基于OWL-S的制造网格服务发现研究

结合语义Web技术,设计了制造网格服务本体开发步骤,对制造网格服务进行语义描述,提出了基于OWL-S的制造网格服务发现模型.将本体匹配技术引入制造网格的服务匹配中,并改进了本体匹配中概念相似度算法,为解决服务匹配问题提供一个有益的尝试.实验表明,该语义模糊匹配技术能有效地弥补基于     

基于功能本体的Web服务自动组合方法

在基于语义的自动Web服务组合中,往往采用输入输出等静态参数来描述服务功能,但是输入输出等参数由于缺乏动作描述,很难完整地描述服务功能.针对该问题,引入含有动作特征的功能本体来增加对服务功能的描述,并设计了基于功能本体树的功能合并方法.在此基础上,通过构建服务依赖图得到用户期望的输出,然后采用逆向搜索算法实现服务功能到功能本体树的映射,并结合功能本体合并方法验证每条组合路径的功能正确性.通过实例及实验分析证明了所提算法的优越性.     

基于语义的制造网格服务自动组合

研究制造网格中基于语义的服务表示,在此基础上提出了一种基于语义的逆向递归服务自动组合方法。该方法面向用户目标搜索制造网格服务,生成备选服务组合,然后采用TQCSEKL七项指标评价备选组合的综合服务质量,从中选出最优组合。服务组合的结果存储到共享仓库,支持基于目标匹配的查找和局部调度重用。实现了一个基于语义的企业制造网格系统,验证了方法的有效性。     

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。     

快速制造网格及其服务结点的建设

实现资源共享、协同工作、实时动态建立虚拟组织是网络化制造追求的最终目标，也是网格计算的主要功能和特点、作者结合两者提出了制造网格(MG)的概念，并建立了快速制造网格(RMG)作为前期研究和试点工程。同时，采用WSDL描述、服务映射与实现、服务部署等方法，将快速制造资源描述和封装成服务(RMSN)，解决了制约网格技术向制造业推广的瓶颈，并以应用实例说明了具体的实现方法。     

制造网格中服务质量管理系统的研究

为确保制造网格平台提供的各种制造资源及服务达到使用者的功能与质量要求,建立了制造网格服务质量管理系统。在该系统中,任务分解通过特征匹配和相似度搜索算法、服务质量约束分解、服务质量分解结果验证等过程实现;资源调度通过服务质量属性匹配,基于时间、质量、成本、服务和信誉度的多目标决策建模,以及容错处理等过程实现;资源预留采用基于预留策略和任务列表的方法实现;服务等级协议则通过服务等级协议协商、违约检测、违约赔偿以及服务等级协议中止等过程实现。制造网格服务质量的研究,贯穿产品开发、制造、管理和销售等整个生命周期,其成果直接影响制造网格的实用性,是制造网格从“研究”走向“应用”的一个重要环节。     

基于背景网格技术的冲压成形仿真工具自动装配算法

通过对汽车覆盖件冲压成形仿真工具预装配方法的研究,指出建立正确的工具与板料位置自动装配算法需满足三个前提条件:一致的工具(凸模、凹模、压边圈等)法线方向、明确的工具属性和正确的工具整体初始法线方向,并提出一种基于背景网格投影的自动装配算法,即将板料和工具节点沿整体法线方向投影并分配到背景网格,通过工具、板料与背景网格的对应关系,计算出工具节点与板料单元的最小值,从而确定工具需要移动的位置,最终自动完成工具与板料位置关系的正确装配。本算法实现了冲压方向和冲压类型的完全解耦,提高了装配算法的效率和程序的适应能力,简化了用户操作步骤。通过大量复杂汽车覆盖件的实践检验,表明提出的基于背景网格的自动装配算法是行之有效的。     

基于OWL-S的云制造服务语义匹配方法

针对云制造服务在匹配过程中的多样性、异构性、动态性和多约束性等特点,建立一种基于Web服务本体描述语言的云制造服务输入、输出、前提、效果匹配模型,研究了该模型匹配的参数匹配、属性匹配和综合匹配三个阶段。针对参数匹配过程中本体概念参数和约束条件参数的匹配度量化问题,给出结合语义相似度和基于蕴涵关系推理的量化方法及匹配算法。通过应用实例验证了该方法的有效性和可行性。     

三维仿真资源在制造网格中的封装及共享

介绍了制造网格的定义、体系结构,研究了三维仿真资源在制造网格中的封装方法——有状态资源的封装和Web服务的封装。有状态资源的封装主要描述仿真资源的属性信息,并向用户发布这些信息;Web服务的封装可以实现仿真资源的功能,并对外提供统一的、标准的调用接口。最后通过应用实例,解决并实现了三维仿真资源作为制造网格申的节点,并在制造网格中被远程用户调用和共享问题。     

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.     

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。     

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。     

制造网格中嵌入式数控机床资源节点建设

提出一种基于ARM+DSP的嵌入式数控系统,通过与安装有网格中间件和网格支持工具的上位机相连,可以很方便地作为制造网格的一个可重构节点。给出了以嵌入式数控系统为节点的制造网格系统架构,并利用XML和W SDL文件对资源节点进行了描述和封装。     

制造网格中资源管理与调度系统的研究

为解决制造网格 (MG)中资源管理与调度问题 ,本文开发了制造网格信息服务 (MGIS)和制造网格资源调度器 (MGRS) ,建立了制造网格资源管理与调度系统。其中 ,MGIS通过集成Globus提供的检测查询服务 (MDS)和各种制造资源封装模板实现了资源的远程封装、注册、发现和监控管理 ,而MGRS实现了全局工艺规划 (GPP)分析、资源发现、资源选择、资源匹配以及容错处理等基于TQCS(时间、质量、成本、服务 )的资源调度功能。最后 ,本文通过建立应用原型说明了该系统的实际应用过程。     

Information service of the resource node in a manufacturing grid environment

Manufacturing resource information management is the precondition for manufacturing grid (MG), which provides the foundation for harmonious sharing of the distributed manufacturing resources. Research on the information service of the resource node in an MG environment will build up a solid theoretical and technological fundament to realize a manufacturing grid platform. This paper mainly focuses on resource registration, expression, and encapsulation in the MG environment. Taking the embedded NC system as an example, this article offers expression of the manufacturing resource with XML, which avoids the misunderstanding of different formats. This article also realizes the resource encapsulation and deployment, as well as information publishing and issuing with the help of Java supporting tools.     

面向制造网格的应用平台及虚拟企业建模研究

在分析制造网格、计算网格和网络化制造之间差异的基础上,探讨了面向制造网格的应用平台及虚拟企业 建模等问题。首先,分析了制造网格和网络化制造在资源组织和应用模式上存在的差异,提出一种面向制造网格 的应用框架;其次,研究了制造网格相对于计算网格所具有的多变业务目标、多级资源共享、资源服务的提供和 结果提交的在线和离线混合方式的特点,形成了制造网格的应用内涵;然后,在剖析计算网格、基于资源服务的 制造网格以及应用程序等基础上,形成了从业务链、资源服务链到网格节点链的处理过程,并最终导出了面向制 造网格应用的虚拟企业的组织模型。最后,通过对问题的量化描述了应用平台的处理过程和算法。上述研究对于 推动制造网格的应用和虚拟企业的组织建模具有积极的意义。     

制造网格体系结构的多视图模型研究

提出了一个典型的制造网格体系结构的层次模型,在此基础上,提出用资源视图和功能视图、信息视图分别描述制造网格体系结构的资源组成、功能结构和信息结构,并用过程视图将前3个视图有机地连接为一个整体.通过一个典型的工作流程,导出制造网格体系结构多视图的关系模型,清晰地呈现出制造网格体系结构的全貌.最后,基于该模型,开发实现了一个制造网格资源管理和任务管理的原型系统,初步应用验证表明,该系统可实现资源的便捷共享.