云制造环境下支持演化的制造云服务元建模

针对制造云服务运行环境的高度动态开放性,在分析了制造云服务建模需求的基础上,提出了支持演化的云服务元建模框架,着重研究了框架的语义表示层中的云服务元模型架构。在云服务元元模型层,给出了云服务元元模型的形式化定义及云服务的概念模型。在云服务元模型层,阐述了云服务业务主对象、业务元对象和业务元数据的模型结构及演化操作对象、演化日志对象的模型结构。在云服务模型层,基于Web本体描述语言建立了云服务本体。在此基础上,提出了云服务的演化过程模型。开发了一个面向模具行业的制造云服务管理平台原型,通过实际案例验证了该云服务建模方法的可行性和有效性。     

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。     

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.     

基于SOOA的制造资源服务化封装与部署机制

针对云制造环境下制造资源服务化的需求,提出一种基于SOOA(Service Object-OrientedArchitectures)的制造服务运行机制,描述了服务注册、发现和调用的过程.分析了智力资源、知识资源和工具资源这几种不同类型制造资源的服务化方式,同时探讨了强控制封装、弱控制封装、虚拟化封装和计算能力封装这四种不同的封装模式,分析了各封装模式的应用方式和适用场合,给出了一个制造服务部署及管理的软件平台的架构,分析了平台各组件的构成、功能及依赖关系,最后介绍了原型系统的开发.     

云制造加工设备服务化封装与云端化接入方法

针对云制造模式下对制造资源的服务化封装和云端化接入的新需求,结合物联技术,提出一种云制造设备的服务化封装与云端化接入方法,设计了设备端传感器群优化配置、制造能力描述模型、实时制造服务状态信息主动感知、云制造设备的协作生产与自主决策、设备端制造服务封装、制造服务云端化接入等关键技术的实现框架,使加工设备的制造能力可被主动感知,制造服务过程信息透明和实时可访问,并能通过一种松散耦合和即插即用的方式接入云制造平台,为云制造中海量制造资源的云端化接入、主动发现、优化配置,以及生产任务的高效、高质生产提供了一种新思路。     

基于RVCS的云制造资源封装、发布和发现模型

为了在云制造的海量数据环境下实时发布和更新资源云信息,快速发现和获取资源信息,基于资源及服务的动态属性,建立了云制造三层属性结构,提出了基于资源云服务的资源封装、发布和发现模型,详细介绍了动态属性发布、Web服务描述语言、文件结构、资源云发布及其发现与匹配等关键要素的实现过程,并采用常用分布式应用软件mpiBI。AST和Microsoft．Net初步搭建了原型系统,实现了基本功能,为今后进一步深入研究和完善功能提供了理论和技术支持。     

基于资源云端化的服务调度本体描述模型

在分析云制造资源虚拟化支持技术的基础上,探讨了制造资源融入平台的虚拟云端化的形式化描述方法;以云制造服务调度框架为依托,梳理了云制造服务调度的各类参与角色与完整运作流程,建立了云制造服务调度本体概要模型并基于OWL-S进行了模型刻画,规划了云制造服务调度作业的逻辑处理结构,分析了云服务调度知识库的知识规则分类组成,最后拟定了基于SOA架构的云制造服务调度平台的技术实现方案。     

制造服务及其成熟度模型

为引导企业制造服务化的进程,分析了制造的内涵及其基本的四要素、服务的本质及特性,从制造的四要素讨论了制造服务化的途径和关键点。在此基础上,提出制造服务成熟度模型,给出制造服务成熟度模型的概念,分析了不同制造服务成熟度的关键特征,描述了制造服务化水平持续增长的路径。分析了云制造的服务成熟度以及未来的发展趋势,提出一种能够支持不同服务成熟度水平的企业运营的服务平台体系结构,并讨论了其中的关键技术。通过一个制造服务平台的典型案例,描述了该服务平台如何支持不同制造服务成熟度的企业运营。     

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。     

面向装备制造行业的云制造服务需求与资源响应模型

针对制造服务资源在制造商搜索、获取、匹配、交易、使用过程中的多样性、动态性、离散性等特点,提出了一种云制造服务资源集聚机制与新的商业模式,建立了面向装备制造行业的云制造服务需求与资源响应模型,并采用直觉梯形模糊集匹配算法进行求解。通过某风电设备的云制造服务应用验证了该模型的可行性,研究成果为促进装备制造服务化发展提供了一种先进实用的方法和关键技术。     

制造资源智能检索系统个性化服务模型的设计

网络制造资源智能检索系统虽不同于一般的检索系统,但主要是因为该系统是面向网络制造资源专业领域主题搜索引擎,与普通搜索引擎的最大差别就是有选择性的抓取信息,而并非遍历Web,因而也需要个性化的服务来提高搜索的智能化水平。本文就是从该立足点出发,研究并设计了适合网络化制造资源检索的个性化服务模型。首先构建了制造资源智能检索系统个性化服务系统的整体框架,并逐一介绍了组成该系统的几个子系统。最后着重介绍了该系统中所用到的一些关键技术以及部分难点,并以代码的形式进行实现。     

制造网格中制造资源封装的经济模型

随着制造网格研究的逐步深入,制造资源封装问题引起了广泛的关注,对制造资源的封装不仅要求其在操作上能以统一的方式进行访问,也要求其能在功能、性能等方面体现出特殊性,以QoS满足用户的需求。本文在分析了制造网格中制造资源封装存在的一定问题后,提出了引入经济模型解决制造资源性能无法表达的问题,并通过全自动线束机的封装为例,验证了其的可行性。     

云制造资源虚拟化描述模型及集成化智能服务模式研究

针对云制造资源服务模型及其特点,形式化定义了云制造资源及其粒度模型。通过构建制造资源的分布式语义描述模型,屏蔽了各类制造资源粒子在底层数据结构方面的差异,在信息表示的更高层次上实现了制造资源粒子的虚拟化描述。通过构建云制造资源本体对散布在各类网络环境中的制造资源在逻辑上进行统一管理、语义查询和智能推理。同时构建了云制造资源的集成化智能服务模型,使制造企业联盟在资源查询、资源匹配、资源利用以及资源协同等方面更加高效和便捷。     

基于服务满意度的云制造服务综合信任评价模型

为有效量化云制造服务共享平台中企业间的合作信任关系,分析了共享平台的运营模式,提出了一种综合考虑服务满意度与服务满意度波动性的服务综合信任评价模型。首先,建立评价指标体系量化服务满意度,以时间衰减函数表征服务满意度随时间的变化关系;然后,利用虚拟资源包的历史服务满意度信息,提出计算全局服务满意度的方法;最后,以服务满意度波动大小作为奖惩依据对全局服务满意度进行修正,得到虚拟资源包的服务综合信任值。数值实验验证了该模型使用的时间衰减函数和奖惩机制的可行性以及对监测企业提供不稳定服务的有效性。     

制造云服务组合的自适应异常处理框架

针对云制造环境下服务组合的自适应异常处理问题,从环境感知的角度对导致制造云服务组合QoS变化的异常情况进行了分析,并提出了相应的自适应调整机制,在此基础上构建了一种制造云服务组合的自适应异常处理框架。该框架能够自动地产生与需求相匹配的异常恢复策略,并将用户的不同异常恢复请求与制造云服务组合相结合。最后,提出了一个云服务组合实例来证明该框架的可行性。     

叠层制造中基于混合遗传算法的分层方向优化

给出了叠层制造领域中零件制作方向优化的3种单目标模型，且单目标优化分别以提高原型表面质量、减少支撑和缩短制作时问为目标；单目标优化模型的解集包含了此目标意义下零件的最优、较优分层方向。提出了零件制作方向优化的带权一声模理想点综合决策模型。设计了一种经改进的混合遗传算法，并用其对零件制作方向优化的3种单目标模型及综合决策模型进行了求解。工艺实验不仅证实了提出的个单目标模型及综合决策模型的正确性与通用性，且证明出基于混合遗传算法的分层方向优化算法具有运算快速、可靠等优点。     

基于MapReduce和多目标蚁群算法的制造云服务动态选择算法

基于云计算技术和云服务技术研究了云服务的动态选择问题,给出了云制造服务层次化模型,提出了一种基于MapReduce和多目标蚁群算法的制造云服务动态选择算法(CSSMA)。依据CSSMA设计了多目标蚁群算法、Map函数、Reduce函数和优化策略等,并将其分布式并行运行于制造云平台中。仿真实验结果表明:CSSMA具备良好的处理大规模问题的能力,适用于制造云服务动态选择问题的求解。