基于子链的云制造资源计划与协调机制研究

针对目前制造行业资源或能力过剩与不足并存的问题,为方便企业对制造资源的整合和对可用资源进行合理有效的计划与管理,对云制造、云子链的概念及结构模型、云子链的评价与构造过程、云子链产能计算方法进行了研究,提出了从子链角度对云制造服务平台上的制造资源或服务能力进行计划的方法;并从子链多向协作角度,对子链之间的计划协商、进度反馈、冲突化解的机制进行了研究,提出了各层次子链落实与协调云制造资源计划的方法。研究结果表明,云子链的应用能够实现更精确合理地核算和计划制造资源,各层次子链之间的协调机制为后续计划的实施提供了理论方向性指导,对云子链整体制造资源进行计划和协调具有可行性和先进性。     

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。     

制造云构建关键技术研究

阐述了云制造系统中"制造云"的构建过程,并对制造云构建过程中所涉及的主要关键技术做了较深入的探讨.给出了制造云及制造云服务的相关说明,对云制造模式下的资源进行了详细分类.在此基础上,围绕分散资源的感知、虚拟接入、服务化和云服务部署等关键问题展开了研究,并提出了制造能力元描述模型,为最终实现高效、智能的云制造系统提供了支持.结合产品全生命周期设计、仿真阶段任务需求,依据所提构建方法与关键技术,初步开发了一个面向设计仿真的云服务平台原型.     

云制造及相关先进制造模式分析

为更全面地理解云制造与现有先进制造模式之间的关系,针对敏捷制造、网络化制造和面向服务制造等几种典型模式,对其概念、提出的背景及研究发展现状进行了系统分析.在此基础上,从理念和应用模式等角度详细阐述了云制造与这些模式之间的联系与区别,明确了云制造的特点和内涵,指出:云制造以实现敏捷化、服务化、绿色化、钾能化为目标,是网络化制造的一种新发展,足面向服务制造理念的具体体现.     

云制造环境中的虚拟制造单元

为实现云制造环境下制造资源的灵活配置和制造能力的按需匹配,提出云制造环境中的虚拟制造单元（VMU-CM）和云制造环境中的虚拟制造中心（VMC-CM）,基于VMC-CM给出了产品的制造过程。对云制造环境下制造资源、制造能力的特点进行分析,对制造资源和制造能力进行具体分类,给出了VMU-CM的结构和构造流程,根据制造任务设定VMU-CM的信息,构造从事各类制造活动的VMU-CM。通过生产过程、组织结构和对外服务信息,将各类VMU-CM整合起来构建VMC-CM。将VMC-CM的制造能力信息封装为制造服务接入制造服务中心,实现了＂制造资源—制造能力—制造服务＂的制造资源虚拟化过程。通过VMU-CM和VMC-CM的部分理论在面向集团企业的云制造平台的制造能力标准制定和制造服务中心构建中的应用,证明了所提理论的可行性。     

云制造资源虚拟化研究

为实现软硬物理制造资源的全面互联、感知与反馈控制,并将物理制造资源转化为逻辑制造资源,解除物理制造资源与制造应用服务之间的紧耦合,以支持资源高利用率、高敏捷性、高可靠、高安全、高可用的虚拟云制造服务环境,分析了云制造资源虚拟化的相关技术,提出了云制造资源虚拟化框架,论述了虚拟化支持下的云制造关键技术.指出云制造资源虚拟化能够实现更全面和更深入的软硬资源共享;能够形成具有高扩展件和灵活伸缩性的大规模虚拟资源云池;能够按需动态敏捷调配资源,获得资源高利用率并实现节能降耗;能够支持高可靠、高安全的多主体协同运行;能够支持生生命周期用户按需获取普适化的高可用服务操作环境.     

云制造中的关键技术分析

我国正在大力发展现代服务业,制造服务是现代服务业中的重要组成部分,而云制造是实现制造服务的一种现代制造模式。本文分析了云制造的内涵,给出了云制造的体系架构,并对其中的制造资源描述、关键技术问题等进行了讨论,对云制造在我国的发展进行了有益的探索。     

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.     

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.     

云制造服务平台的资源使用及访问控制

为了重新规划与设计面向云制造服务平台的访问控制模型,从资源的使用角度出发,将云制造服务平台中的广义制造资源划分为硬件资源、软件资源、信息资源、计算资源与智力资源,分析了各类制造资源在云制造服务平台中的使用方式和访问控制需求,依此设计了云制造服务平台的访问控制模型,定义了系统级别的宏安全策略及子域级别的访问控制请求与响应流程,并展示了初步研究成果——可应用于云制造服务平台协同式子域的授权路径分析工具,有利于促进云制造服务平台资源的安全使用,是云制造领域已有研究工作的延伸和技术扩展.     

制造资源云集成元建模及云Agent服务调度研究

针对云制造过程中的制造资源虚拟化问题,分析了制造资源的存在形态、构成及其属性,提出基于RFID技术与对象名解析服务的制造资源感知与追溯逻辑架构,以实现物理制造资源虚拟化;通过建立虚拟制造资源静态-动态集成元模型,为异构、动态的虚拟制造资源的重组和融合提供统一描述机制;在此基础上,将移动Agent和云服务发现机制相融合,提出云Agent（cloud  Agent）的概念,并基于资源中介的改进合同网机制,实现云制造服务自适应管理和调度;给出了面向复杂产品协同的制造资源云服务平台原型系统,并结合汽轮机制造服务协同应用案例,初步实现了制造资源虚拟化和服务部署。     

云制造装备资源感知与接入适配技术

制造装备资源感知与接入是云制造物理资源虚拟化的关键。从制造装备状态感知、物联与面向云制造服务平台的接入适配三个方面进行阐述,分析特点,探讨关键技术,提出亟待解决的问题。分析了光纤光栅传感技术对制造装备资源感知的重要性及主要研究内容;探讨了制造装备物联的异构融合体系及装备资源融合接入方法和装置;从信息融合、描述与检索和资源服务发布三个方面研究了装备资源面向云制造服务平台的接入适配技术。以实现典型制造装备资源感知与接入适配为例,阐述其原型系统、感知与物联实现技术,以及面向云制造服务平台的接入适配方法。     

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。     

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。     

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.     

云制造资源语义描述与建模

对云制造资源进行描述与建模,从而将物理制造资源转化为逻辑制造资源,以构建虚拟资源封装组件是实现云制造服务的基础。分析了云制造资源的概念、广义制造能力、使用价格、评价等相关属性,指出云制造资源应是一个广义的概念,具有广义制造能力是云制造资源的基本内涵;使用价格和评价对云制造资源的配置产生重要的影响。采用OWL本体语言构建了云制造资源的本体模型,对主要本体进行了阐述,用实例证明具有良好的灵活性和扩展性。     

云制造模式下制造服务主动发现与敏捷配置方法

针对云制造模式下加工制造服务的主动发现与优化配置问题,以底层加工设备为研究对象,从加工设备的基本信息、加工能力、实时状态和服务质量四个方面对其动态服务能力进行描述与建模;提出一种制造服务的主动发现机制和相应的敏捷配置方法,结合制造服务的静、动态信息,基于灰色关联度的评价方法对候选制造服务进行多目标综合评价,实现加工任务驱动的制造服务资源集的优化配置。通过实例验证了所提方法的可行性和实用性。     

云制造软资源封装研究

在研究现有制造资源的属性描述方法和封装模型的基础上,根据云制造汇聚资源服务进行集中管理以及为多个用户同时提供服务的特点,建立了一种新的基于Web服务的云制造软资源封装架构,并设计出通用软资源描述模型,结合该模型给出软资源封装的一般流程。通过数字化制造支持系统与PDM集成的实现,验证了云制造软资源的属性描述、封装模型建立和封装流程的可行性及合理性。     

云制造软资源封装研究

在研究现有制造资源的属性描述方法和封装模型的基础上,根据云制造汇聚资源服务进行集中管理以及为多个用户同时提供服务的特点,建立了一种新的基于Web服务的云制造软资源封装架构,并设计出通用软资源描述模型,结合该模型给出软资源封装的一般流程。通过数字化制造支持系统与PDM集成的实现,验证了云制造软资源的属性描述、封装模型建立和封装流程的可行性及合理性。