基于功能语义扩展的网络化制造环境下的资源发现研究

对网络化制造环境下制造资源发现的总体流程进行分析,将制造资源发现划分为三个过程:资源定义、任务定义、面向任务模型的资源匹配。在简要描述资源表达模型和面向制造特征的任务表达模型的基础上,结合当前语义Web的研究成果,采用基于制造资源本体的功能语义扩展方法,对资源-任务匹配中的关键概念进行了定义,并构建了资源发现算法,通过应用实例验证了该算法的有效性。     

面向云制造服务的语义X列表知识表达与推理体系

为实现基于知识的云制造系统智能按需服务,结合X列表模型和本体、语义推理等语义Web技术,提出语义X列表模型;运用该模型分析云制造系统的本体要素概念、属性及要素之间的联系,建立包括需求任务、云资源、云服务和智能代理本体列表的面向云制造的语义X列表体系本体结构模型,提取并构建基于语义网规则语言的跨列表本体交互规则;设计面向云制造的语义X列表系统体系结构,利用接口与云制造系统的集成通信,将本体知识库、事实库与规则库封装进智能代理列表中进行按需服务组合推理;对具体的云制造任务实例建立了语义X列表模型和规则推理机制,通过推理实验验证了该体系方法的有效性和可扩展性。     

基于本体的制造资源建模

深入分析网络化制造资源分类基础之上,提出了基于本体的面向企业内部和动态联盟需求的组合粒度信息表示方法。提出基于Web工艺划分的服务模型的描述,并针对现有资源服务模型动态描述不足,对OWL-S进行扩展,描述服务的动态特征,为制造资源发现、匹配奠定了良好的信息化模型。     

应用本体的MIDA语义元模型研究

分析了动态联盟制造信息(MIDA)组织的特点,指出了现有制造信息本体构建思想中亟需解决的问题,设计和构建了基于本体的动态联盟制造信息语义元模犁,利用本体的语义能力对动态联盟制造信息进行明确的、形式化的表达,并以典型产品的制造信息为例进行描述,验证了模型的合理性与有效性.     

基于细胞元本体的协同制造资源共享

为实现广域分散的、异构制造资源的共享和集成,提出了一种基于细胞元本体的协同制造资源共享方法。详细介绍了细胞元本体的构建过程。细胞元本体统一描述高层次的语义信息,实现了产品全生命期的语义信息的动态获取。根据该框架,实现了一个原型系统,该系统实现了异构制造资源的语义互操作,为企业提供了更丰富的制造资源。     

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。     

基于语义Web的制造资源建模研究

依据制造资源的基本特征,对制造资源进行了分类,并构建了制造资源领域模型.引入了语义Web和领域本体的概念,给出了制造资源领域本体的构建过程,并通过本体建模语言OWL对制造资源本体进行描述,提供了计算机可以理解的资源信息,为网络化的制造资源检索提供了良好的建模基础.     

云制造服务平台供需智能匹配的研究与实现

为提高中小企业云制造服务平台搜索引擎的实用性,在保证其搜索智能度和搜索精度的同时,基于云制造服务模式和思想,开发了一个面向中小企业云制造服务平台的供需智能匹配引擎。采用关键字语义智能搜索,使用制造服务资源本体库,根据需求本体构建形式化的需求匹配模式,进行了制造服务资源的智能匹配算法。在汽车/摩托车配件行业进行了验证性应用,通过"骨架法"构建汽车/摩托车配件本体库,完成了该服务资源本体语义推理,实现了云搜索的有效、快捷智能匹配。     

面向大规模定制的e-制造工艺优化决策方法研究

通过对面向大规模定制的e-制造工艺规划特点的分析，论述了基于特征分解及邻域搜索技术的多工艺规划方法，建立了采用工艺聚类技术进行动态成本核算并进而实现工艺优选的多工艺优化决策模型。在聚类模型中采用基于加权有向图的工艺描述数学模型，并以工艺合并后零件加工成本变化最小为标准，建立了零件相似距离模型，并设计出相应的聚类算法模型。利用Java技术开发了一套软件原型系统，通过实例分析验证了模型和方法的合理性及有效性。     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

基于语义的协同制造执行平台集成框架研究

针对协同制造执行平台集成内容与集成对象的多样性和复杂性,分析了协同制造执行平台对动态快速集成、统一的集成模式、支持相关的集成标准、支持语义和松散耦合的集成方式等的需求,建立了一种基于语义的协同制造执行平台集成框架,以实现集成对象松散耦合的按需集成;在此基础上,建立了集成对象的语义描述模型,采用语义Web服务描述本体OWL-S对集成对象进行了语义建模,并对制造企业内部语义集成及跨企业制造过程语义集成的相关技术进行了研究。研究成果在某柴油机部套产品生产企业协同制造执行平台上得到了应用,取得了较好的应用效果。
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基于语义模型的总线式企业信息集成框架

在分析企业信息集成模式与应用现状的基础上,提出一种基于语义模型的总线式集成框架。该框架采用总线式集成结构以弥补传统点对点的信息集成方式在重用性和扩展性方面的不足。通过建立语义模型增强系统在应用领域层面上的数据集成能力;通过建立信息集成总线,将企业信息的集成过程与信息的语义建模过程紧密结合,以支持企业信息在多个领域内和领域之间的集成;通过建立信息服务总线为企业业务过程提供统一的集成信息访问服务。最后,介绍了该框架在网络化制造领域的应用。     

基于本体的网络服务查询机制

为解决当前网络服务缺乏有效查询机制的问题,最大化利用网络服务,提出一种基于语义网络的网络服务查询机制。在该机制中,采用本体描述网络服务的服务信息、领域相关和领域无关的基本概念信息,并结合已经实现的基于本体推理的面向Web分布式本体系统,引入领域规则,结合使用本体推理引擎F-Logic,实现了网络服务智能发现系统。同时,提出了网络服务约束模型(主体,属性,值,动作)和语义补充模型。最后,通过一个具体的实例,演示了该系统的推理过程和运行结果,说明了网络服务查询的自动化,并对相关工作进行了对比。     

工艺设计及管理领域本体论应用研究

本体论在信息集成领域的应用得到广泛的关注,并逐渐发展为信息集成的应用标准.针对相关制造系统间的集成需求,对本体论在工艺设计和管理领域的应用做出了研究.其目的为找到一种合理的本体构建方法,构建出合理的工艺设计及管理本体模型,为工艺知识系统的建立提供可参考的经验.     

基于XML的企业流程信息协同交互方法研究

为解决企业间协同商务过程中的流程信息协同交互问题,提出了一种基于可扩展标记语言的流程描述元模型.在该模型中,定义了基于流程定义语言本体的语义映射规则及映射的具体过程,对流程定义语言本体进行了语义分析,实现了对流程信息的语义层次描述;借助可扩展标记语言的语法结构,建立基于可扩展标记语言的流程定义语言核心元素的描述规则,并作为流程信息语法层次描述的统一标准,实现流程信息协同交互语法层次的信息转换.最后通过具体的供应链协同采购过程实例,验证了该模型及实现方法的有效性和可行性.     

面向产品信息协作的本体映射方法

为了在产品全生命周期管理过程中提供知识的表达,实现跨部门的产品语义信息沟通,从产品信息的本体表达出发,讨论了制造过程中面向语义信息协作的本体映射方法,定义了查找本体映射关系的相似性规则,并采用决策树模型优化本体映射过程。半自动本体映射方法能够减少用户参与的工作量,实现跨部门的信息协作。最后,通过某钢铁厂用户检索产品设计信息的实例,验证了基于本体映射的产品信息协作的研究。