基于仿生原理的网络化制造资源模型定义和应用研究

应用神经元仿生学原理，构建多层结构的制造资源组织模型。通过细胞、逻辑神经和知识网络实现对制造资源信息、面向功能的制造资源组织逻辑和面向制造应用的制造资源应用知识的描述。为制造资源的应用、制造资源检索和用户需求求解以及异地制造资源信息集成提供支持。基于XML定义了制造资源标注语言MRML，研究了基于制造资源模型和制MRML的制造资源应用的相关技术，在上述研究的基础上，实现了制造资源信息的集成、信息挖掘、资源重构、数据重用等制造资源应用。     

基于STEP与XML的网络化制造信息集成

在对网络化制造信息集成需求分析的前提下,设计了网络化制造模式下信息集成机制。基于EXPRESS建立了网络化制造资源信息模型,研究了在信息集成机制下实现网络化制造信息集成的若干关键问题:STEP—XML映射机制、模式转换结构和相关接口设计。     

基于XML面向工艺设计的制造资源模型

随着网络化制造模式的实施，不同企业之间存在着大量异构信息的交互和共享，可扩展的标记语言技术为实现网络上环境异构信息的交互提供了解决方案。本文提出应用XML技术建立适用于网络化制造式面向工艺设计的制造资源模型的思想，并对实现该模型所涉及的关键技术和实现方法进行了研究，在此基础上建立了基于网络面向工艺设计的制造资源工具，作为一个主要的支撑模块，在RR－CAPP系统中得到了应用。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。     

支持动态联盟的制造资源信息建模

敏捷制造是一种分散网络化制造,它是适应市场需求,替代大批量生产的新的制造模式。制造资源信息建模是实现敏捷制造的关键技术。;基于面向对象方法和ＳＴＥＰ标准建立了支持动态联盟的制造资源信息模型,除支持产品设计和制造的功能外,强调其支持动态联盟。制造资源信息分为概括信息制造能力信息２类,制造能力信息通过设备信息,产品信息和工艺能力信息表达。     

制造网格中制造资源的建模

为了规范网格体系下的制造资源的管理，实现资源的共享与优化配置，建立了基于制造网格的制造资源管理模型。提出了服务域的概念，并将服务域引进到UML类图中对制造网格资源进行了分析与建模，使用域来支持资源模型的层次化管理，从而解决了只用一幅UML类图来构建海量制造网格资源的弊端。为了进一步方便制造网格中的资源存储、发布、封装和搜索，结合STEP和XML／WSDL对制造资源进行了描述。在开发的制造网格原型系统中，基于制造资源管理模型，对制造资源封装过程进行了分析。     

网络化可重构制造资源优化配置技术研究

在中国国家863高技术发展计划重大专项《基于制造资源优化配置的制造过程管理系统》之子课题《可重构制造资源优化配置平台》，中国航空科学基金项目《以工艺流程为核心的异地协同制造资源优化配置及其实现技术研究》资助下，面向网络化、智能化、敏捷化的数字制造模式，综合运用面向对象技术、分布式数据库技术、集成技术，以及多目标优化理论，开展网络化可重构制造资源优化配置关键技术研究，重点是建构网络化协同制造任务信息模型，网络化制造资源信息模型，动态可重构的制造资源优化配置方案，开发网络化可重构制造资源优化配置平台。     

基于XML的扩散制造数据管理技术研究

针对扩散制造数据交换需求,建立了扩散制造数据模型（PMDM）,提出了产品数据向PMDM的转化方法,基于PMDM实现了扩散制造数据集成。通过扩散制造数据模型的分析,结合EXPRESS-G图形描述模型建立了扩散制造过程中的统一数据标准,以STEP格式与XML转换映射模式为基础,以XML Schema作为转换模版,实现了扩散数据的网络化管理系统,在应用过程中证明了模型的有效性。     

XML在基于STEP的产品数据表达中的应用

对于网络化和数字化制造而言，系统之间的产品数据共享是一个迫切需要解决的问题。用STEP标准作为CAD系统的输出结果，应用国际标准化组织所制定的转换规范，将STEP文件转换为相应的XML中性文件，建立XML Schema库，可以实现网络上的中性文件传输，达到系统间的数据共享。通过简例验证，证明利用XML实现产品数据的网络化应用，是基于STEP的产品数据的XML表达的可靠方法。     

一种基于XML的网络化制造平台信息传输安全模型及实现技术研究

分析了网络化制造平台信息交互存在的安全问题；建立了一种基于XML的网络化制造平台的信息传输安全模型；设计了该模型的整体加解密通信过程；在模型的组件实现中，提出了一种基于XML的细粒度加密模式以及动态密钥分配机制，并对加解密过程的设计和实现技术进行了改进。实践表明，该模型既能保证信息传输的效率又能有效地提高安全性。     

基于特征的制造工艺资源建模与检索方法研究

为表达制造工艺资源特征层次结构、分类结构及资源对象关系,采用面向对象与特征建模技术构建了制造工艺资源特征模型,用特征映射技术描述零件结构特征与加工特征、加工特征与加工方法特征、加工方法与制造工艺资源特征的映射关系和模糊决策方法。研究了用工序特征描述工艺设计过程所对应的资源特征的集,并以形式化表示,提出了从制造工艺资源数据库中检索工序资源特征,以特征参数的相似性计算来检索与工序匹配的资源特征的检索算法。最后,将该方法应用于工艺设计中制造工艺资源特征与工序特征的匹配。     

基于STEP和XML的网络化制造系统的信息共享

在网络化设计和制造中，如何通过互联网来实现异质系统之间的信息协调是需要解决的一个重要问题，本文提出了一种建立在STEP和可扩展标记语言基础上，可以使一个CAD系统和另一个CAx系统通过互联网而实现信息共享的方法，介绍了相关的STEP标准和XML概念，以及相对应的EXPRESS和DTD标准，同时介绍了如何将STEP和XML作为中性格式模型集成在一起的思路，最后，提供了一个建立在STEP和XML基础之上的系统框架。     

制造资源共享网格接口模型研究

对开放网格服务结构(OGSA)进行了剖析，研究了虚拟组织的构建方法及其在制造资源共享中的作用，并采用STEP国际标准，基于OGSA虚拟组织模式，提出了一种适合产品全寿命周期制造资源共享的接口模型，将广泛异构的制造资源放在网格环境中进行共享控制，实现将分散在不同地理位置的制造企业有机结合。     

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STEP的制造资源能力建模及其应用研究

分析了并行工程对制造资源的需求特点,基于ＳＴＥＰ建立了制造资源能力模型,采用面向对象技术,建立了制造资源库和制造知识库;基于制造资源和制造知识,进行零件可制造性评价与反馈,从而指导产品设计。     

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。     

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。