制造网格资源服务Trust-QoS评估及其应用

为提高制造网格(Manufacturing grid, MGrid)系统中资源调度的成功率和有效性,减少用户选择最佳资源的时间,设计开发MGrid资源优选系统。针对当前MGrid资源管理和调度与资源服务信任相分离的缺陷,阐述资源服务信任QoS概念及其在整个MGrid资源管理和调度中的重要地位和作用,分析MGrid系统中资源供需双方在进行资源服务交易时存在的信任问题。在此基础上,建立包括域内和域间资源服务信任QoS评估的两层结构的MGrid资源服务信任评估模型,并给出该模型中资源服务信任评估具体量化算法、信任值的实时动态更新算法。对所提出的模型和算法进行试验验证,结果表明所提出的模型和算法能有效地提高MGrid系统中资源调度的成功率和有效性。     

支持跨企业协作的网格制造概念及核心结构研究

为了满足跨企业协作对动态、异构、分布资源共享的需求，给出了网格制造的内涵、定义与试图解决的问题。论述了网格制造与传统的支持跨企业协作的相关技术（如电子商务、网络化制造、WebServices）的区别与联系，分析了传统的支持跨企业协作技术的局限性，得出网格制造在处理动态瞬时制造资源共享方面具有其他技术不可比拟的优势的结论。提出了一个基于Web服务资源框架的网格制造结构体系，指出网格制造的研究主要集中在该结构体系中的资源层和应用层，详细讨论了资源层的制造资源建模与封装，以及应用层的数据共享、设备共享和协同问题的求解，归纳了相关的技术。     

Study on manufacturing grid resource service QoS modeling and evaluation

Current research on manufacturing grid (MGrid) systems has mainly concentrated on its concept, architecture, application prototype platform, and application foreground. Absent from the trend is the quality of service (QoS) of MGrid, such as QoS modeling, QoS evaluation, and QoS-based scheduling, which play a very important role in MGrid resource management. The related topics about MGrid and QoS are investigated in this study. The characteristics of QoS associated with its management requirements in MGrid are then further studied. Classification and modeling of MGrid QoS are investigated from three different perspectives: QoS whole-lifecycle management, MGrid architecture view, and QoS attribute parameters. The measurement and evaluation models of QoS parameters in MGrid are presented. A simple case study is described to illustrate how the proposed works can be applied to MGrid resource service management.     

支持协同制造的制造网格平台研究

为支持虚拟企业间的协同，借鉴网格技术和网络化制造运行机制，讨论了制造网格的定义，提出了制造网格体系结构及制造网格协同制造平台模型。通过采用Globus Tookit3提供的元计算目录服务和各种组件，设计了制造网格资源管理系统，实现了制造资源的封装、发布、搜索、信任评估、优选评估等管理。结合Agent技术开发了制造网格任务管理系统，实现了制造网格制造任务的分解、分配、调度等管理。建立了应用原型，说明了制造网格平台的应用过程。     

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。     

Research on co-reservation in the manufacturing grid system

According to the features of manufacturing grid (MGrid) resources, some resources should be reserved jointly to schedulers before executing a complex MGrid task. We define it as a co-reservation. In order to support co-reservation, we design a framework, a workflow, and a series of application programming interfaces of co-reservation in the MGrid system. The processing of co-reservation requests may be expensive due to a number of cell reservations, the complex relationships, and the large number of eligible resources in the MGrid system. In this paper, the processing of co-reservation requests is transferred to the subgraph isomorphism problem and an improved algorithm is introduced to solve it efficiently. Finally, we implement a prototype of co-reservation in the magnetic bearing resource and service sharing platform under MGrid. The experiment results show that the improved algorithm is effective to co-reservation.     

网络化制造平台集成及制造网格研究

为解决企业的孤岛问题,提出了一种网络化制造平台集成的网格模式,以实现大范围资源共享和协同工作。引入了网络化制造平台联邦的概念,提出了一种3维集成框架,并重点介绍了基于应用服务提供商的网络化制造平台联邦集成的体系结构和联邦执行支撑系统。解决的关键技术包括基于数据过滤机制的动态资源信息传输技术、跨平台共享资源分布式调度技术、分布自治结构的联邦管理技术、跨平台用户安全授信技术,以及分布式动态共享资源的数据同步技术等。最后,给出了应用实例。     

制造网格中资源服务化封装方法研究

为实现分布、异构的制造资源共享,提供协同工作环境,提出了一种基于Web服务资源框架的资源服务化封装方法,将制造资源封装为Web服务资源,以屏蔽制造资源自身的异构型和复杂性,对外呈现统一的调用接口,在制造网格环境中共享.为简化和规范资源服务化封装操作,提出了资源封装模板的概念,并分为资源描述模板和实现模板,每类制造资源对应一个模板.根据以上研究成果,设计开发了资源适配器和资源封装工具.封装了CASFORM软件,并应用于山东制造业信息化综合服务平台中.     

制造资源共享网格接口模型研究

对开放网格服务结构(OGSA)进行了剖析，研究了虚拟组织的构建方法及其在制造资源共享中的作用，并采用STEP国际标准，基于OGSA虚拟组织模式，提出了一种适合产品全寿命周期制造资源共享的接口模型，将广泛异构的制造资源放在网格环境中进行共享控制，实现将分散在不同地理位置的制造企业有机结合。     

基于Agent的制造网格资源优选评估模型研究

为了解决制造网格系统中制造资源发现的优选问题,缩短用户选择最佳资源的时间,提高制造网格的服务质量,提出了制造网格系统中制造资源发现机制的结构模型,建立了包括一般性评价指标、特有评价指标和个性化评价指标的制造网格资源评价指标库,并提出了基于Agent的制造网格资源优选评估模型和具体实现算法。结合实例对该模型和算法进行了验证,结果表明所提出的模型和算法可以有效地解决资源优选问题。     

Gird manufacturing: a new solution for cross-enterprise collaboration

Industry has put forward demands on cross enterprises collaboration including various resources sharing. In order to meet these demands, much has been done to realize cross-border collaboration. However, after analyzing the unique features of manufacturing resources and the limits of existing technologies like Internet, EC, ASP and Web-based design/manufacturing, which adopt many new Web technologies like Web mark-up languages, Web-based client–server programming tools and distributed object modeling methods, it is concluded that all these technologies could not meet industrial demands on dynamic sharing of various resources. Therefore grid manufacturing is put forward to meet these demands. According to the features of resources to be shared and the technologies to be used, grid manufacturing distinguishes itself from Web-based manufacturing by providing the transient services and by achieving the interoperability. The differences and relationship between grid manufacturing and grid computing are yielded. At last, a Web service-based architecture of grid manufacturing is proposed and the related technologies are summarized.     

面向网络化制造的资源共享服务平台研究

为支持网络化制造环境下联盟企业之间的资源共享和协同工作,提出了构建面向网络化制造的资源共享服务平台的技术方案。给出了该平台的功能体系结构,详细分析了网络化制造模式下的资源获取和集成技术、共享资源的网络化和集成化管理技术、基于资源共享的异地企业协同工作技术、基于应用服务提供商模式的网络化制造服务技术,以及基于Web服务的虚拟企业应用系统集成技术等关键使能技术,并通过原型系统的开发和初步应用验证了该技术方案的可行性和实用性。     

基于网格的应用服务提供商平台制造资源共享方法研究

针对网络化制造应用服务提供商平台的网络带宽瓶颈和服务能力不足的问题,在传统中央服务器一对多模型的基础上,提出了基于网格的多对多服务模型,将平台提供的制造资源服务由多个分布的网格服务节点协同完成.面向多对多服务模型,建立了以服务为中心的制造资源模型,采用面向对象的方法建立制造资源模板,实现了基于资源描述框架的元数据描述.在制造资源的发现方面,采用分布式和集中式相结合的机制,建立了相应的分层模型,并给出资源查找过程.最后,讨论了平台原型系统的组件结构及关键技术,并通过原型系统的开发和初步应用,验证了模型的可行性和实用性.     

分布式机电仪器网络共享支持系统研究及应用

针对动态环境中分布式资源网络化兆享的管理和实时应用问题,提出了一种分散资源管理网格——M网格模型。通过开发基于M网格模型的分布式机电仪器网络化共享支持系统,构建了分布式机电仪器资源网格,成功地实现了分布式机电仪器资源州络化共享的管理,验证了M网格模型体系结构的正确性,以及分布式机电仪器网络化共享支持系统的实用性。     

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.     

凸轮轴数控磨削云平台的研究与设计

针对整合磨削加工领域资源的问题,借鉴云计算与云制造的思想,提出并开发了整合与利用磨削软硬两大类资源的磨削云平台。提出了磨削云平台体系架构,设计了其软件结构,研究了其关键技术。利用人工智能技术,设计了磨削云平台应用需求模型及其工作流程与关键算法。开发了SaaS服务系统、PaaS服务系统、IaaS-to-PaaS分布式异构数据库同步复制系统、IaaS服务系统、用户注册登录管理系统5个软件子系统所组成的磨削云平台,使得企业在资源利用上更为优化便捷。将该磨削云平台应用于实际生产,有效提高了生产加工效率,降低了生产成本。     

网格技术在虚拟企业中的应用研究

制造企业在构建虚拟企业时,普遍存在共享资源使用效率低的问题。网格技术的出现为该问题的解决提供了一种有效的方法,提高了资源使用效率。介绍了网格的特征和体系结构,探讨了制造网格的内涵,并对其进行了应用分类。在此基础上,提出了通过网格技术实现的企业信息集成框架,分析了该框架的实现方法;结合一个具体的应用背景,设计了基于网格技术构建的虚拟企业5层模型应用框架,并进行了详细的功能分析。最后,通过具体的实例,演示了应用框架在构建的制造网格试验平台中的初步实现。     

面向中小制造型企业的资源共享平台关键技术研究

为实现制造型企业运营所需的各类异构资源的优化配置和共享,研究了资源描述、评价和配置等关键技术,为资源共享平台的构建提供了一种解决方案。首先,根据制造型企业运营特点和资源需求,提出了平台系统的基本功能框架,设计了资源模型、资源评估和匹配度计算模型以及资源配置和管理工作流程。最后构建了平台结构框架。