基于本体的产品数据语义互操作

在协同产品开发领域,为了实现产品数据语义互操作,提出了一个基于本体的产品数据语义互操作框架。首先,框架采用标准化方法,构建产品数据语义描述语言形式化表达产品模型;然后,组合语义等价和语义相似性度量方法在已有的应用本体和产品数据语义描述语言本体之间建立完善的映射关系;最后,以产品数据语义描述语言本体为中介,实现应用本体间的转换,完成异构计算机辅助设计系统间产品数据语义互操作。原型系统和应用实例证明了该框架的可行性和有效性。     

基于元对象机制的语义Web服务组合模型转换方法

为解决面向服务环境下多领域业务过程协同中的语义不一致问题,提出基于模型转换的多领域业务过程协同框架,并基于元对象机制的元建模框架,实现协同本体到服务组合模型的转换.该方法能够保留流程与Web服务中的原始语义信息,提供了灵活的模型转换方法,从而保证不同领域业务过程协同的顺利进行.通过在欧盟ImportNET项目中的应用验证了所提框架和转换方法的有效性.     

本体驱动的复杂产品系统设计信息重用框架

在前期的研究结果—公理化系统设计本体模型的基础上,建立了本体驱动的复杂产品系统设计信息重用框架,该框架由本体层、系统设计信息表达层和工程学科设计信息层组成.其中,本体层指的是公理化系统设计信息本体模型;公理化系统设计信息表达层是本体层的实例;重用发生在表达层和工程学科设计信息层之间,采用多策略本体结盟技术实现重用.最后,搭建了系统设计信息重用框架软件平台,开发了重用插件,并以卫星太阳翼的系统设计为例验证了所提出方法的有效性,证明了通过所构建的重用框架,设计师在系统设计时能够自动匹配并重用卫星总装数据库中具有相似语义的数据,改善了系统设计信息和不同工程学科设计信息之间互操作困难的问题.     

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。     

基于多视图—嵌套本体映射的高层体系结构语义互操作

针对高层体系结构分布式仿真互操作难以克服语义冲突的不足,研究并提出基于多视图—嵌套本体映射的高层体系结构语义互操作方法。对现有高层体系结构/联邦对象模型机制进行改进,定义了嵌套本体、多视图—嵌套本体和嵌套本体平面化等概念,阐述了多视图—嵌套本体映射框架和映射算法流程,并介绍了支持语义互操作的中间件技术。该方法可以有效支撑仿真模型与仿真模型间的语义互操作,提高分布式仿真的智能化水平。通过仿真实例,建立了一个典型复杂产品——高速动车组的分布式仿真系统,检验了方法的可行性和有效性。     

基于本体的协同设计产品信息模型研究

在产品协同设计过程中,由于产品信息模型缺乏足够的语义描述,导致协同设计过程中语义级信息共享和互操作困难。本文提出了基于本体的产品信息模型,采用本体对产品信息进行描述,建立了基于语义的信息共享机制,使产品协同设计过程的语义级信息共享和互操作成为可能。最后给出了一个基于本体的产品信息模型的实例。     

复杂产品虚拟样机本体元数据建模方法与应用

为了构建复杂产品虚拟样机统一模型,更好实现信息交换、共享、互操作及模型重用,结合元建模理论和本体,提出一种基于本体元数据模型的虚拟样机信息建模方法。根据产品本体元数据概念模型,并结合虚拟样机过程、产品、资源、知识在本体元数据模型中语义关联关系,构建虚拟样机本体元模型。最后以虚拟样机元数据模型EXPRESS描述,说明了该方法具体应用过程。     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上,给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征,并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架,提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后,通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

规则驱动的企业互操作本体构造

为解决企业互操作中信息共享与重用问题,提出了一种基于规则集和对象关系数据库的企业互操作本体构造方法.首先给出了企业互操作的本体构造模型,然后依据该模型提出了从对象关系数据库构造本体的四类规则,并给出了相应的形式化定义和Web本体描述语言.使用该四类规则可以分别构造出本体的类、属性、属性特征和属性约束四类要素.实验表明,该方法是可行且高效的,与关系数据库构造本体的方法相比减少了约18%的构造时间.将该方法实际应用到企业互操作平台中,取得了良好效果.     

基于语义xBOM的MES异构系统信息集成框架

针对目前MES与企业大量异构应用系统信息交互困难,导致制造信息相互割裂形成信息孤岛的问题,提出了一种基于语义xBOM的MES异构系统信息集成框架,并对其中关键部分进行了分析。该集成框架以BOM数据作为系统间信息交互的形式,以语义xBOM为核心,在语义xBOM统一信息模型的基础上实现信息共享集成,通过语义和Web Service技术实现BOM分布式信息的统一访问。利用混合本体语义技术和对BOM制造信息内容及信息间关系的分析,建立语义xBOM统一信息模型,实现信息的统一语义描述,利用本体语义映射实现异构数据源的分布式透明访问。通过构建语义xBOM数据管理器实现数据的统一管理和映射,保证信息的完整性和一致性。最后以某厂数字化车间MES-生产监控管理系统为例,对方法的可行性进行了实证。     

Ontology-based semantic models for supply chain management

The efficiencies of supply chain management (SCM) are often impaired by inconsistent exchange and sharing of knowledge semantics among supply chain partners. To address this problem with semantic integration, this paper presents an approach to developing ontologies of supply chain management (Onto-SCM) as a common semantic model of the SCM domain. The Onto-SCM semantic model is constructed in a modular way in order to enhance its reusability and maintainability. The IDEF5 schematic language is employed to provide the graphical representation of Onto-SCM for intuitive communication between domain experts and users. Furthermore, Ontolingua is adopted to define formal semantics of Onto-SCM for effective knowledge interoperability. In addition, a case study of a printer supply chain is illustrated to demonstrate the proposed approach to semantic integration for SCM. Finally, a prototype is developed to support visualized knowledge modeling of the case system using the IDEF5 schematic language and to implement consistent knowledge transformation among heterogeneous applications in the supply chain.     

支持虚拟样机的仿真模型重用方法研究

将当前实现仿真模型重用的技术途径,归纳为基于统一建模仿真语言、标准化模型规范方法、通用模型方法和统一建模仿真环境方法4类,总结了各方法的特点和适用范围.基于导弹总体部门的仿真模型重用需求,指出标准化模型规范方法具有较好的适用性.分析了可重用仿真模型规范的描述需求,提出了面向服务的可重用仿真模型描述方法,重点给出了可重用仿真模型的服务规范,讨论了基于可重用仿真模型规范的仿真模型重用框架.最后,介绍了该方法的应用情况及下一步的工作.     

面向企业资源计划全生命周期的建模方法及工具

目前应用于企业资源计划系统建模的方法和工具存在较大缺陷。为此,提出了面向企业资源计划全生命周期的建模方法及相应的工具系统,支持企业资源计划系统需求分析、设计、实施等各阶段模型的灵活构造,并通过映射关系实现模型之间的转换与追溯。给出了企业资源计划全生命周期的建模方法支持企业资源计划业务元模型。通过分析企业资源计划全生命周期的建模需求,探讨企业资源计划全生命周期的建模方法的建模体系与建模过程。企业资源计划全生命周期的建模方法采用片段作为模型的基本组织单位,采用内容对象和图形对象作为模型信息的基本组织单位,支持对建模框架和模型内容的动态配置与扩展,并提供了基于可扩展标记语言的模型转换语言,为将模型数据自动转化为输出文档和程序源代码提供了支持手段。     

制造软件互操作性模型

为了把握制造软件互操作性的本质,正确理解互操作性与软件集成之间的区别和联系,进而寻求恰当的技术和方法来解决制造软件互操作问题,以语义互操作性的定义为基础,给出了制造软件互操作性的定义,分析了互操作性和系统集成的区别和联系。针对制造软件领域在目前的系统集成中遇到的困难,分析了制造软件互操作性需要解决的问题,建立了制造软件互操作性模型,并对其支撑技术进行了分析。基于该模型采用模型驱动架构的软件开发方法,进行了计算机辅助工艺规划系统和计算机辅助夹具设计系统的互操作性研究,对制造软件互操作性模型进行了初步验证。研究表明,采用层次化的制造软件互操作性模型能够针对产品信息逐步实现不同级别的数据交换和共享,是实现制造软件互操作性的有效途径。     

基于MTConnect的装备建模标准化与互联互通互操作

针对装备源数据异构、共享难度大、互联互通互操作成本高等问题,提出基于MTConnect的数控装备建模标准化和互联互通互操作方法。提出可扩展的装备异构信息统一描述语义和面向MTConnect的信息模型映射方法,实现了异构装备的可扩展标准化建模。在信息模型映射基础上,提出集成可配置的中间件设计、基于超文本传输协议的数据获取和基于Interface组件的装备互操作技术,降低了装备互联互通互操作的难度。搭建包含多类主流数控系统的试验验证平台,验证了所提架构、方法、技术在纵向互联互通和横向互操作的可行性,相比直接驱动的互联互通互操作,具有更好的安全性、扩展性和易用性。     

型号研制过程的工艺分工规划建模技术研究

在完善工艺分工规划概念和详细分析工艺分工规划的业务流程的基础上,针对工艺分工规划过程建模问题,提出了一种基于映射分解的过程建模方法,并逐步建立了工艺分工规划的映射模型、信息模型和通用的工艺分工规划过程模型.然后,结合实际项目,建立了基于工艺分工规划过程模型的系统框架,并开发了一个原型系统,以验证该过程模型的可行性.     

An ANP-based assessment model for lean enterprise transformation

There is a multitude of methodology on evaluation of lean transformation, but only few consider the relationships among the components of the lean enterprise transformation explicitly and focus on their prioritization and identification of the relative importance weights for every element of the lean transformation. For that reason, we try to quantify those relationships in this study. For a structured examination of the relationships among the elements, we suggest a model that provides a holistic view to the lean transformation process. This paper presents an analytic lean enterprise transformation modeling approach to the identification of weights of the organization’s lean transformation determinants. Thus, the highly qualitative relationships among the lean transformation components are operationalized. For determining of the relative importance weights for every element in the model, analytic network process modeling approach is used in the proposed framework. This approach has enabled us to apply the proposed lean enterprise transformation methodology at a global industrial manufacturing company in Turkey, and an illustrative case is presented.     

基于元对象机制的多视图企业模型一致性问题

模型驱动的企业集成要求企业模型具有精确的、形式化的、一致的表达,现有研究中多视图企业模型一致性的定义依赖于具体的建模框架,刚性的视图一致性维护方法制约了视图配置的开放性。在分析多视图企业建模框架中模型一致性问题的特点和原因基础上,借用软件工程中元对象机制(MOF)的思想,将产生一致性问题的视图间语义约束元化到元元模型层,并给出了视图的形式化定义。这种视图及一致性定义及维护方法具有通用性和严格性,同时使得建模框架中视图的配置具有良好柔性。