能空间中进行推理,辅助设计人员进行功能分析和产品设计.     

面向异构数据库集成的语义模型构建技术研究

传统的紧密耦合集成方法缺乏可扩展性和较强的语义表达能力。为此,提出了一种语义模型构建技术,并以语义模型来取代传统集成中的全局模式。语义模型的构建以资源描述框架和资源描述框架模式为基础,实现数据语义关系的形式化描述,以异构数据库数据到语义模型的两级映射方法为手段,保证数据的透明访问和模型本身良好的可扩展性。语义模型使得构建语义一致的全局数据视图成为可能。应用表明,该模型是可行而有效的。     

基于AutomationML的信息物理生产线系统模型驱动开发方法

当前制造业企业面临着生产模式由大规模生产转为大规模定制的挑战,开发信息物理生产线系统是迈向大规模定制的第一步.针对信息物理生产线系统混合异构的开发工具间多领域信息交互及自动化信息集成,提出一种基于Au-tomationML(AML)的模型驱动开发方法,基于该系统的信息集成架构实现模型集成及模型转换;提出实现模型开发验证流程一体化的工具链作为该方法的实现,并以木雕产品的加工包装为例进行实验验证.实验结果表明,该方法支持面向个性化定制产品需求的信息物理生产线系统模型构建、规划调度及形式化验证等开发流程,实现了系统的开发统一化及信息集成的自动化.     

工艺语义驱动的序列三维模型构建系统

为满足企业对三维工序模型的迫切需求,提出一个工艺语义驱动的三维模型构建系统框架.以数字化工艺卡片为研究对象,将工艺信息引入三维重建领域中,采用自然语言理解技术,从工步语言中提取工艺语义模型,以描述工艺设计意图.根据二维工序图形进化过程和特点,将工艺语义模型映射到工序图中,以指导工序图形理解,完成制造毛坯序列三维模型的构建.开发了一个原型系统,该系统能实现三维工序模型快速自动生成和切削加工工艺过程可视化仿真.以某涡轮减速箱零件为例,对系统进行了实例验证.     

支持变型设计的可配置产品结构模型

根据变型设计对产品结构可配置性、可重用性和灵活性的需求,深入分析了广义产品结构和数据之间的语义关系,提出了一种将扩展与或树和装配有向图相结合的可配置产品结构模型。扩展与或树覆盖了一组变型产品的结构,建立了产品节点之间的内在语义关系和配置条件,用以支持变型产品的组成结构变型;装配有向图形式化描述装配关系和装配方向,用以表达产品结构中装配语义。在此基础上,通过可扩展属性集来描述产品结构中各节点属性及其关系,支持变型产品的参数变型与传递。最后以汽车减震器产品系列为例,说明该模型对支持快速变型设计的可行性。     

支持协同产品商务中网络服务自动化的服务描述研究

为网络服务提供全面准确的描述,是实现协同产品商务中网络服务自动化的一个前提.为此,提出了一个支持网络服务自动化的服务描述元模型.该模型对网络服务描述语言的方法进行了扩展和延伸,弥补了网络服务描述语言在服务语义描述及性能描述上的缺陷.该模型回答了“服务做什么”、“服务如何做”、“如何获取服务”和“使用服务需哪些支持”等问题.讨论了服务描述实现技术,指出了通过国防高级研究计划局用于服务的代理标记语言而建立的网络服务描述,能很好地表述该模型,为模型的实例化提供技术支持.最后通过实例对模型的正确性和技术的可行性进行了验证.     

基于本体技术的企业模型互操作

为了解决多企业建模中异构模型间的互操作问题.提出了基于本体技术的模型转换方法,以实现语义层面上的模型互操作.在该方法中,首先给出了以模型转换生成器为核心的模型转换框架,在该框架中抽象出源建模语言和目标语言的元模型,并建立共享的模型参考本体及元模型到参考本体的语义标注,作为概念语义匹配推理的基础;其次给出了模型转换的过程和转换自动生成的实现技术;最后通过一个模型转换实例,验证了本方法的有效性和可行性.     

基于语义的仿真文件跨平台访问方法

针对目前仿真数据管理技术缺少文件语义访问接口支持的问题,提出基于语义的仿真文件跨平台访问方法,并开发了一个面向刻蚀机研发中仿真数据管理的语义文件系统。在工程需求分析的基础上,为实现仿真项目语义的结构化表达,开发了面向产品仿真领域的本体库。给出了基于语义的仿真项目访问形式化模型,并设计了基础的语义倒排索引结构及计算加速方法。介绍了所开发的原型系统,该系统能够屏蔽仿真文件的具体物理位置,使工程师实现基于语义而非物理位置的仿真文件访问、查询和共享。     

新型人工骨支架结构及其功能

提出新的具有渐变性孔隙率特性的同心圆人工骨支架结构,建立数学模型并且编写结构设计和仿真软件。通过宏观把握孔隙率变化,建立人工骨支架结构与自然骨之间的对应关系,建造复杂的、高孔隙率、相互连通的微孔道立体结构,并显示三维图像指导支架内部结构的设计。由软件生成IGS文件导入其他三维辅助设计软件如 PRO／E等生成STL文件,结合快速成形技术直接制造。最后讨论该支架结构与Kammer股骨三维桁架理论结构模型之间的关系,以及该结构对骨再造和人工骨支架结构设计前景的影响。     

Analysis of Process Models: A Fuzzy Logic Approach

Process modelling tools, such as the Integrated DEFinition (IDEF) methodology, allow for a systematic and a well-defined representation of processes, e.g. manufacturing, product development, and business. The most frequently recognised short-coming of process modelling is the lack of analysis tools. Owing to the qualitative and static nature of models, mathematical techniques are difficult to apply. To make the process modelling methodologies more attractive, formal techniques for analysis of process models are required. In this paper, an analysis approach for process models, based on fuzzy logic and approximate rule-based reasoning, is presented. Possibility distributions are used to represent uncertain and incomplete information of process variables. An approximate rule based reasoning approach is developed for quantitative analysis of process models. The effectiveness of the approach is illustrated with an industrial example. The architecture of an expert system for the quantitative analysis of process models is also outlined.     

业务过程重组分析方法研究

从定量的角度研究企业经营过程重组中存在的一些共性问题，提出了采用概率论和排除理论分析业务过程改变之后的成本和时间的变化关系，为从定性到定量研究过程重组提供科学合理的解决方法。     

水泥生产行业信息系统集成软件体系结构模型

从软件体系结构的概念，原理和方法出发，通过对特定领域－水泥行业的企业信息化集成的研究，提出了一具具有领域应用特点的软件系统结构模型－CMISA1．0，并针对该模型设计实现了相应的开发工具，最后，简要介绍了如何使用该模型和开发工具进行快速应用系统开发。     

基于状态维修的开放系统研究与实现

为解决基于状态维修系统间硬件和软件组件的交互和集成、基于状态维修系统组件的快速开发、系统组件的灵活更新和维护费用的节约等问题,开发了一个基于状态维修的开放系统架构,该架构的核心是对分布式基于状态维修软件结构模型的定义。首先定义了分布式基于状态维修软件结构模型,然后论述了分布式基于状态维修网络平台的实现,最后给出了基于状态维修软件结构模型验证的实例。     

A Supervisory Control Approach for Execution Control of an FMC

This paper presents a generic methodology based on formal language theory for the modeling and control of flexible manufacturing cell (FMC) systems. The motivating idea behind the overall approach stems from the supervisory control theory under the framework of Ramadge and Wonham. Essentially, we characterize the asynchronous and dynamic behavior of an FMC as a regular language and formulate the control logic generation problem as a sublanguage calculation problem, which requires the resulting language to satisfy at least two properties: maximal permissiveness and controllability. Then an algorithm for resolving the problem is presented. Based on the solution of the problem called supervisor, we propose a controller architecture that guarantees coordinated operation of an FMC through the regulation of occurrences of events. An adaptive control policy that regenerates supervisors on changes in task configurations is presented and a dynamic equation that describes the evolution of the control logic along time is derived. Then, we show that the proposed maximally permissive adaptive control policy has a number of preferred properties, including computational efficiency and consistency between the successive supervisors. Finally, a controller for an example FMC is implemented, using the object-oriented software modules. Our procedure has the merit of mathematical soundness, modular design, and systematic implementation.     

Coordination of order and production policy in buyer–vendor chain using PROSA Holonic architecture

Supply chain (SC) coordination can be pursued by adopting a centralized or decentralized decision-making approach. In recent years, new software architecture for managing the supply chain at the tactical and operational levels has emerged. It views the supply chain as a set of intelligent software agents, each responsible to perform one or more activities in the supply chain while interacting and negotiating with other agents in the planning and execution of these responsibilities. This paper describes a practical system framework for coordination activities in a buyer–vendor chain to determine the best decision making in the chain using the holonic paradigm. In the present article, while reference is made to the holonic paradigm, its related concepts as well as the implementation aspects of the mentioned paradigm within a supply chain are discussed. Throughout the article, as we try to cast light on the Product-Resource-Order-Staff Architecture of this approach, attention is paid to the operational advancements of the model in order for the model to be responsive to the needs of coordination of product and information flows within a buyer–vendor chain under present stochastic environments. The proposed holonic model in this article makes use of intelligent agents and mathematical models to build decision-making models in the proposed holons, as well as solution algorithms, negotiation mechanisms, and coordination-expanded policies in the mentioned architecture. Numerical studies are also provided to illustrate the effectiveness of the proposed models and methods.     

基于体系结构的软件可靠性评估

对软件可靠性评估的重要工具之一——基于体系结构的可靠性模型进行了实验验证。为了准确地分析软件模块间的调用关系并估算模块的可靠度,首先,依据评估方式的不同将基于体系结构的软件可靠性模型划分为合成型与分级型两类;然后,对软件体系结构的确定与软件模块的划分进行了分析,并阐述了模块可靠度和模块间转移概率的估算方法与步骤;最后,对某地面目标模拟源主控系统软件进行了实例分析。结果表明,实验系统的确定可靠度值为0.938,而合成型、分级型模型估计值分别为0.972和0.969,由此验证了两种模型的可应用性,为工程应用中实施基于体系结构的软件可靠性评估提供了参考。     

面向对象的程序设计方法在桥式起重机CAD系统开发中的应用

针对目前机械产品设计软件开发的复杂性特点,采用面向对象的程序设计方法,可将软件开发简单化.并能实现通用性强、可分离度高、可拓展性好的优点.桥式起重机CAD系统软件设计就是基于此方法的很好的例子,通过面向对象方法中类的程序设计方法,可将该软件设计为一个具有多功能的实用性软件,既可以作为检测性单位评价产品好坏的软件,又可以成为企业设计人员的好工具.     

基于Web面向中小型制造企业的PLM系统的研究与实现

这里对PLM的基本概念及内涵,PLM系统体系结构的演化等进行了系统阐述和分析;在借鉴国内外知名软件供应商和研究机构研究成果的基础上,提出了一种适合并行设计和协同开发的PLM系统体系结构,包括PLM系统的功能模型、离散制造业产品的全生命周期模型和体系结构模型;并给出了系统实现策略。最后,开发了一个PLM软件原型系统,部分技术思想得到了验证。