复杂零件云制造知识服务研究

针对复杂零件产品研发迫切需要对产品研制过程中的知识进行有效管理以实现共享和重用。以叶轮云制造为例建立了复杂零件云制造知识服务流程,在此基础上对复杂零件云制造流程中工艺设计静态知识服务、切削参数优化动态知识服务、刀轨计算静态知识服务、刀轨计算动态知识服务的实现策略进行了研究。以多孔型腔零件云制造为例,实现了部分功能,初步验证表明所提出的知识服务策略可有效提升产品研发效率。     

基于云制造的中小企业零件加工模式研究

为提高中小企业在零件加工制造过程中资源的利用,分析了目前中小企业零件加工过程中存在的问题,提出了基于云制造的零件加工服务模式,建立了基于云制造的中小企业零件加工体系结构及运行模式,研究了零件加工云制造服务平台实现的关键技术。     

面向集团企业云制造的知识服务建模

为解决集团企业云制造中知识资源的共享和重用问题,在对集团企业云制造知识服务需求分析的基础上,提出集团企业云制造的知识服务应用模式,用户可以方便地调用集团内的各类知识服务,也可以从外面获取知识服务或者向外提供知识服务。在云制造环境下构建了知识服务系统体系架构。提出静态和动态两种知识服务方式,研究了两种知识服务的建模方法。通过多领域本体、分布式索引、知识服务需求感知建立了静态知识服务模型;通过知识梳理、动态知识封装、服务封装的方式建立了动态知识服务模型。通过一个应用示例,说明了两种知识服务的服务过程。     

面向航天复杂产品的云制造应用技术

针对航天集团企业的复杂产品研制具有多学科交叉、多专业配套、跨地域协作、全生命周期高度协同等显著特点,以及加强制造资源和制造能力的全局统筹建设、整合共享、跨专业/跨地域/跨阶段集成与协同的应用需求,结合航天集团企业应用场景,系统性地提出航天云制造资源/能力应用模式和航天集团企业云制造系统体系结构;研究提出支持上述应用模式和体系架构的云制造资源/能力服务的多视图描述以及组合优选模型。以某航天复杂产品协同研制为应用背景,给出了应用系统的实施方案、应用过程及效果。结果表明,所提面向航天复杂产品的云制造应用技术能够有效支持航天集团企业开展新型信息化工业体系建设。     

基于云制造的三维模型设计研究应用

机械制造市场中零件生产加工周期及质量要求越来越高,现有资源、开发、管理等能力不足等问题已经严重制约了企业发展,而当前机械制造设计加工模式不能很好满足企业的市场要求。本文依托云制造平台,提出了以三维模型为数据源的云制造平台设计模块服务模式,结合现代设计、制造、分析等设计方法,设计三维设计流程及服务模式,通过应用设计平台实例对产品进行了设计与优化设计改造,验证了平台的整体应用可靠性与可行性。     

基于AHP与IFS的单件生产模式下制造需求与资源匹配算法

针对复杂大型装备的单件生产模式产品规格繁多、结构复杂且个性化强、工艺变更频繁且难以标准化、工艺编制难度大、加工周期长、对资源能力依赖严重等特点,以及制造服务提供企业在订单阶段难以对客户需求与当前制造能力的匹配度进行正确、快速预判等问题,提出了基于零件特征的单件生产制造需求和制造资源能力模型。引入基于层次分析法与直觉模糊集的特征工序矩阵与设备资源能力矩阵匹配算法,计算零件需求和资源的匹配度,实现订单阶段的用户需求和制造资源的快速匹配,最后通过企业实例验证了该方法的有效性。研究结果有助于提高单件制造企业的订单评估质量,降低接单风险,增强企业的竞争力。     

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.     

中小企业云制造服务描述与本体建模研究

云制造服务模式近年来成为了先进制造领域的一大研究热点.云制造是将制造资源及制造服务虚拟化,以服务的形式为云制造服务需求方提供按需定制的服务.云制造资源及服务的虚拟化是云制造服务平台所必须解决的核心问题,本文试图提供一种云制造服务分类及描述的方法,进行云制造服务的分类、标注、检索、推理.文章围绕产品制造全生命周期对中小企业云制造服务进行了分类,从云制造服务本身、提供云制造服务的主体能力和云制造服务所含制造资源几个方面对云制造服务进行描述,并建立本体模型.     

基于PLM的云知识环境下知识服务模式研究

以产品知识服务为研究对象,对云知识环境下的产品知识服务模式进行研究。给出了云知识的定义和内涵,提出了云知识环境下的产品知识服务原理,并分析了云计算、云制造及云知识之间的关系;给出了云知识环境下的产品知识服务系统架构,该系统架构主要由产品知识资源层、云知识平台层和应用层组成;给出了云知识环境下的产品知识服务实现过程,并给出相应的可扩展标记语言(XML)实现形式。     

面向非标准件的云制造服务平台的研发

分析机械制造市场中非标准件需求增长趋势,现有生产企业资源、开发、管理等能力不足等问题已经严重制约了非标准件市场的发展,而当前机械制造模式不能很好满足非标准件企业的市场需求。提出了基于云制造的服务模式和思想理念,构建了一种面向非标准件的云制造服务平台,分析了平台的体系架构模式,并对制造资源的接入方法、全生命周期管理及安全问题等部分关键技术进行了探讨和研究。最后搭建了非标准件云制造服务平台门户网站,对所提出理论进行了初步的验证。     

云制造模式下差异化产品多时序生产优化

为解决云制造模式下企业服务能力有限性及客户需求不确定性问题,深入分析云制造企业群多时序生产服务模式,基于服务时间、成本和质量构建差异化产品生产优化模型,结合客户需求的偏好性与模糊性,引入三角模糊及广义诱导有序加权平均算子针对客户模糊需求给出区间型组合供应算法,确定协同制造企业群的最优组合.以包含4类差异制造需求的产品为例,进行MATLAB仿真实验,验证了所提模型与算法的有效性与可行性.结果表明,差异化产品增强了云制造服务流程的复杂性,多时序生产可较好地分解与重组制造任务,嵌入客户模糊化需求,从而提高云制造服务平台的运作效率及应用效果.     

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.     

面向多学科设计的多域递归制造服务资源组建方法

针对云制造模式下云制造设计服务、云制造加工服务数量庞大,缺少高效的云制造虚拟服务资源组建管理方法,导致云制造虚拟服务资源缺乏有效管理和控制的问题,在综合考虑云制造虚拟服务资源特点的基础上,提出基于多域的云制造服务资源建模方法。通过云制造服务资源—行为—特征多域模型,建立基于多域递归的云制造虚拟服务资源组建方法,给出了相应的云制造虚拟服务资源谱库架构,为制造云中的终端用户提供了高效率、低成本和可重用的虚拟服务资源组建技术。实验结果分析表明,该方法能够有效提高云制造模式下满足云制造资源需求的虚拟服务资源组建效率性能,并验证了其在工程应用中的正确性与高效性。     

面向制造及管理的集团企业云制造服务平台

单纯的制造向服务化制造转变是未来企业的发展趋势.为支持这种转型,通过有效的资源整合解决转型阶段波动的订单需求与持久性制造能力之间的供需矛盾,提出了面向制造及管理的集团企业云制造服务平台.以中国北车股份有限公司为例分析了当前集团企业的资源和需求特征,提出了云企业及云制造服务的概念,通过资源整合、需求整合和按需优化配置实现了制造过程服务化和管理过程服务化.分析了面向制造及管理的集团企业云制造服务系统、云制造服务平台及相关的体系结构与核心技术.最后,指出通过此服务平台的应用,能够支撑集团企业实现从制造型企业向制造加服务型企业的产业转型.     

多维知识资源云协同的服务行为建模

针对云模式下复杂产品研发过程中知识资源不能按需配置、精确推送能力不断恶化的问题,在分析复杂产品研发过程知识资源构成及其服务需求的基础上,采用基于本体的有向无环图和协同工作流建立了多维知识资源云协同的服务行为模型。该模型采用有向无环图建立了多粒度知识资源之间的逻辑关系,形成了特定研发环节对应的知识云滴和云团,通过多领域本体描述知识云间的映射关系,形成了产品研发过程的知识云系,并依据复杂产品研发过程中跨流程多任务协同特性,建立了基于任务流—资源—状态—规则的多维知识资源云协同服务的实现机制,完成了知识资源的准确推送。以大型叶片研发过程为服务对象搭建了其多维知识资源云协同服务的实现框架,为复杂产品研发过程中知识资源的精确推送提供了实现方法和途径。     

转轮叶片多轴铣削加工的集成知识云服务实现

为了解决云模式下转轮叶片铣削加工知识资源的按需共享和优化配置问题,在分析云模式下转轮叶片铣削加工特征、知识服务难点及需求的基础上,提出转轮叶片铣削加工的集成化知识云服务模式和实现方法。首先,构建了转轮叶片多轴铣削的本体库和知识库,完成了知识资源与加工任务的本体组织结构描述,在此基础上搭建集成信息输入、工艺规划、刀轨计算、仿真分析及参数优化等环节的转轮叶片多轴铣削过程模块化集成框架,建立了铣削过程的集成知识云服务模式;然后,针对集成框架的关键环节,采用基于业务需求—服务活动—协调规则的知识服务集成工作流来控制多个耦合服务任务的协同运行,并建立转轮叶片铣削过程的集成知识服务流模型;最后,搭建面向转轮叶片铣削加工过程的集成知识云服务平台,实现了知识资源与铣削加工业务流程的柔性集成,为云制造模式下转轮叶片的高效加工提供了思路和实现途径。     

云制造系统中制造资源匹配研究

云制造系统提供了一种崭新的制造模式,是云计算技术与网络化制造模式的结合。云制造平台运行的过程中,需要根据制造需求对制造资源进行搜索与匹配。为了便与搜索与匹配,首先将制造需求和制造资源虚拟成订单服务节点和制造服务节点,然后采用RDF对订单服务节点和制造服务节点进行表述。应用本文所提方法来表征制造资源信息,具有易传输性和可扩展性,适应系统要求。     

基于不确定规则推理的云制造知识服务方法

针对知识服务的模糊性和随机性,提出知识服务的多维多条件云映射不确定规则推理方法。基于知识服务过程分析,建立了知识服务云模型,通过对不同任务需求前件和知识规则后件的云模型进行多元组合,完成了云制造知识服务从定量输入到定性推理再到定量输出的映射变换,构造了知识服务云模型的多维多规则推理结构,并给出了推理算法。通过应用算例,分析总结了云制造中业务需求与知识资源之间不确定映射关系在值域空间和确定度空间的分布,为实现云制造知识服务精确配送提供了新思路。     

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。     

基于模板与全局信任度的云制造服务评价与选择方法

为实现云制造服务的智能选择与组合,阐述了云制造需求与云制造服务的匹配过程及云制造资源的特点,从云制造服务的分类、服务能力、服务负荷状态、服务接口规范和服务质量等方面对云制造服务与云制造服务组合模板进行了形式化描述,提出云制造模式下基于互评机制的云制造服务质量获取方法,建立了云制造服务信任度评价模型;建立了基于服务匹配度与全局信任度的综合优化模型,并运用遗传算法进行求解。通过算例及MATLAB仿真验证了所提方法的可行性。