网格研究现状及其在制造业中的应用

介绍了网格的概念、发展、开放网格服务架构、开放网格服务基础设施、Web服务资源框架及Globus工具包3等网格开发工具，举例说明了网格在电子科学、电子政务、电子娱乐、电子教育、电子商务和电子制造等背景下的应用需求以及在制造业中的应用契机。利用网格交换制造信息的能力，可以建立虚拟企业，促进企业在软硬件、数信知和智力资源上的合作与共享。简述了国内网格研究现状，重点阐述了网络化制造资源网格的研究目标、研究内容和拟解决的关键问题，探讨了该网格的体系结构、应用集成框架、标准、协议、建模、组织、管理和协同以及工作流等。制造业网格系统是一个由物流网格、销售网格、客户网格、伙伴网格、制造网格和设计网格等多个业务网格系统组成的应用系统。     

制造资源的网格化封装机理研究

分析了制造业企业中制造资源协同共享的重要性和需求的迫切性,以及解决资源协同共享的困难和挑战。简单叙述了OGSA,并详细分析了对企业的制造资源进行网格化封装以形成网格服务,以及网格服务的注册和发现问题,设计出基于网格服务的资源协同共享系统框架,并实现了制造网格资源的封装,为最终解决制造资源最佳配置以及与流程控制等相关问题奠定理论基础,为提高企业竞争力提供先进的切实可行的实现途径。     

区域网络化制造ASP服务平台资源集成框架研究

对区域网络化制造ASP服务平台资源集成方法进行了研究,提出了基于Web服务技术的区域制造资源集成框架,分析了适用于ASP服务平台与Web站点间集成的分布式资源管理与集成方案,以及适用于ASP服务平台与企业资源集成的企业资源管理与资源集成方案。开发了基于统一接口形式的Web服务发布向导及企业资源管理系统,通过在平台建立私有UDDI注册中心动态调用资源,形成分布式资源集成与资源管理框架,此集成框架已在成都—德阳—绵阳区域网络化制造平台中得到初步应用。     

运用中间件技术的制造网格数据资源集成系统的设计与实现

针对目前制造网格数据资源共享与集成技术方面的研究仍比较少且一些研究还有一定局限性的现状,在对中间件OGSA-DAI内部结构和工作流程研究的基础上,提出基于OGSA-DAI的制造网格数据资源集成系统模型,详细设计了该模型中3个主要功能模块:OGSA-DAI数据资源管理服务模块、数据库资源访问服务模块和文件传输服务模块.对原型系统进行实现,证明该模型的正确性,为制造网格数据资源的集成提供了一种有效的解决方案.     

物流资源网格环境中资源集成框架的研究

针对物流应用的特点,提出了面向网格服务架构的物流资源网格,并基于Globus Toolkit和开放网格服务架构一数据访问与集成,构建了物流资源网格环境中的资源集成框架(包括资源调度使能服务和一些分布、自治的资源域),将第三方物流公司组成虚拟的物流企业联盟。为了对不同企业的物流资源信息进行管理,资源域提供了域控制代理服务、资源管理服务等网格服务,或者将企业遗留系统封装为网格服务。在资源域的基础上,资源调度使能服务(包括资源匹配服务、资源分配服务和资源监控服务)实现了虚拟企业联盟中的物流资源信息共享及优化凋度。     

基于动态服务合成的应用型服务网格框架研究

为实现应用型服务网格资源的协同共享，提出了基于动态服务合成的应用型服务网格实现框架。该框架通过将网格内多个简单服务有效集成为复杂的服务，将分散孤立的资源连通成逻辑上的整体，使其协同为用户提供更丰富的服务和更好的服务质量。以动态服务合成为中心，按照从具体资源到用户请求自下而上的顺序，将动态服务合成框架划分为信息基础层、资源层、基本服务层、抽象服务层和任务层5个层次。通过对各层次子问题模型的逐个求解，实现底层资源协同共享。最后，给出了该框架在全国高校仪器设备和优质教育资源共享系统项目中的原型实例。     

XML在企业制造过程信息集成中的应用

分析了离散企业车间制造过程信息资源的特点与集成需求，对基于统一XML模式的制造信息集成规范进行了初步探讨，描述了基于XML—Schema的制造信息集成应用。介绍了XML服务在企业分布式计算中的关键技术，给出了基于XML服务的车间制造过程信息集成框架，该集成框架已经在某企业复杂产品制造车间生产管理系统得到很好的应用。     

基于Internet的制造企业协同知识网格平台

为解决专业镇内制造企业间软件资源、数据资源和知识资源的共享与利用问题,在分析了专业镇内制造企业的需求现状以及网格技术发展现状的基础上,给出了基于WSRF标准的服务封装在制造企业网格中的应用途径,并对XPlanner、XWIKI等项目管理与知识管理工具进行封装,形成分布式的产品数据管理系统,进而构成支持企业间协同产品开发的知识网格平台。平台的应用提高了专业镇制造企业的产品创新能力。     

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。     

制造网格下通用企业服务中心设计与实现

制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键.以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性.     

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。     

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.     

An efficient resource-searching method in manufacturing grid

The manufacturing grid (MG) is the next generation of networked manufacturing. In the manufacturing grid, how to find the best manufacturing resource for the task is especially important because the quantity and the types of resources are numerous. Exhaustive searching method, centralized searching method, and routing transfer method are three typical resource-searching methods in the traditional networked manufacturing system. In order to improve the efficiency of searching for resources in the manufacturing grid, a hierarchy-searching model is built, and accordingly, the algorithm is proposed based on analyzing the limitation of the traditional resource-searching method applied into the manufacturing grid. It is verified that the model and the algorithm are efficient by comparing with the other three typical resource-searching methods.     

Design and implementation of a uniform service adapter for MG

As the future development trend of advanced manufacturing technologies, manufacturing grid (MG) is attracting more and more interests, and massive results have been achieved. However, as current existing service MG platforms are based on different standards and specifications, access to manufacturing resources of these platforms remains incompatible. To enhance the adaptability of MG with different standards, a uniform manufacturing resource service adapter for MG called uniform service adapter (UA) is suggested. Firstly, existing service access mechanisms of current MG are analyzed briefly. Then the frameworks of UA, which are composed of three parts, namely the service adapter, the data management adapter, and the binding adapter, is presented. Next, each part of UA is realized in detail. Lastly, a simple test scene of UA is provided. The UA introduced in the paper can accommodate the dynamics, complexity, and heterogeneity of the situation, providing a uniform interface for the upper applications to overcome the incompatibility of the services with different standards.     

制造网格任务分解策略和相关度判定研究

制造网格任务分解能大大降低制造任务执行过程中的信息交互复杂度和约束关系,提高制造网格协同工作的效率,从而保证服务质量(Quality of Service,QoS)。弱耦合原则是制造网格任务分解时的关键准则。根据制造任务之间的弱耦合要求,即要求分解后的子任务(活动)间的相关度较小(弱耦合),提出了一种基于模块化的任务分解策略,分析了模块化分解的可行性和分解过程,并建立了分解模型,提出了一种制造网格子任务(活动)间相关度判定的方法,并通过一个实例说明了任务分解相关度的判定方法。     

基于Web服务的敏捷制造资源集成框架研究

为解决敏捷制造资源集成的若干问题，提出了一种基于Web服务的敏捷制造资源集成解决方案，主要包含企业端的制造资源提供程序和运行在Internet上的敏捷制造资源集成服务，以及制造资源搜索引擎，并运用基于本体论的制造资源建模。制造资源提供者程序首先对制造资源本体建模，然后通过制造资源访问器将其相应的Web服务发布到Internet。敏捷制造资源集成服务提供制造资源服务的注册、快速发现和集成等功能，它是统一描述、发现和集成协议的扩展；面向制造资源的搜索引擎建立在敏捷制造资源集成的基础上，提供集成的制造资源的智能化发现功能。与现有的制造资源集成方法相比，该方法不但支持跨越Internet的、松散耦合和异构环境下的制造资源集成，还支持快速的制造资源发布与发现，具有高度的可扩展性、可维护性和可伸缩性。     

制造网格系统可靠性管理研究与实现

为有效管理制造网格系统中分散的、异质的资源,提出了制造网格系统可靠性管理。首先,在分析制造网格系统的特点、优势及其体系的基础上,给出了制造网格系统可靠性的定义。根据资源对实时性的不同需求,研究了可靠性管理的层次模型,提出了对制造网格系统进行可靠性管理的解决方案：对不同层次的资源采取按层管理的策略,定义了相应的可靠性评价策略,并构建了制造网格系统资源的可靠性管理体系,研制了对制造网格系统进行可靠性管理的系统。运行实例表明,该系统能够有效管理制造网格系统内分散的、异质的资源,提高了制造网格系统的整体可靠性。     

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。