云制造资源语义描述与建模

对云制造资源进行描述与建模,从而将物理制造资源转化为逻辑制造资源,以构建虚拟资源封装组件是实现云制造服务的基础。分析了云制造资源的概念、广义制造能力、使用价格、评价等相关属性,指出云制造资源应是一个广义的概念,具有广义制造能力是云制造资源的基本内涵;使用价格和评价对云制造资源的配置产生重要的影响。采用OWL本体语言构建了云制造资源的本体模型,对主要本体进行了阐述,用实例证明具有良好的灵活性和扩展性。     

面向中小企业的制造资源云服务平台开发

在云制造大环境下,为使中小企业通过高度共享企业内外部优势制造资源来提升自身产品设计制造和技术创新能力,构建了面向中小企业的制造资源云服务平台体系架构。在此基础上研究了云制造资源池的构建方法,阐述了制造资源分类及其虚拟化描述模板,给出了制造资源服务化封装、接入过程及云服务的WSDL描述实例,完成了数据库主要数据表间的E-R模型设计;最后基于.NET框架开发面向中小企业云服务平台以实现区域内优势制造资源聚集,为广大中小企业提供按需使用的优质制造资源云服务。     

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。     

网络化制造资源的分布式语义描述模型研究

针对网络化制造环境下资源的分布式特性和异构性特性,提出了一种基于语义的分布式描述模型。构建了制造资源的分布式描述框架,定义了基于语义的网络化资源标识,使制造资源在网络系统中能够被唯一标识,并且可以通过链接来引用和访问。通过定义制造资源的语义元数据描述模型来构建制造资源本体,使制造资源具有物理上分布、逻辑上集中的分布式组织形式。以上述工作为基础,构建了某摩托车产品的制造资源描述本体,对模型的有效性进行了验证。     

基于本体的白车身制造工艺知识的表示研究

利用本体表示知识的方法,构建了基于本体制造工艺知识库的框架和领域本体模型,提出了白车身制造工艺本体的描述方法,并且通过本体编辑工具Protégé对车身左前门工艺进行了本体语言描述,提供了一定形式的本体文件,为制造工艺知识的共享和重用奠定了一定的基础.最后对将概念相似度计算应用于基于本体的语义检索进行了探索.     

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。     

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。     

复杂制造资源信息模块化领域本体构建技术

复杂制造资源信息模块化领域本体构建技术提供了支持共享资源信息集成的信息规范化组织和描述手段,是制造企业信息集成的基础技术。笔者使用模块化的分析方式对领域本体进行研究;设计出模块化制造资源信息领域本体的建模原理,并从领域本体模型的对象化模型设计、语义体模型的构建和领域本体模型的抽象等3个方面描述了模块化领域本体的建模过程;文章以材料为对象,结合具体对象的语义体重用示例与分析,对资源信息模型构建过程中需要解决的各项问题进行了分析。最后,从信息资源获取、清晰的结构描述和规范化的资源组织等方面,总结了模块化领域本体设计技术的典型特征和应用能力。     

基于SWRL的制造系统知识表达与按需服务过程推理框架

为实现协同制造环境下制造系统服务过程的智能性,提出“需求—资源—服务—过程”为主线的按需制造范式,结合本体、语义推理等技术,提出制造系统基于语义网规则语言的服务过程按需推理框架;建立制造需求、资源、服务、过程的本体概念和关系模型,构建该框架的本体知识库;基于服务按需组合生成动态服务过程思想,运用IOPE模型描述语义Web服务功能语义和动态前后件服务交互特征,提取服务过程触发推理的描述逻辑规则,并通过规则到本体知识属性的映射构建语义规则;运用Protégé和Jess推理引擎实现推理的应用模型,通过推理实验证明了该方法的有效性.     

图形数据库技术在云制造资源建模中的研究与应用

云制造模式下的制造资源在继承网络化制造、敏捷制造等模式下制造资源特点的基础上,还具有资源共享、服务性和动态组合性等特点。原有的资源建模方法如基于本体、面向对象的建模方法在资源描述能力、使用方便性等方面存在一定问题。为此以蕴含丰富语义、表述方便的基于网络的图形数据库为基础,通过对集团企业制造资源的分析,对制造资源建模体系进行研究。以设备资源为例,应用图形数据库进行资源建模,并构建由云购买、云管理、云查询和云租赁模块组成的制造资源服务平台。     

云制造服务资源描述及匹配问题研究

提出了基于本体建模和X M L的云制造服务资源描述方法,建立了云制造服务资源匹配模型。最后搭建了面向中小型企业的云制造服务原型系统,对所提出的理论进行了初步的应用验证。     

制造云构建关键技术研究

阐述了云制造系统中"制造云"的构建过程,并对制造云构建过程中所涉及的主要关键技术做了较深入的探讨.给出了制造云及制造云服务的相关说明,对云制造模式下的资源进行了详细分类.在此基础上,围绕分散资源的感知、虚拟接入、服务化和云服务部署等关键问题展开了研究,并提出了制造能力元描述模型,为最终实现高效、智能的云制造系统提供了支持.结合产品全生命周期设计、仿真阶段任务需求,依据所提构建方法与关键技术,初步开发了一个面向设计仿真的云服务平台原型.     

基于语义Web的制造资源建模研究

依据制造资源的基本特征,对制造资源进行了分类,并构建了制造资源领域模型.引入了语义Web和领域本体的概念,给出了制造资源领域本体的构建过程,并通过本体建模语言OWL对制造资源本体进行描述,提供了计算机可以理解的资源信息,为网络化的制造资源检索提供了良好的建模基础.     

云制造环境下机床装备资源特性分析与语义描述方法

针对云制造环境下机床装备资源具有异质异构、动态演化、高度自治等特性及网络化集成、服务化封装和供需智能匹配等需求,提出并构建了一种基于语义服务建模本体的机床装备资源描述框架,并对支持该框架实现的机床装备资源元数据本体表示方法、机床装备资源服务化封装等关键技术进行了研究。通过应用案例对以上研究成果进行了实验验证。     

云制造服务平台供需智能匹配的研究与实现

为提高中小企业云制造服务平台搜索引擎的实用性,在保证其搜索智能度和搜索精度的同时,基于云制造服务模式和思想,开发了一个面向中小企业云制造服务平台的供需智能匹配引擎。采用关键字语义智能搜索,使用制造服务资源本体库,根据需求本体构建形式化的需求匹配模式,进行了制造服务资源的智能匹配算法。在汽车/摩托车配件行业进行了验证性应用,通过"骨架法"构建汽车/摩托车配件本体库,完成了该服务资源本体语义推理,实现了云搜索的有效、快捷智能匹配。     

基于本体的作业指导书自组织方法研究

针对传统作业指导文件编制时间长、指导信息不完整的缺点,提出了构建作业指导本体模型实现作业指导书自组织的方法。通过对车间制造作业指导需求的分析,建立了作业指导系统总体架构,运用Protégé本体建模软件构建了本体模型,并通过与工艺、制造资源等数据的映射完成作业指导书的快速自组织。通过应用实例验证了此方法的有效性和可行性。     

面向离散车间制造信息本体建模的研究

为解决因离散制造业数字车间生产过程中信息多源复杂,导致实时信息易出现滞后严重、出错,信息重用和共享困难等问题。首先,分析了离散车间制造过程信息的信息因素;其次,论述了本体多个层次的关系、结构及本体模型的数学描述,构建了面向制造过程信息的本体体系结构,将可拓基元理论与本体相结合对制造过程多源信息进行知识化表示;最后,采用Protégé来说明制造过程信息本体模型的构建与表达过程,提出了多张表法的制造信息本体库存储方法,并对制造信息关系数据库进行了建模,以此更加准确表达多源信息间的内部联系。该方法可解决实时制造过程多源信息间信息的复杂、共享、重用等问题。     

面向云制造的制造资源模型研究

通过分析云制造系统的运作模式和体系结构,得出了制造资源在云制造系统中的地位和作用,然后在此基础上提出了面向云制造系统的制造资源数据模型。结合云制造的特点,通过对资源数据模型的分类信息、对象信息和属性信息3个层次的信息描述,建立了制造资源数据的三维模型,该模型支持云制造系统中的制造资源构建、制造资源封装、制造资源能力模型构建以及资源评价等。     

面向云制造的制造资源模型研究

通过分析云制造系统的运作模式和体系结构,得出了制造资源在云制造系统中的地位和作用,然后在此基础上提出了面向云制造系统的制造资源数据模型。结合云制造的特点,通过对资源数据模型的分类信息、对象信息和属性信息3个层次的信息描述,建立了制造资源数据的三维模型,该模型支持云制造系统中的制造资源构建、制造资源封装、制造资源能力模型构建以及资源评价等。     

基于多维度分析的制造资源集成与共享

为满足网络化制造对制造资源的特殊需求,参考航空工业标准,从生命周期、应用视图和聚合粒度3个方面对制造资源进行多维度分析。利用国际万维网联盟推荐的资源描述方法,对多维度制造资源模型进行了基于网络本体语言的形式化描述,并通过斯坦福大学的本体建模工具构建了制造资源多层次、多视图、全生命周期的网络本体模型。最后,通过惠普语义网络实验室的本体接口函数,完成了制造资源网络本体语言文件与关系型数据库相互转换,实现了网络环境下制造资源工程数据及时有效的共享。