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.     

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。     

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。     

云制造资源虚拟化描述模型及集成化智能服务模式研究

针对云制造资源服务模型及其特点,形式化定义了云制造资源及其粒度模型。通过构建制造资源的分布式语义描述模型,屏蔽了各类制造资源粒子在底层数据结构方面的差异,在信息表示的更高层次上实现了制造资源粒子的虚拟化描述。通过构建云制造资源本体对散布在各类网络环境中的制造资源在逻辑上进行统一管理、语义查询和智能推理。同时构建了云制造资源的集成化智能服务模型,使制造企业联盟在资源查询、资源匹配、资源利用以及资源协同等方面更加高效和便捷。     

面向云制造的制造资源模型研究

通过分析云制造系统的运作模式和体系结构,得出了制造资源在云制造系统中的地位和作用,然后在此基础上提出了面向云制造系统的制造资源数据模型。结合云制造的特点,通过对资源数据模型的分类信息、对象信息和属性信息3个层次的信息描述,建立了制造资源数据的三维模型,该模型支持云制造系统中的制造资源构建、制造资源封装、制造资源能力模型构建以及资源评价等。     

面向云制造的制造资源模型研究

通过分析云制造系统的运作模式和体系结构,得出了制造资源在云制造系统中的地位和作用,然后在此基础上提出了面向云制造系统的制造资源数据模型。结合云制造的特点,通过对资源数据模型的分类信息、对象信息和属性信息3个层次的信息描述,建立了制造资源数据的三维模型,该模型支持云制造系统中的制造资源构建、制造资源封装、制造资源能力模型构建以及资源评价等。     

面向服务的制造新模式——云制造研究综述

云制造是一种面向服务的制造新模式,首先从技术实现角度对云制造及其相关内容(制造资源、虚拟资源云池)进行定义,并对云制造区别于其他已有制造模式的特点进行总结;然后从不同角度对云制造研究现状进行阐述,并总结现有研究的不足之处;最后给出云制造体系结构,并对云制造服务系统实现的关键技术进行分析.     

云制造模式下制造能力建模关键技术

阐述了云制造模式下制造能力的内涵,并对制造能力模型构建及描述机制等关键技术做了深入探讨。归纳和总结了当前制造能力研究现状及存在的主要问题,给出了云制造模式下制造能力的概念与分类。构建了制造能力多维信息模型,并给出了针对该模型的制造能力描述框架,为最终实现制造能力形式化描述提供了支持。结合云制造模式下对制造能力共享的实际需求,依据所提出的建模理论和技术,初步开发了一个支持用户按需使用的制造能力服务化系统原型。     

云制造资源服务能耗评估及应用

针对目前云制造平台中资源数据采集、制造服务化接入、服务柔性组合、制造服务综合效用评估和优化配置以及服务应用过程中忽略了能耗重要性等问题,提出了基于物联网的云制造资源服务能耗综合评估框架和云制造服务能耗计算模型,建立了制造服务负载、空载、附加能耗条件下的各类能源消耗计算矩阵,给出了制造服务综合能耗计算方法,并分析了能耗评估框架内各个层次所涉及的关键技术。以制造资源为例,给出了制造资源概念模型,通过物理标志语言描述了资源能耗信息,举例说明了某种制造服务单位综合能耗的计算,并初步设计了一种云制造资源接入与信息管理系统。     

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。     

敏捷制造模式下制造单元重构技术研究

为了实现敏捷制造环境下异地分布资源的优化组合，分析了敏捷制造系统构建中设备间运输工件的时间成本、异地管理的额外成本以及制造资源多样性造成的多种可行工艺路径方案等多种因素，提出了敏捷制造系统的构建模型，并由此给出了以制造总成本最小为目标函数的敏捷制造单元重构数学模型，提出了敏捷制造系统构建的实现算法。最后，通过具体实例验证了该模型的有效性。     

制造业中的快速制造技术与虚拟制造技术

介绍对制造业产生革命性变化的快速制造技术与系统及虚拟制造技术与系统。在分清两者的区别与联系的基础上，阐述这两大技术与系统的基本框架及其相关的支撑技术。     

数字化制造是先进制造技术的核心技术

综观国内外先进制造技术的现状和发展,不难看出数字化制造技术实为先进制造技术的核心技术。阐述了数字化时代,数字化工程,数字化技术和数字化制造技术等的内涵,回顾了制造领域２０年来发生的一些重要事件。列举了世纪之交制造业面临的挑战,讨论了数字化制造技术和我国制造业的振兴。最后,对数字化制造学科的发展作了展望,指出了开展制造科学研究的重要意义。     

制造工艺核心论

从历史和现代的角度论述了制造技术的永恒性,阐述了人类发展和制造技术的密切关系。制造技术是一个永恒的主题,是设想、概念、科学技术物化的基础和手段,是国家经济与国防实力的体现,是国家工业化的支柱产业和关键。广义制造论是20世纪制造技术的重要发展,亦称之为“大制造”,它体现了制造概念的扩展,从制造设计一体化、材料成形机理的扩展、制造技术的综合性、多样化的制造模式、产品的全生命周期和丰富的硬软件工具、平台和支撑环境等多个方面分析了制造技术的广义性。同时重点论述了制造工艺技术的核心作用和现代制造工艺理论及技术方面的发展。最后提出了机械制造科学技术的重点发展方向。     

制造工程技术与制造科学(一)

发展先进的制造工程技术，需要制造科学的支持。论述了当代制造工程技术的特点。探讨了世纪之交制造业内外正在发生的主要变化。阐述了今日制造工程学科面对的挑战。回顾了制造科学的历史发展。探讨了制造科学的研究现状。介绍了制造科学研究的两项成果。     

Discussion on advanced manufacturing

Advanced manufacturing consists of continuity of manufacturing, its broad sense, and the core of the manufacturing process. The technology of continuous manufacturing is discussed according to both historical and modern perspectives. The relationship between human development and manufacturing technology is also discussed. Manufacturing is a continuously evolving topic. It is not only the foundation and means of imagination, conception, the science, and the technology of material change, but also the expression of national economy, national defense, and the support industries. The broad sense of manufacturing theory, which extends the concept of manufacturing, is an important development in the 20th century. The sense is analyzed in connection with design, material forming theory, synthesis of manufacturing technology, manufacturing modes, life cycle of product, hardware and software, and support environment, etc. At the same time, the core action and the development of the theory and technology of process is also discussed. At the end of this paper, the development directions of mechanical manufacturing science and technology are mentioned.     

面向订单制造的可重构制造系统中虚拟制造单元构建技术

为适应单件、小批、个性化和市场需求动态多变的特点.研究了多种不同交货期生产订单并存时的可重构制造系统中虚拟制造单元构建问题.构造了以连续加工产品间相似系数之和最大、工作加班时间最少、单元的封闭性最好(工件跨单元搬运次数最少)、制造系统重构成本最小及设备生产负荷均衡为目标的非线性多目标0-1整数规划模型.采用两阶段的求解策略进行求解.在第一阶段采用启发式方法对非瓶颈设备和工艺进行预处理,以缩小问题解的搜索空间;第二阶段采用一种基于网格计算的分布式平行协同多目标粒子群算法,随机搜索Pareto优化解集.最后,利用globus 4.0 工具箱搭建计算网格和Java语言实现了算法.从生产实际出发给出了算例,证明结果可行,从而验证了算法的有效性.     

绿色制造在轴承制造业中的应用研究

分析绿色制造的重要意义及对我国轴承工业可持续发展的影响 ,并探讨如何在轴承制造业实施绿色制造等具体问题 ,论述我国轴承制造业绿色制造的战略体系和实施的轴承硬切削关键技术 ,旨在为我国轴承工业实施绿色制造提供参考。     

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。