机床装备云制造服务建模方法研究

针对云制造环境下机床装备制造服务的共享和集成,在分析机床装备云制造服务建模的特点及需求的基础上,提出一种基于机床装备资源层、机床装备服务语义描述层和机床装备服务实现层三层结构的机床装备云制造服务建模实现框架,基于该框架对机床装备制造资源分析、机床装备制造资源语义描述和机床装备制造服务实现进行研究。通过对一类机床进行云制造服务建模,验证了该建模方法的可行性及有效性。     

面向云制造的数控加工服务关键技术

根据云制造、云服务的原理总结了数控加工云服务的基本特征,分析了数控加工资源和能力的云服务化关键问题。为应对数控加工云服务中的工艺相关问题,设计了一个更加注重应用集成和知识管理的三层（服务管理层、应用集成层和基础数据层）云服务平台。通过服务组合和服务控制,该平台能协调从图纸到零件的整个过程,并支持多种应用方式。鉴于知识在这种服务系统的整体运行中的核心作用,基于本体技术构建了数控加工知识库的基本架构,包括概念层、领域层和规则层三个层次,分别描述概念、实例和推理规则,以有效表达数控加工服务并支持相关系统的智能行为。     

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。     

面向非标准件的云制造服务平台的研发

分析机械制造市场中非标准件需求增长趋势,现有生产企业资源、开发、管理等能力不足等问题已经严重制约了非标准件市场的发展,而当前机械制造模式不能很好满足非标准件企业的市场需求。提出了基于云制造的服务模式和思想理念,构建了一种面向非标准件的云制造服务平台,分析了平台的体系架构模式,并对制造资源的接入方法、全生命周期管理及安全问题等部分关键技术进行了探讨和研究。最后搭建了非标准件云制造服务平台门户网站,对所提出理论进行了初步的验证。     

云制造环境下生产加工云能力服务

为形成合理、智慧的制造云,在详细分析云制造环境下生产加工云的属性、构成及特点的基础上,建立基于本体的生产加工云语义描述机制和模型,重点研究了生产加工云能力服务的体系架构,实现了生产加工云能力服务的智能搜索和自动匹配,达到了生产加工任务的自主分解和服务聚合。通过实验研究表明,所提的基于本体的生产加工云能力服务体系架构和方法具有准确性和可行性。     

云制造装备资源感知与接入适配技术

制造装备资源感知与接入是云制造物理资源虚拟化的关键。从制造装备状态感知、物联与面向云制造服务平台的接入适配三个方面进行阐述,分析特点,探讨关键技术,提出亟待解决的问题。分析了光纤光栅传感技术对制造装备资源感知的重要性及主要研究内容;探讨了制造装备物联的异构融合体系及装备资源融合接入方法和装置;从信息融合、描述与检索和资源服务发布三个方面研究了装备资源面向云制造服务平台的接入适配技术。以实现典型制造装备资源感知与接入适配为例,阐述其原型系统、感知与物联实现技术,以及面向云制造服务平台的接入适配方法。     

面向制造及管理的集团企业云制造服务平台

单纯的制造向服务化制造转变是未来企业的发展趋势.为支持这种转型,通过有效的资源整合解决转型阶段波动的订单需求与持久性制造能力之间的供需矛盾,提出了面向制造及管理的集团企业云制造服务平台.以中国北车股份有限公司为例分析了当前集团企业的资源和需求特征,提出了云企业及云制造服务的概念,通过资源整合、需求整合和按需优化配置实现了制造过程服务化和管理过程服务化.分析了面向制造及管理的集团企业云制造服务系统、云制造服务平台及相关的体系结构与核心技术.最后,指出通过此服务平台的应用,能够支撑集团企业实现从制造型企业向制造加服务型企业的产业转型.     

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。     

基于数据云与应用云分离模式的制造资源云定位服务平台

为了实现各参与方的业务功能解耦,给出了一类涉及服务需求方、制造服务提供方、制造应用提供方、服务平台运营方四种角色的云制造服务模式.该模式进一步将制造应用提供方细分为解决方案集成方、应用上具开发方、基础数据提供方等角色实现了数据云与应用的分离.着重研究了其中的基础数据提供方,探讨了一种基于制造资源定位技术的制造资源基础数据云平台及其组成,讨论了云定位技术在制造环境下的若干应用场景.最后给出了一种基础数据云与应用云分离的云制造服务框架,为构建云制造服务的实际应用模式提供了新的思路.     

中小企业云制造服务平台的研究与开发

为提高中小企业的综合竞争能力,基于云制造服务模式和思想开发了一种面向中小企业的云制造服务平台.采用多家企业、多个订单、多方协作的服务交易方式,设计了云制造服务平台的工作流程和核心功能.对供需智能匹配引擎、交易协同逻辑引擎和信用评估引擎等关键问题进行了研究,实现了基于关键字的语义智能搜索、订单跟踪、交易任务引导以及全流程的协同化管理.在汽摩零部件制造行业进行了验证性应用,通过线上服务和线下服务有效整合了该行业的制造服务资源,实现了云制造服务的有效管理.     

模具行业需求驱动的云制造服务平台

为研究云计算技术如何落地,如何促进工业化的问题,分析了我国模具行业存在的问题、需求及其原因,提出模具行业云制造服务平台、系统和关键技术。利用云计算技术支持模具零件库和知识库建设、企业诚信协同管理、协同设计和制造、协同维修服务和信息技术服务;将模具行业云制造服务平台的建设作为社会技术系统进行研究,建立多种形式的联盟,保证平台和系统的成功实施;面向模具价值链的全过程,帮助模具企业向服务业拓展,向产业上下游拓展。建立了模具行业云制造服务平台原型,提出了模具行业云制造服务平台的发展愿景和模式。     

面向再制造的闭环供应链云制造服务平台设计

为提高再生资源综合利用效率、满足闭环供应链上不同主体对再制造的个性化服务需求,在分析闭环供应链上信息流程的基础上,结合其面临的问题阐述了云制造应用的重要意义,将云存储、云计算、云安全和物联网等支撑技术与再制造服务的信息收集、分析、集成、推送和优化等技术体系相结合,通过资源整合、需求对接和服务集成方式推进全生命周期制造和管理服务化,构建了面向再制造的闭环供应链云制造服务平台。通过对该平台进行实例设计和研究,验证了该平台的可行性和可推广性。     

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。     

云制造服务平台的资源使用及访问控制

为了重新规划与设计面向云制造服务平台的访问控制模型,从资源的使用角度出发,将云制造服务平台中的广义制造资源划分为硬件资源、软件资源、信息资源、计算资源与智力资源,分析了各类制造资源在云制造服务平台中的使用方式和访问控制需求,依此设计了云制造服务平台的访问控制模型,定义了系统级别的宏安全策略及子域级别的访问控制请求与响应流程,并展示了初步研究成果——可应用于云制造服务平台协同式子域的授权路径分析工具,有利于促进云制造服务平台资源的安全使用,是云制造领域已有研究工作的延伸和技术扩展.     

基于SLA的中小企业云制造服务平台

为保障云制造服务平台的质量,在中小企业云制造服务平台基础上,对服务等级协议(SLA)的签署流程、云制造SLA的协商模版以及基于SLA的平台性能管理进行了研究.提出了SLA、云制造SLA签署流程,并基于云制造理论给出了云制造的服务质量(Quality of Service,QoS)属性及量化计算公式,为用户请求的服务选择一个适合度最高的物理服务.构建的基于SLA的中小企业云制造服务平台对推动工业化和信息化的融合发展、提高中小企业综合竞争能力具有参考价值.     

数控加工装备的产品服务系统配置与运行体系结构研究

为提升和保障数控加工装备的加工能力,降低加工成本,从产品使用的角度出发,提出了一种面向数控加工装备的产品服务系统,并构建了该系统配置和运行的框架.该框架以完成加工任务为最终日标,以充分保障并发挥数控装备功能为核心内容,包括配置子系统、调度子系统和服务支撑子系统三部分.详细叙述了实施该框架的关键技术.最后给出了一个运行实例,并对该框架进行了验证.