面向功能封装的制造网格体系结构研究

针对制造网格现有研究中的不足,在分析制造网格功能特性的基础上,提出了一种面向功能封装的新型制造网格体系结构.该体系结构采用层次结构,包括基本制造功能封装层、企业制造服务汇聚层、制造服务中介层、制造应用层等四个层次,有利于设计者和用户了解制造网格系统的目标和技术路线.在此基础上进一步探讨了该体系结构的实施模式,从而更好地指导制造网格系统的实施.     

面向制造网格的任务管理系统研究

为协调和共享制造网格中分布的资源，设计并实现了一个面向网格服务的任务管理系统。建立了该系统的功能模型和工作流程，定义了面向零件和组件加工任务的网格资源节点模型和任务模型；基于任务时间、成本和服务质量的约束，建立了任务分解规则和资源节点的匹配规则，设计了任务调度及状态监控方案；最后构建了系统实现的体系结构和信息交换过程。基于网格原理，系统各功能被封装为网格服务，通过任务管理中心实现对服务的调用。系统已被集成到某区域网络化制造服务平台，为企业提供了与制造过程相关的网格服务。     

制造网格下通用企业服务中心设计与实现

制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键.以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性.     

网格资源管理系统模型的研究

针对已有模型不能实现更多范围内获取所需要的资源,提出了一个改进的通用抽象体系结构模型、通过接口向网格资源管理系统发布、获取自己所需要的资源．实现用户在更大范围内获取所需要的资源。创建了该模型的原型系统的网格,并在该网格上进行了一些算法研究。实验结果证实了该模型在实践中的可行性和优越性。     

仿真网格中协同建模网格服务研究及实现

为了将建模/仿真/项目管理技术协同,集成地应用于复杂系统虚拟样机的全生命周期,给出了仿真网格原型系统体系结构.介绍了六类典型协同建模网格服务及其应用门户的实现方案及应用方式,实现了协同建模环境中计算资源、模型资源、数据资源的共享,以及多媒体研讨厅环境和二维/三维可视化功能的网格化集成,以此支持基于广域网的复杂产品虚拟样机协同设计过程.该原型系统已在有关项目中得到应用验证.     

基于Agent的制造网格资源优选评估模型研究

为了解决制造网格系统中制造资源发现的优选问题,缩短用户选择最佳资源的时间,提高制造网格的服务质量,提出了制造网格系统中制造资源发现机制的结构模型,建立了包括一般性评价指标、特有评价指标和个性化评价指标的制造网格资源评价指标库,并提出了基于Agent的制造网格资源优选评估模型和具体实现算法。结合实例对该模型和算法进行了验证,结果表明所提出的模型和算法可以有效地解决资源优选问题。     

支持协同制造的制造网格平台研究

为支持虚拟企业间的协同，借鉴网格技术和网络化制造运行机制，讨论了制造网格的定义，提出了制造网格体系结构及制造网格协同制造平台模型。通过采用Globus Tookit3提供的元计算目录服务和各种组件，设计了制造网格资源管理系统，实现了制造资源的封装、发布、搜索、信任评估、优选评估等管理。结合Agent技术开发了制造网格任务管理系统，实现了制造网格制造任务的分解、分配、调度等管理。建立了应用原型，说明了制造网格平台的应用过程。     

网络化制造与制造网络

分析了在当前制造全球化趋势下网络化制造系统的一些基本特征，介绍了网络化制造的基本概念及其解释，并给出一个由企业用户与网络化制造集成平台组成的网络化制造体系结构。结合当前制造业发展的趋势，着重提出了结合网格技术的制造网络的概念，描述了制造网络区别于传统Internet的一些特征。对网格技术与制造业的结合进行了研究，提出了构建于网格之上的制造网络的体系结构。根据制造网络的特性需求，提出了一种以网格技术为基础，建立在多代理系统协调控制框架与支撑工具基础上的制造网络的功能体系结构。     

制造网格的搜索算法研究

通过分析网格计算理论，提出了制造网格模型，它是由制造企业“自组织”形成的分布式、动态和松散的虚拟专用网络。制造网格将多种类型和规模的制造业企业联系起来，形成有效的制造资源共享机制以及巨大的制造能力。讨论了制造网格的搜索算法，提出基于多Agent的制造网格的搜索系统，应用该系统可对制造网格中制造资源进行有效的搜索和共享。     

运用中间件技术的制造网格数据资源集成系统的设计与实现

针对目前制造网格数据资源共享与集成技术方面的研究仍比较少且一些研究还有一定局限性的现状,在对中间件OGSA-DAI内部结构和工作流程研究的基础上,提出基于OGSA-DAI的制造网格数据资源集成系统模型,详细设计了该模型中3个主要功能模块:OGSA-DAI数据资源管理服务模块、数据库资源访问服务模块和文件传输服务模块.对原型系统进行实现,证明该模型的正确性,为制造网格数据资源的集成提供了一种有效的解决方案.     

制造网格资源服务Trust-QoS评估及其应用

为提高制造网格(Manufacturing grid, MGrid)系统中资源调度的成功率和有效性,减少用户选择最佳资源的时间,设计开发MGrid资源优选系统。针对当前MGrid资源管理和调度与资源服务信任相分离的缺陷,阐述资源服务信任QoS概念及其在整个MGrid资源管理和调度中的重要地位和作用,分析MGrid系统中资源供需双方在进行资源服务交易时存在的信任问题。在此基础上,建立包括域内和域间资源服务信任QoS评估的两层结构的MGrid资源服务信任评估模型,并给出该模型中资源服务信任评估具体量化算法、信任值的实时动态更新算法。对所提出的模型和算法进行试验验证,结果表明所提出的模型和算法能有效地提高MGrid系统中资源调度的成功率和有效性。     

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。     

网络化制造平台集成及制造网格研究

为解决企业的孤岛问题,提出了一种网络化制造平台集成的网格模式,以实现大范围资源共享和协同工作。引入了网络化制造平台联邦的概念,提出了一种3维集成框架,并重点介绍了基于应用服务提供商的网络化制造平台联邦集成的体系结构和联邦执行支撑系统。解决的关键技术包括基于数据过滤机制的动态资源信息传输技术、跨平台共享资源分布式调度技术、分布自治结构的联邦管理技术、跨平台用户安全授信技术,以及分布式动态共享资源的数据同步技术等。最后,给出了应用实例。     

制造网格中资源的发现研究

制造资源的有效发现是制造企业间信息集成的基础。介绍了资源发现在网格环境中研究的现状,以及制造网格理论发展的最新动态。针对制造网格研究的现状以及制造企业的信息化集成需求,提出制造网格中资源的发现框架,采用网格技术中的Web资源服务框架(WS-Resource Framework,简称WSRF)对制造网格中的资源进行封装,并且把服务合成的概念应用在制造网格领域,讨论了合成的方案以及复合服务的执行。     

制造网格中资源的层次检索方法研究

分析了传统资源搜索方法应用在制造网格中的局限性，建立了制造网格中资源的信息模型和层次检索模型。在此基础上，提出了一种制造网格中资源的优化检索方法，通过与其他算法比较并结合实例验证了该检索方法的高效性与可行性。     

An efficient resource-searching method in manufacturing grid

The manufacturing grid (MG) is the next generation of networked manufacturing. In the manufacturing grid, how to find the best manufacturing resource for the task is especially important because the quantity and the types of resources are numerous. Exhaustive searching method, centralized searching method, and routing transfer method are three typical resource-searching methods in the traditional networked manufacturing system. In order to improve the efficiency of searching for resources in the manufacturing grid, a hierarchy-searching model is built, and accordingly, the algorithm is proposed based on analyzing the limitation of the traditional resource-searching method applied into the manufacturing grid. It is verified that the model and the algorithm are efficient by comparing with the other three typical resource-searching methods.     

基于网格的应用服务提供商平台制造资源共享方法研究

针对网络化制造应用服务提供商平台的网络带宽瓶颈和服务能力不足的问题,在传统中央服务器一对多模型的基础上,提出了基于网格的多对多服务模型,将平台提供的制造资源服务由多个分布的网格服务节点协同完成.面向多对多服务模型,建立了以服务为中心的制造资源模型,采用面向对象的方法建立制造资源模板,实现了基于资源描述框架的元数据描述.在制造资源的发现方面,采用分布式和集中式相结合的机制,建立了相应的分层模型,并给出资源查找过程.最后,讨论了平台原型系统的组件结构及关键技术,并通过原型系统的开发和初步应用,验证了模型的可行性和实用性.     

基于网格原理的跨企业协同制造平台

为了支持企业间的制造协同,参考网格的运行机制,提出了基于网格的跨企业协同制造平台。该平台包括制造资源管理系统、制造任务建模系统和制造任务管理系统等3个相关的系统和面向网格的协同工具。采用Agent及领域知识模型支持平台的资源管理、任务建模、资源调度、任务分配及制造过程管理等。分散的制造企业可以通过Internet,利用协同制造平台建立全球制造网络,实现对市场的快速和敏捷响应。     

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。