云制造PaaS平台中协同过程构建与定制方法

云制造服务体系为实现产业专业化分工和社会化协作,存在大量合作伙伴之间的协同过程。协同过程普遍呈现出参与者多、协同链长、灵活多变等特征,对过程建模、定制、构建与执行等协同技术提出了诸多挑战。为此提出云制造PaaS平台架构和基于云制造PaaS平台的协同过程构建与定制方法,并给出定制的验证算法。基于该平台,平台运营商首先定义元协同主体及特征,制造服务独立软件开发商在将制造服务交付到平台上的同时定义协同主体及特征,制造企业可以租赁平台上的制造服务,并定制特定协同主体和特征。通过实例分析证明,基于该平台和方法,可以支持云制造服务的开发者和企业方便地构建各种协同应用,应对云制造服务体系中的大规模业务协同需求。     

云制造特征及云服务组合关键问题研究

为实现基于知识的制造资源和制造能力的共享与协同,实现云制造系统中资源服务的增值和增效,在分析云制造典型特征后,对云制造中的资源、制造云服务、制造云的关系进行了阐述.在此基础上,设计了制造云服务管理原型系统功能结构,对基于云制造全生命周期运行的云服务组合需求进行r阐述.对云服务组合建模/描述和一致件检查、云服务关联关系、云服务组合柔性、组合网络及其动力学特性、云服务组合建模与评估、组合优选等实现云服务组合的关键问题进行了研究,为未来实现高效智能化的云制造服务管理提供理论支持.     

基于模型、数据、知识的设计与制造协同框架

针对工业产品在研发制造过程中对于过程协同、数据协同、知识协同的设计与制造协同需求,构建了基于模型、数据、知识的设计与制造协同框架,给出设计与制造协同应用的顶层设计新思路。梳理了设计与制造协同过程中的模型、数据及知识资源,明确设计与制造协同的资源基础;搭建了基于系统互联平台、大数据云平台、知识协同平台、协同服务平台的网络化协同支撑平台的架构,构成企业的设计与制造协同网;设计了基于设计与制造全生命周期的协同协议,并构建了模型、数据、知识协同集成模型,给出基于模型、数据、知识的设计与制造协同应用;在某汽车变速器企业进行了应用验证,取得了良好成效,证明了框架的可行性。     

基于云平台的智能制造标准体系研究

基于云平台的智能制造已成为中国制造业发展的战略要点.针对基于云平台的智能制造标准化顶层架构欠缺的问题,基于国家智能制造标准体系建设指南,结合工业云平台、智能制造发展实际,从基础共性、云平台、设备智能化、工业物联网、工厂智能化、安全等6个方面进行基于云平台的智能制造标准体系研究规划,为基于云平台的智能制造应用与发展提供体...     

基于云制造的起重机协同设计平台

针对起重机行业设计中存在的问题,将云制造的服务模式和协同设计方法结合,提出了基于云制造的起重机协同设计平台,详细描述了云设计平台的构架,分析了云设计平台的关键技术。     

一种模型驱动的云制造联邦接入技术

基于联邦式的云制造服务架构及云制造联邦执行支撑环境,研究了基于模型驱动的云制造联邦接入技术,包括以扩展UML Profile进行云制造平台的问题域元模型的规范化表示、对象约束语言定义的形式化约束表达以及关系定义语言实现的平台对象模型生成算法。这些技术有利于云制造平台快速、一致地构建联邦式协同环境,避免人工准备协同过程难以保持语义一致性的问题,提高协同准备的效率。     

起重机协同设计制造云平台研究

针对当前起重机设计制造中存在数据共享程度低、重复劳动量大、交货期长的问题,将云技术引入到起重机行业领域,提出构建起重机协同设计制造云平台,并对其体系结构、服务流程、优势及特点进行研究,实现起重机设计制造的数据共享、并行协作、智能化设计制造,提高起重机的设计制造效率.最后以桥式起重机为例,初步验证平台的可行性.     

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。     

基于互联网的工业产品协同创新设计模式

探索网络化时代工业产品协同创新设计模式。比较传统制造业的"微笑曲线",分析产品设计制造发展新趋势,以工业设计角度从设计需求挖掘和引导、智能制造、品牌服务方式等方面切入研究产品协同创新。互联网物联网智慧平台搭建,实现了设计制造服务智慧管理,多方数字化协同并行工作,有助于提升产品附加值和传统制造的转型升级。     

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。     

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。     

云制造典型特征、关键技术与应用

在近两年来云制造理论研究、技术攻关、工程实施与应用示范的实践基础上,进一步讨论云制造的内涵,提出云制造的典型技术特征,即在数字化的基础上,具有硬软制造资源和制造能力的＂物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化＂,以实现全生命周期制造的智慧化;进而分析了云制造与制造信息化和云计算的关系。基于对云制造典型技术特征的分析,进一步讨论了支持这些特征实现的技术体系与关键技术;给出了正在实施的面向集团企业和中小企业的四个典型案例,最后对云制造的进一步工作提出几点建议。     

基于3D打印的个性化义齿在线定制系统研究

随着移动互联网、云计算和大数据技术的快速发展,基于3D打印的个性化义齿在线定制系统在口腔医学领域的研究与应用也越来越深入。通过对可视化协同交互、大数据与云计算、基于3D打印的云制造等关键性技术分析,提出基于3D打印的义齿在线定制系统开发策略,对义齿数字化资源与医疗资源进行全面整合,实现高质量、高效率、低成本的义齿协同诊疗、在线设计与数字化制造。     

云制造下的企业产品平台服务模式初探

产品平台技术能有效整合企业产品开发资源,在云制造下提供产品平台服务可以利用多家企业的业务优势,迅速响应动态和不可预测的市场需求,更快的生产出高质量、低成本、多样化的产品。云制造下的产品平台服务模式,包括面向产品设计仿真云服务模式、面向虚拟制造企业动态协作云服务模式和面向制造企业公共服务平台云服务模式等。同时,为支持云制造企业内部或企业间的协同产品开发工作,提出云制造下的产品平台服务执行架构。     

基于动态资源能力服务的分布式协同调度技术

基于云制造技术中面向服务的思想,针对现有异地分布多车间协同生产计划的关联协调问题,提出并建立一种以云制造思想为指导的基于动态制造资源能力服务化的分布式协同生产调度技术。通过分析多车间协作生产下的制造资源动态服务共享和关联协调的问题,建立基于服务性制造资源的协同生产调度技术总体框架;提出服务性资源的地域和能力相结合的筛选规则,形成面向多车间协同生产的空闲占用和插入调整相结合的作业排产技术;提出资源指定占用下的作业排产处理技术,解决了协同生产环境下特定车间基于制造资源能力局部能力占用的调度排产;针对生产过程中频繁发生的突发事件,提出以降低生产扰动影响范围的时间容忍度技术及基于移动处理方式的动态调度方案调整技术,解决了制造资源服务动态变化下的快速响应处理问题。通过应用实例对以上关键技术进行了验证。     

云制造——面向服务的网络化制造新模式

为求解更加复杂的制造问题和开展更大规模的协同制造,分析了目前应用服务提供商、制造网格等现有网络化制造模式在应用推广等方面遇到的问题,阐述了云计算服务模式、云安全、高性能计算、物联网等理念和新技术对解决网络化制造中运营、安全等问题的契机。在此基础上提出了一种面向服务的网络化制造新模式——云制造。给出了云制造的定义,分析了云制造与应用服务提供商、制造网格等的区别。提出了一种云制造的体系结构,讨论了实施云制造所需攻克的关键技术和所取得的成果。最后,给出了一个云制造的典型应用案例——基于云仿真原型平台的云设计。     

面向中小企业的云制造服务模式研究

云制造是近年来提出的一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式。它融合了现有的信息化制造、云计算、物联网、语义Web、高性能计算等技术,我国中小企业普遍存在资金少、规模小、企业信息化程度低等问题,云制造服务平台能有效加以解决。通过对系统集成企业传统的新产品开发设计方法等进行研究,构建了面向云制造的零部件设计选型模式,提出了相应的零部件交易模式,设计了基于云制造的零部件设计选型与交易服务平台的运营主体、服务内容、盈利机制以及平台运行机制,为云制造服务平台实施和推广应用奠定了基础。     

智能制造云平台资源能力服务化接入集成方法

本文分析了新时期智能制造云平台技术发展趋势与存在问题,研究了硬制造资源接入集成、软制造资源接入和制造能力接入集成方法,并从集成内容、集成后应用和集成方式三个层面给出了接入集成设计方法.该方法对推进制造业向协同共享的智能化生产模式转变、助推制造业的转型升级具有重要意义.     

基于面向服务体系结构的制造企业协同化工程支持技术

研究了协同服务、网络化制造以及云制造的信息化制造技术,引入云计算的部分思想,基于面向服务的体系结构,构建了一个示范性协同服务系统平台.该平台底层应用现场设备工具/设备类型管理和OPC标准构架技术实现了各异构设备和控制系统间的通信和数据共享,上层结合网络技术实现了网络制造和协同服务.该系统实现了异构设备的互连和通信,使其具有远程监控、诊断等功能;整合了企业内生产、管理和采购方面的资源,初步实现了远程协同化管理.     

序

云制造是一种基于网络（如：互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等）的、面向服务的智慧化制造新模式。它融合发展了现有信息化制造（信息化设计、生产、实验、仿真、管理、集成）技术与云计算、物联网、服务计算、智能科学、高效能计算等新兴信息技术,将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化,构成制造资源和制造能力的服务云池,并进行协调的优化管理和经营,