基于分层任务网络的多机器人复杂任务分解

为解决多机器人复杂任务分解问题,提出了表征分解方案属性的三个指标,即关联系数,内聚度,任务粒度,并结合所提属性指标提出了距目标解的距离来衡量任务分解方案的效果。基于传统HTN方法,引入基于任务属性指标的调整方法以改善传统HTN方法分解结果的随机性以及无量化评价的缺点,并以玩具-零食生产过程为实例展示了任务分解的流程,通过与传统HTN方法比较寻解时间与指标质量验证了改进HTN方法的有效性。     

网络协同设计过程的任务分解算法模型研究

云制造通常需要云端资源协作完成一项任务,为了进行云制造任务的分解,以实现合理的资源匹配,文中首先充分考虑了云环境下的任务属性,研究了基于物元模型的任务表达方法;其次,对传统的顺序任务分解方法(OTD)进行改进,来修正不可行解来获得可行解,增加了解的多样性,避免了分解失败重新启动分解程序而消耗的时间和精力;最后,以固定卷...     

基于多智能体的协同制造任务分解方法

在研究采用单元制造系统制造与传统企业内部生产本质区别的基础上,提出了基于多智能体的制造单元控制功能图,并描述了各功能块之间的数据流的输入与输出关系。在制造单元控制系统中,协同制造任务功能模块完成制造任务下达计划。由于资源的独立性及制造任务的分解、分配问题,合理解决制造任务冲突和资源分配问题是正确下达制造任务的关键。因此,文中提出了一种基于多智能体结构的制造任务分解、分配方法,实现了一个基于多智能体结构的制造任务分解原型系统。     

面向云制造的网络研究

云制造为我国广大中小企业充分利用和共享社会制造资源,提升企业综合竞争能力提供了重要的支撑手段。然而Internet"端到端尽力服务"的原则和无语义、中心化的Web服务,限制了云制造资源与制造能力的共享和协作。为了解决这一问题,基于覆盖网络和语义Web,提出了一种新的网络体系结构——面向云制造的网络(Cloud ManufacturingOriented Network,CMON),以支持资源高利用率、高敏捷性、高可靠性、高安全性和高可用性的云制造服务环境,为进一步深入、系统地开展云制造的研究、开发、实施和应用奠定了基础。     

[云制造]云制造环境下基于贝叶斯网络的机床装备资源优化决策方法

结合复杂网络理论,提出了一种云制造环境下基于贝叶斯网络的机床装备资源优化选择方法。对云制造环境下机床装备资源优化选择问题进行数学描述,构建了一种由决策环境变量、决策选择变量、决策传递变量、决策目标变量、决策价值变量以及因果依赖关系组成的不确定多阶段多目标（UMM）决策模型,并对该模型的求解算法进行研究;通过实例验证了所提方法的适用性和有效性。     

企业网络协同制造中目标分解的时序约束

网络协同制造是现代企业提升综合竞争力的重要方法。协作活动开展的首要环节之一就是把协作目标分解为多项子目标,子目标的执行与其发生的时间顺序直接关联。主要提出一种新的目标分解时序约束的描述方法和算法。把分解的子目标的时序关系用R_(before)“先于”关系来描述,并根据企业协作的特点对R_(before)“先于”关系细化为两个子关系:R_(s-before)“串行先于”关系和R_(p-before)“并行先于”关系。以此为基础建立了计算子目标的执行时间区间的逆向递推算法,并为目标分解粒度的确定、减少目标执行时各子目标之间的耦合度提供了时序约束角度的准则。该方法有效地解决了基于多Agent的协同制造系统的子任务协作的时序约束问题。     

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。     

制造网格任务分解策略和相关度判定研究

制造网格任务分解能大大降低制造任务执行过程中的信息交互复杂度和约束关系,提高制造网格协同工作的效率,从而保证服务质量(Quality of Service,QoS)。弱耦合原则是制造网格任务分解时的关键准则。根据制造任务之间的弱耦合要求,即要求分解后的子任务(活动)间的相关度较小(弱耦合),提出了一种基于模块化的任务分解策略,分析了模块化分解的可行性和分解过程,并建立了分解模型,提出了一种制造网格子任务(活动)间相关度判定的方法,并通过一个实例说明了任务分解相关度的判定方法。     

网络化协作任务分解策略与粒度设计

针对已有任务分解方法所存在的问题,提出了基于项目-任务-活动框架的定性任务分解策略,引用软件工程中软件度量的思想,建立了任务内聚系数的计算公式,从定量角度提出了任务粒度设计的新方法。该方法可以准确评估网络环境中复杂产品协作设计流程不同粒度的任务分解模型,从而实现设计过程的灵活组织和有效管理。最后,给出了应用实例,说明了该方法的有效性和可行性。     

用于增材制造的点云直接分层算法

针对三维点云分层问题,将连续层片构造过程解释为对运动曲线的追踪,提出一种非监督神经网络用于从散乱点中增量式重构各层曲线.首先用分层平面对点云重采样得到二维样本点,然后逐个输入网络,使其动态增长、删除、移动、改变连接,从而抽取样本的局部主成分和拓扑结构.网络在当前层学习收敛后,其结构表达了一组多义线,该组多义线同时作为下...     

基于相关性的扩散制造任务规划方法研究

针对扩散制造这种面向复杂武器装备批量生产的网络制造模式,提出了基于相关性的扩散任务规划方法。通过对比扩散制造与一般网络化制造的不同,分析了扩散任务规划的必要性;然后,定义了扩散制造两维相关性概念及面向扩散制造的相关性评价准则,建立了扩散任务相关性模型,用以描述扩散制造过程中任务间物料转移,结构、功能以及工序相关性等复杂关系;在此基础上,提出了粒子群聚类优化分解算法,实现了内紧密,外松散的任务集划分;最后,通过实例讨论了扩散任务规划的应用过程。     

面向云制造系统复杂任务请求的服务组合优化框架

为破解因多任务、强QoS约束及任务过量等因素导致云制造系统组合效果不佳的问题,研究并提出了面向复杂任务请求的全局优化策略框架。该框架以多任务全局优化、组合服务捆绑与共享为基本原则,提出了“单组合执行每任务”、“多组合执行每任务”及“多组合执行多任务”三种组合模式并建立了问题模型,最后利用基于混合算子的矩阵编码遗传算法予以实现。实验结果表明,该框架能高效、高质量响应云制造系统的复杂任务请求。     

一种新的基于直觉模糊集的制造云服务优选方法

为了在制造云服务候选集中优选出服务质量最佳的制造云服务,提出了制造云服务优选问题,并设计了求解方法。将制造服务质量特征分为可量化和不可量化两种类型,分别用综合加权法来分析可量化服务质量特征,用直觉模糊集运算法分析不可量化的服务质量特征。提出了“制造服务有效期”的概念,更加贴切地表现制造服务性能动态变化的特点。在充分考虑用户需求的同时,针对不同用户的个性化选择,提出了一种交互式的服务质量特征权重分析方法。     

基于服务编排的云制造服务协同

制造产品价值创造已演变为跨组织的协同,基于业务流程执行语言等服务编制的方法难以应对多主体、多样化和动态化的服务组合流程管理需求。提出了一种基于WS-CDL的云制造服务编排方法,对云制造服务协同流程进行预先定义并在执行过程中遵照执行。通过设计信息交互接口规范和扩展WS-CDL协议,实现云制造服务协同的标准化描述,促进跨组织服务之间的有效沟通。通过仿真对比验证了服务协同方法能改善服务执行效率,提高服务供应商的资源利用率。     

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。     

基于多视图的快速扩散制造任务关联网络构建方法研究

研究了面向复杂武器装备快速扩散制造中的子任务间关联关系构建方法,提出了扩散制造任务关联网络模型的构建方法,定义了基于结构域、功能域、工艺域和管理域的扩散制造任务多视图模型,给出了基于多视图的扩散制造任务关联关系分析原理,实现了对不同粒度的扩散制造子任务间关联关系的定性、定量的分析,最后,通过实例验证了该方法的有效性。     

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。     

[云制造]云制造再探讨

云制造概念于2010年被提出后,相关研究已进行了8年多,取得了巨大的进展。然而,现有研究表明,人们对云制造中的若干关键问题还存在不一致的理解,对云制造的开展和实施缺乏明确、具体的思路,关于云制造定义也有不同表述。为此,对以上问题进行再探讨,并给出了一个可能的云制造定义,最后提出了云制造未来有待进一步研究的若干关键问题。