基于语义Web的云设计服务平台及关键技术

针对云设计环境下设计资源具有分布性、异构性和面向服务等特点,以及中小制造企业对外部设计资源和设计能力的需求,以语义Web为基础,设计了一种能够实现设计资源集成共享并支持中小企业内外部资源整合与产业协作的云设计服务平台。给出了云平台的层次体系结构与运行机制;探讨了基于Web服务和本体论的资源虚拟化和云资源池构建方法,建立了面向产品信息模型的资源动态能力与客户需求表述模型,研究了基于语义推理的资源搜索匹配算法以及平台运行调度与监控等;采用Flex和Java开发了云平台原型,并以使用UG终端仿真服务设计起落架外筒为运行案例,验证了云平台的可行性和有效性。     

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。     

汽摩零部件新产品开发云制造平台总体框架及关键技术

针对当前汽摩零部件企业迫切需要快速、有效且可靠地利用异地分散的服务资源来提高新产品开发能力的需求,结合云制造的思想,构建了一种汽摩零部件新产品开发云制造服务平台的总体框架,分析了其体系结构和运行服务模式,并对基于资源描述框架模式的汽摩零部件新产品开发云制造资源描述方法和基于P2P超级节点的云制造资源搜索策略等平台实现的关键技术进行了研究.结合重庆市汽摩产业的实际对该平台进行了初步应用实践.     

面向云仿真的层次化仿真服务描述框架

针对云仿真中多种粒度资源共享和按需构建仿真服务的特点及其对仿真资源服务描述框架的新要求,提出了面向云仿真的层次化仿真服务描述框架;对框架中各层次的描述语义进行了定义和形式化描述。将研究成果应用于云仿真系统的仿真服务描述实现中,通过典型实例,验证了所提出的仿真服务层次化描述框架。研究实践表明：面向云仿真的层次化仿真服务描述框架适用于云仿真系统中涉及的各类不同粒度的仿真服务资源,能够从服务属性语义与服务模型语义两个角度对仿真服务进行描述,从而支持基于仿真服务描述的智能化发现与组合调度,实现按需构建仿真服务的云仿真模式。     

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。     

云制造环境下外协加工资源集成服务模式及语义描述

针对云制造环境下外协加工服务资源和服务需求信息的属性构成及分散性、异构性、动态性和组合性等特点,提出并建立了一种能促进云制造环境下外协加工资源快速共享和高效利用的、具有广域集成和分散服务特点的集成服务模式.对基于Web服务建模本体的外协加工资源语义描述总体实现框架、外协加工资源本体建模、外协加工资源Web服务交互与组合机制,以及外协加工资源Web服务异构兼容调解等关键技术进行了研究,有效解决了异构外协加工资源组合和瓦操作问题,实现了外协加工资源供需双方的动态匹配.最后通过应用实例对以上服务模式及实现关键技术进行了试验验证.     

机床装备云制造服务建模方法研究

针对云制造环境下机床装备制造服务的共享和集成,在分析机床装备云制造服务建模的特点及需求的基础上,提出一种基于机床装备资源层、机床装备服务语义描述层和机床装备服务实现层三层结构的机床装备云制造服务建模实现框架,基于该框架对机床装备制造资源分析、机床装备制造资源语义描述和机床装备制造服务实现进行研究。通过对一类机床进行云制造服务建模,验证了该建模方法的可行性及有效性。     

中小企业云制造服务平台的研究与开发

为提高中小企业的综合竞争能力,基于云制造服务模式和思想开发了一种面向中小企业的云制造服务平台.采用多家企业、多个订单、多方协作的服务交易方式,设计了云制造服务平台的工作流程和核心功能.对供需智能匹配引擎、交易协同逻辑引擎和信用评估引擎等关键问题进行了研究,实现了基于关键字的语义智能搜索、订单跟踪、交易任务引导以及全流程的协同化管理.在汽摩零部件制造行业进行了验证性应用,通过线上服务和线下服务有效整合了该行业的制造服务资源,实现了云制造服务的有效管理.     

基于第三方云平台的服务价值链多链知识图谱构建

基于第三方云平台业务数据资源,面向服务价值链多链知识共享和重用的需求,提出服务价值链多链知识图谱构建框架和方法。从服务业务、服务资源和产品等维度出发,构建了服务价值链多链知识体系,设计了服务价值链多链知识图谱构建框架;研究了服务价值链多链知识图谱模型,提出基于二阶段的知识图谱模型构建方法用于求解服务价值链多链知识图谱模型,并实现了对知识图谱的存储;基于第三方云平台数据资源,以相关服务业务为例构建服务价值链多链知识图谱,验证了该知识图谱构建方法的可行性。     

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Multi-Agent的制造资源云服务化封装方法及适配器研究

针对分布、异构及条件各异的制造资源服务化封装的需求,根据制造资源的信息感知和行为控制程度,将云服务化封装简单划分为高度封装、部分封装和近零封装三种模式;建立了一种基于Multi-Agent的制造资源云服务化封装适配器,设计了该适配器的结构模型和工作交互机制,并研究了基于语义有向图的适配器知识表示及积累方法;基于JADE平台对制造资源云服务化封装适配器进行了实现,并结合重庆市汽摩零部件产业进行了初步应用实践。     

面向服务型制造的协同业务流程构建框架

为实现服务型制造模式下跨组织业务流程的运行,提高企业对市场变化的适应能力,提出一种基于语义的跨组织协同业务流程构建框架.以制造服务为业务活动功能的实现载体,通过对服务能力进行语义描述,以服务能力为中介,实现业务逻辑和实现技术之间的松耦合,形成一种随需应变的业务构建模式.对框架内的制造服务语义建模、服务发现匹配和服务组合三项关键技术进行了研究.开发了协同业务流程构建原型系统,结合企业实际给出了框架实例,验证了方法的可行性.     

基于S2SH和遗传算法的汽车零部件资源伙伴选择研究

首先针对网络化制造资源伙伴选择问题,提出基于S2SH和遗传算法的汽车零部件资源伙伴选择方法研究,对多目标伙伴选择问题进行求解。然后将遗传算法应用于资源伙伴选择系统的开发,结合S2SH集成框架技术,设计出了一种新的面向网络化制造的汽车零部件资源伙伴选择系统。着重考虑成本、质量、时间、服务为伙伴选择中的主要评价指标,建立了汽车零部件资源伙伴选择的数学模型。最后,应用实例验证了此汽车零部件资源伙伴选择系统有效性。     

基于语义Web服务的协同物流与集成技术研究

利用语义Web服务理论,研究了供应链中物流资源管理与集成、物流服务与业务协作的架构和实现方法。讨论了语义Web服务过程,构建了物流资源本体,设计了基于Web服务组件的协同物流集成框架和物流服务智能搜索引擎。提出了面向服务的跨企业业务协作模型,并以订单处理流程为例详细讨论了在Java2平台企业版平台下,生产商、物流企业和客户之间业务协作的实现方法。最终实现了语义本体理论、Web服务设计理论、面向服务的协作理论和基于面向服务的体系架构的协同物流信息系统的集成。     

面向制造业的云检测平台设计与实践

为应对制造业变革发展对检测信息的爆发式增长需求,将云计算技术与传统检测技术相结合,设计了面向制造业的云检测平台。从功能性、管理性和交互性3方面进行需求分析,设计了由物理资源层、虚拟资源层、核心功能层、服务开发层和服务使用层组成的云检测平台架构;利用可扩展标记语言和Web Service技术对云终端硬件资源进行描述与封装,将传感器、检测仪器和被检测对象映射为云平台资源,以LXI仪器为中心控制节点,建立了随检测需求动态组织与共享使用的硬件资源池;确定了云检测平台的服务模式,并开发了实践平台,验证了所提供检测服务的可行性。     

云制造环境下支持演化的制造云服务元建模

针对制造云服务运行环境的高度动态开放性,在分析了制造云服务建模需求的基础上,提出了支持演化的云服务元建模框架,着重研究了框架的语义表示层中的云服务元模型架构。在云服务元元模型层,给出了云服务元元模型的形式化定义及云服务的概念模型。在云服务元模型层,阐述了云服务业务主对象、业务元对象和业务元数据的模型结构及演化操作对象、演化日志对象的模型结构。在云服务模型层,基于Web本体描述语言建立了云服务本体。在此基础上,提出了云服务的演化过程模型。开发了一个面向模具行业的制造云服务管理平台原型,通过实际案例验证了该云服务建模方法的可行性和有效性。     

云制造环境下机床装备资源特性分析与语义描述方法

针对云制造环境下机床装备资源具有异质异构、动态演化、高度自治等特性及网络化集成、服务化封装和供需智能匹配等需求,提出并构建了一种基于语义服务建模本体的机床装备资源描述框架,并对支持该框架实现的机床装备资源元数据本体表示方法、机床装备资源服务化封装等关键技术进行了研究。通过应用案例对以上研究成果进行了实验验证。     

云制造环境下的新产品开发知识管理系统

针对知识的流动和共享在新产品开发过程中起到的关键作用,以及云制造环境下新产品开发模式的发展趋势,分析了云制造环境下新产品开发知识的分类及属性构成,提出了一种云制造环境下的新产品开发知识管理系统,建立了其体系结构和服务运行模式,并对云制造环境下基于资源描述框架(RDF)的新产品开发知识本体建模和基于语义Web标准查询语言(SPARQL)的新产品开发知识语义查询两种关键技术进行了研究。最后搭建了一个基于云制造环境下的、面向汽摩零/部件新产品开发的知识管理系统,并进行了初步应用实践。     

面向云制造服务架构及集成开发环境

为满足云制造对软件架构和开发工具支持的迫切需要,从抽象角度分析了面向服务架构、云计算和云制造三者之间的关系,指出云制造继承和扩展了前两者的服务模式;面对制造资源,融合面向服务架构与云计算,提出了面向云制造的服务架构;选用公众可免费方便获得的开源工具,构建了基于Eclipse平台的面向云制造服务集成开发环境;结合制造流程示例展现开发工具应用。通过示例研究表明,该集成开发环境具有良好的可伸缩性,能敏捷地应对云制造应用需求。