面向云制造的多供应商协同生产任务分配优化

针对云制造环境下制造资源生产能力约束导致的任务分配不合理问题,研究建立了一种任务分配优化模型并提出了求解算法。依据子任务订单量对多个供应商进行生产组合,继而提出质量相似度等概念及其相应的计算方法,建立评价指标体系,并在此基础上构建了面向云制造的多供应商协同生产任务分配优化模型;通过对模型特征的分析与把握,提出一种改进的多目标粒子群进化算法,求解模型得到最优组合以及组合量。最后,通过实例证明了该模型与算法的可行性和有效性。     

云制造平台资源需求的高效匹配策略研究

为快速、精确地从云制造平台资源池中搜索到满足用户需求的资源,实现资源与需求的高效匹配,提出了一种资源需求高效匹配策略。首先,建立了资源与需求的形式化描述模型,在此基础上,采用改进的K-means聚类算法按基本信息进行聚类,对云服务池中的资源进行预处理,形成多个资源簇;其次,计算用户需求与各资源簇聚类中心基本信息的相似度,确立备选资源簇;最后,再分别从资源的状态信息、功能信息和服务信息3个方面对备选资源簇中的备选资源进行筛选匹配。实例分析和研究结果表明:与已有的匹配方法相比,该方法在保持较高匹配精度的同时具有更高的匹配效率。     

面向云制造的资源集群聚类方法研究

针对云制造平台海量多样的服务资源分类界限模糊的问题,分析了云服务和制造资源之间的关系,提出云制造下混合式资源服务聚集模型。此外,文章基于k-means聚类算法建立了聚类有效性评估函数;针对k-means聚类算法对初始聚簇中心敏感易陷入局部最优的缺点,引入蛙跳算法确定初始聚簇中心,利用反向解扩大初始蛙群的搜索范围,结合最优解均值改进族群最差蛙的优化,提高族群的信息共享能力,结合改进后的蛙跳算法和k-means迭代,提出一种基于蛙跳算法改进的k-means聚类算法。最后,以两种数据集和云平台上同类机床资源为例,验证了所提聚类算法的有效性和可行性。     

基于粒子群优化算法的制造单元聚类研究

为实现敏捷制造环境下资源的优化重组,降低生产过程的复杂性,提高效益,提出了敏捷制造系统资源自组织多级主协调控制结构和制造单元自组织模型,并在满足约束的前提下,建立了以总加工成本最小为目标函数的制造单元重构数学模型.采用具有计算简单、鲁棒性好、并行计算等优点的粒子群优化算法,对制造资源进行聚类研究.通过具体实例,验证了该方法的有效性,为解决此类问题提供了一种新的思路.     

逆向工程中基于模糊聚类的点云数据分区

点云数据分区是逆向工程中重要而又难以解决的问题。首次将模糊聚类方法应用于逆向工程中的点云数据分区,用点的位置矢量、法矢量、高斯曲率和平均曲率8维向量作为特征向量,加权距离替代欧氏距离。在实现分区的同时,可以识别区域内部点和边界附近点,便于后续曲面特征参数精确提取。实验结果证明此算法具有较强的抗噪性,并具有较高的分区效率。     

云制造的体系结构研究

云计算正迅速改变着信息系统设计构建和服务方式。本文针对现代制造业跨平台、跨区域、跨企业的协同需求,引入云计算思想,给出了云计算平台的总体结构,提出了一种云制造平台的总体结构,讨论了实施云制造所需的关键技术,为中小企业搭建云制造服务平台提供理论支持和技术指导。     

基于动态集成框架的云制造服务过程追溯与匹配研究

为有效控制制造资源虚拟化过程,考虑不同制造资源的形态,提出了云制造资源动态集成框架,研究了基于RFID的云制造服务过程追溯机制。在此基础上,建立了云制造资源服务能力多目标评价体系,并通过评价指标加权和计算云制造资源优先值,为制造任务匹配最优云制造资源节点。最后,结合云制造应用实例,验证了云制造服务动态集成体系的合理性和优选算法的可行性。     

云制造环境下模具加工任务与制造资源服务匹配研究与应用

针对传统模具企业加工任务需求的不断变化,更多个性化的模具加工任务被提出,不同区域企业间缺乏沟通与合作,传统的模具企业仅仅依靠自身拥有的加工资源,难以满足复杂多变的加工任务的需求。引入云制造模式,对模具加工任务的分类、编码规则以及任务间的相互关系进行研究,建立模具制造企业订单项目模型,利用UML建模技术,对模具加工任务进行形式化描述,确定模具加工任务的约束关系,并提出了模具加工任务与制造资源服务匹配的3种模式,以及金银铜质制造资源服务检索算法,结合层次分析法、专家评估法和熵权系数法的主客观综合方法计算最优指标权重系数,得出的结果作为最优服务。结果表明：有效地促进企业间的协同工作,企业生产制造方式更加丰富化,有效提高闲置加工资源的利用率,降低生产成本。     

云制造环境下基于工作流的多粒度资源组合方法

把物理制造资源组合在一起并转化为逻辑制造资源是云制造中资源虚拟化的主要任务,目前尚无实用的资源组合方法,为此基于对工作流日志的挖掘,以及工作流模型中对活动及资源配置的定义,分别从过程实例和活动两个层面计算物理制造资源组合的使用频率,最后合并两个计算结果得到不同粒度的资源组合,以此形成的资源组合集可在资源虚拟化时为物理一虚拟资源的映射提供依据.最后通过实验验证了所提方法的有效性.     

云制造环境下的制造资源优化配置研究

为有效地对云端服务资源进行优化配置以降低制造服务成本,在云制造资源优化配置问题进行形式化描述的基础上,考虑物料流和信息流对时间和成本的实际影响,构建了以成本和时间最小化、质量最优化为目标的资源优化配置模型,并采用最大继承法对资源配置模型进行求解,计算结果表明了该模型和算法的有效性。通过与现存算法进行比较,验证了该模型及算法的稳定性和可行性。     

云制造环境中基于工作流的资源选取方法

为提高资源的优选效率,从而更好地满足用户需求,将业务过程因素考虑到资源选取过程中,通过分析云制造环境中资源的特点,构建服务时间、服务质量、服务成本、可用率、可组合率、可信任度六个资源评价指标,同时根据业务过程建立资源依赖关系模型,形成资源关系图,再根据资源关系图将业务过程划分成存在资源依赖关系和不存在资源依赖关系的子过程,将六个典型的资源评价指标运用在各个子过程中,求解各个子过程的资源最优集,合并各个子过程的资源最优集即可得到业务过程的资源最优集。通过实例证明了考虑业务过程的方法更优。     

云制造环境下基于本体的加工资源发现

为解决云制造环境下的加工资源发现问题,研究了加工任务和加工资源的信息模型及建模方法,建立了基于本体的加工资源发现机制,从功能结构、属性约束和服务状态三个方面定义了资源匹配规则并使用描述逻辑进行了表达.构建了由资源层、代理层、知识层和用户层组成的资源发现框架,通过对信息模型与匹配规则的集成,实现了基于知识推理的资源自动发现.以齿轮加工为例,对加工资源发现过程进行了描述.     

网络化制造执行系统任务分配的研究

介绍了在网络化制造环境下的制造执行系统及任务分配的重要性,并结合联盟企业的特点提出了网络化制造执行系统任务分配的模型。     

基于OWL-S的云制造服务语义匹配方法

针对云制造服务在匹配过程中的多样性、异构性、动态性和多约束性等特点,建立一种基于Web服务本体描述语言的云制造服务输入、输出、前提、效果匹配模型,研究了该模型匹配的参数匹配、属性匹配和综合匹配三个阶段。针对参数匹配过程中本体概念参数和约束条件参数的匹配度量化问题,给出结合语义相似度和基于蕴涵关系推理的量化方法及匹配算法。通过应用实例验证了该方法的有效性和可行性。     

云制造环境中的虚拟制造单元

为实现云制造环境下制造资源的灵活配置和制造能力的按需匹配,提出云制造环境中的虚拟制造单元（VMU-CM）和云制造环境中的虚拟制造中心（VMC-CM）,基于VMC-CM给出了产品的制造过程。对云制造环境下制造资源、制造能力的特点进行分析,对制造资源和制造能力进行具体分类,给出了VMU-CM的结构和构造流程,根据制造任务设定VMU-CM的信息,构造从事各类制造活动的VMU-CM。通过生产过程、组织结构和对外服务信息,将各类VMU-CM整合起来构建VMC-CM。将VMC-CM的制造能力信息封装为制造服务接入制造服务中心,实现了＂制造资源—制造能力—制造服务＂的制造资源虚拟化过程。通过VMU-CM和VMC-CM的部分理论在面向集团企业的云制造平台的制造能力标准制定和制造服务中心构建中的应用,证明了所提理论的可行性。     

云制造下设计任务与知识资源双边匹配方法

设计任务与知识资源的匹配大多是以业务流程为基础的单向匹配,为解决研发设计任务与知识资源之间的双边匹配问题,提出面向云制造模式的研发设计任务与知识资源双边匹配总体框架,该框架包括双边匹配满意度评价指标体系构建、多指标满意度评价信息处理和多目标双边匹配决策模型构建与求解等关键步骤。以卫星产品研制工艺知识为例,验证了所提方法在解决设计任务和知识资源双边匹配,以及提升产品设计任务执行效率与质量方面的有效性。     

基于云制造的节水装备制造服务平台研究

为提高节水装备制造行业信息化发展水平,针对当前节水装备企业迫切需要改变生产模式、提高产品研发能力的需求,利用云计算、物联网等技术,结合云制造服务模式,构建了节水装备产品云制造服务平台的总体框架,分析了其体系结构,对节水装备云制造服务平台的资源描述方法和运行流程进行了介绍.     

云制造模式下制造能力建模关键技术

阐述了云制造模式下制造能力的内涵,并对制造能力模型构建及描述机制等关键技术做了深入探讨。归纳和总结了当前制造能力研究现状及存在的主要问题,给出了云制造模式下制造能力的概念与分类。构建了制造能力多维信息模型,并给出了针对该模型的制造能力描述框架,为最终实现制造能力形式化描述提供了支持。结合云制造模式下对制造能力共享的实际需求,依据所提出的建模理论和技术,初步开发了一个支持用户按需使用的制造能力服务化系统原型。