基于网格原理的跨企业协同制造平台

为了支持企业间的制造协同,参考网格的运行机制,提出了基于网格的跨企业协同制造平台。该平台包括制造资源管理系统、制造任务建模系统和制造任务管理系统等3个相关的系统和面向网格的协同工具。采用Agent及领域知识模型支持平台的资源管理、任务建模、资源调度、任务分配及制造过程管理等。分散的制造企业可以通过Internet,利用协同制造平台建立全球制造网络,实现对市场的快速和敏捷响应。     

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。     

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。     

基于制造网格平台的模具制造资源共享机制研究

介绍了制造网格的基本概念，分析了中国模具制造企业制造资源利用现状以及对信息化的需求，提出了基于制造网格平台的模具制造资源共享机制。对中小模具企业里的各种与模具全生命周期有关的资源进行分类、规划和整合，以制造网格为平台构建了制造服务协同制造网络。通过对模具制造资源进行网格化封装，实现了资源的协同共享，为中国模具制造企业实现信息化和网格化制造提供了理论支撑。     

制造网格中服务质量管理系统的研究

为确保制造网格平台提供的各种制造资源及服务达到使用者的功能与质量要求,建立了制造网格服务质量管理系统。在该系统中,任务分解通过特征匹配和相似度搜索算法、服务质量约束分解、服务质量分解结果验证等过程实现;资源调度通过服务质量属性匹配,基于时间、质量、成本、服务和信誉度的多目标决策建模,以及容错处理等过程实现;资源预留采用基于预留策略和任务列表的方法实现;服务等级协议则通过服务等级协议协商、违约检测、违约赔偿以及服务等级协议中止等过程实现。制造网格服务质量的研究,贯穿产品开发、制造、管理和销售等整个生命周期,其成果直接影响制造网格的实用性,是制造网格从“研究”走向“应用”的一个重要环节。     

服务约束下的制造网格任务规划研究

为了实现制造资源的共享和协同,需要对制造网格任务进行规划.由于制造网格平台服务数量所限,或服务的QoS指标不同等因素会造成任务规划过程中活动的服务约束问题,从而导致其他相关联的活动无法正常开始执行.针对制造网格及其任务特点,分析了制造网格任务规划时的服务约束情况,提出了根据服务约束情况调整和修改规划的任务规划方法,并提出了服务约束下的工期-成本优化算法,实现了对制造网格任务的有效管理和控制.     

基于制造网格平台的模具制造资源共享机制研究

介绍了制造网格的基本概念,分析了中国模具制造企业制造资源利用现状以及对信息化的需求,提出了基于制造网格平台的模具制造资源共享机制.对中小模具企业里的各种与模具全生命周期有关的资源进行分类、规划和整合,以制造网格为平台构建了制造服务协同制造网络.通过对模具制造资源进行网格化封装,实现了资源的协同共享,为中国模具制造企业实现信息化和网格化制造提供了理论支撑.     

基于Internet的制造企业协同知识网格平台

为解决专业镇内制造企业间软件资源、数据资源和知识资源的共享与利用问题,在分析了专业镇内制造企业的需求现状以及网格技术发展现状的基础上,给出了基于WSRF标准的服务封装在制造企业网格中的应用途径,并对XPlanner、XWIKI等项目管理与知识管理工具进行封装,形成分布式的产品数据管理系统,进而构成支持企业间协同产品开发的知识网格平台。平台的应用提高了专业镇制造企业的产品创新能力。     

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。     

自组织制造网格及其任务调度算法

通过分析制造系统自组织的特征，以及网格技术在制造业应用的理论基础和系统框架，提出了自组织制造网格的概念，指出资源动态管理和调度是自组织制造网格中建立虚拟组织、实现资源共享和协同工作的瓶颈点，提出基于T，Q，C，S的多层次、多目标整数规划调度算法。同时，结合自组织制造网格的应用实例和一个具体的加工任务，验证了自组织制造网格理论的合理性和调度算法的可行性。     

Study on manufacturing grid resource service QoS modeling and evaluation

Current research on manufacturing grid (MGrid) systems has mainly concentrated on its concept, architecture, application prototype platform, and application foreground. Absent from the trend is the quality of service (QoS) of MGrid, such as QoS modeling, QoS evaluation, and QoS-based scheduling, which play a very important role in MGrid resource management. The related topics about MGrid and QoS are investigated in this study. The characteristics of QoS associated with its management requirements in MGrid are then further studied. Classification and modeling of MGrid QoS are investigated from three different perspectives: QoS whole-lifecycle management, MGrid architecture view, and QoS attribute parameters. The measurement and evaluation models of QoS parameters in MGrid are presented. A simple case study is described to illustrate how the proposed works can be applied to MGrid resource service management.     

Research on co-reservation in the manufacturing grid system

According to the features of manufacturing grid (MGrid) resources, some resources should be reserved jointly to schedulers before executing a complex MGrid task. We define it as a co-reservation. In order to support co-reservation, we design a framework, a workflow, and a series of application programming interfaces of co-reservation in the MGrid system. The processing of co-reservation requests may be expensive due to a number of cell reservations, the complex relationships, and the large number of eligible resources in the MGrid system. In this paper, the processing of co-reservation requests is transferred to the subgraph isomorphism problem and an improved algorithm is introduced to solve it efficiently. Finally, we implement a prototype of co-reservation in the magnetic bearing resource and service sharing platform under MGrid. The experiment results show that the improved algorithm is effective to co-reservation.     

制造网格资源服务Trust-QoS评估及其应用

为提高制造网格(Manufacturing grid, MGrid)系统中资源调度的成功率和有效性,减少用户选择最佳资源的时间,设计开发MGrid资源优选系统。针对当前MGrid资源管理和调度与资源服务信任相分离的缺陷,阐述资源服务信任QoS概念及其在整个MGrid资源管理和调度中的重要地位和作用,分析MGrid系统中资源供需双方在进行资源服务交易时存在的信任问题。在此基础上,建立包括域内和域间资源服务信任QoS评估的两层结构的MGrid资源服务信任评估模型,并给出该模型中资源服务信任评估具体量化算法、信任值的实时动态更新算法。对所提出的模型和算法进行试验验证,结果表明所提出的模型和算法能有效地提高MGrid系统中资源调度的成功率和有效性。     

基于Agent和工作流的跨企业协同制造支持系统

通过分析跨企业协同制造业务过程,提出基于Agent的柔性工作流驱动的跨企业协同制造支持平台,其核心是一组自主交互的智能Agent,通过Agent之间的协作实现协同制造任务建模、制造任务动态调度与分配、制造资源管理及制造过程管理等功能。讨论了系统结构设计、关键技术及系统实现,并以航空发动机企业间协同制造为例进行验证。系统表现了较好的模块化特性、柔性和开放性,并可能在敏捷供应链及扩散制造方面获得进一步应用。     

基于Agent的制造网格资源优选评估模型研究

为了解决制造网格系统中制造资源发现的优选问题,缩短用户选择最佳资源的时间,提高制造网格的服务质量,提出了制造网格系统中制造资源发现机制的结构模型,建立了包括一般性评价指标、特有评价指标和个性化评价指标的制造网格资源评价指标库,并提出了基于Agent的制造网格资源优选评估模型和具体实现算法。结合实例对该模型和算法进行了验证,结果表明所提出的模型和算法可以有效地解决资源优选问题。     

网络化可重构制造资源优化配置技术研究

在中国国家863高技术发展计划重大专项《基于制造资源优化配置的制造过程管理系统》之子课题《可重构制造资源优化配置平台》，中国航空科学基金项目《以工艺流程为核心的异地协同制造资源优化配置及其实现技术研究》资助下，面向网络化、智能化、敏捷化的数字制造模式，综合运用面向对象技术、分布式数据库技术、集成技术，以及多目标优化理论，开展网络化可重构制造资源优化配置关键技术研究，重点是建构网络化协同制造任务信息模型，网络化制造资源信息模型，动态可重构的制造资源优化配置方案，开发网络化可重构制造资源优化配置平台。