制造网格中制造资源的建模

为了规范网格体系下的制造资源的管理，实现资源的共享与优化配置，建立了基于制造网格的制造资源管理模型。提出了服务域的概念，并将服务域引进到UML类图中对制造网格资源进行了分析与建模，使用域来支持资源模型的层次化管理，从而解决了只用一幅UML类图来构建海量制造网格资源的弊端。为了进一步方便制造网格中的资源存储、发布、封装和搜索，结合STEP和XML／WSDL对制造资源进行了描述。在开发的制造网格原型系统中，基于制造资源管理模型，对制造资源封装过程进行了分析。     

基于加权负载计算的制造网格资源分组调度策略

依据制造产品对各种制造资源的需求匹配关系和制造网格中已封装资源的综合复杂度，给出了制造网格中各类资源的加权负载计算方法，并根据各类资源的加权负载，提出了制造网格资源分组调度策略。分析表明，本文提出的基于加权负载计算的制造网格资源分组调度策略与目前普遍采用的基于多级代理的调度策略相比，具有资源调度方案设计简洁、易于实现和资源利用效率高等优点。     

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。     

快速制造网格及其服务结点的建设

实现资源共享、协同工作、实时动态建立虚拟组织是网络化制造追求的最终目标，也是网格计算的主要功能和特点、作者结合两者提出了制造网格(MG)的概念，并建立了快速制造网格(RMG)作为前期研究和试点工程。同时，采用WSDL描述、服务映射与实现、服务部署等方法，将快速制造资源描述和封装成服务(RMSN)，解决了制约网格技术向制造业推广的瓶颈，并以应用实例说明了具体的实现方法。     

基于制造网格的虚拟企业组织变更与制造资源调度问题研究

为提高虚拟企业的组织和运营效率，引入网格技术，基于制造网格构建面向应用的虚拟企业架构。在虚拟企业环境下，根据制造资源不同的调度阶段，分别建立基于外网格的虚拟企业制造系统和基于内网格的成员企业制造子系统；提出以制造资源特征匹配为核心的虚拟企业分布式调度策略和成员企业本地调度策略。针对特征匹配过程，建立制造资源特征集，对每个特征集制订相应的匹配准则，以保证特征匹配的可行性，进而完成调度过程。最后，通过定制型人工关节产品开发实例，阐述了基于制造网格的虚拟企业组织和制造资源调度过程。     

自组织制造网格及其任务调度算法

通过分析制造系统自组织的特征，以及网格技术在制造业应用的理论基础和系统框架，提出了自组织制造网格的概念，指出资源动态管理和调度是自组织制造网格中建立虚拟组织、实现资源共享和协同工作的瓶颈点，提出基于T，Q，C，S的多层次、多目标整数规划调度算法。同时，结合自组织制造网格的应用实例和一个具体的加工任务，验证了自组织制造网格理论的合理性和调度算法的可行性。     

调度网格及其关键技术研究

针对网络化制造的需求,提出了调度网格的概念;建立了调度网格的层次化体系结构,将其划分为应用层、中间件层、接口与协议层、资源层和网络层共5层。基于Multi-Agent技术,对调度网格中的若干个关键技术包括制造资源、全局过程分析、任务调度、服务平台等问题进行了较深入分析;并指出了调度网格应用中急需解决的技术问题。     

面向服务的制造网格系统研究

基于面向服务的架构和制造网格技术,提出了面向服务的制造网格系统结构,分析了该系统的运作机制,确定了实际的业务流程,并对其中主要的制造资源封装、制造资源配置、业务流程设计的实现进行了研究.该系统充分发挥了制造网格中制造资源的可增长性和面向服务的架构中服务应用的灵活性、复用性的优势,使面向服务的制造网格系统中的制造资源节点提供的服务成为一种自治、开放,以及与制造资源属性无关的网络化构件,适应制造业随需应变的敏捷性和协作生产能力的要求,推动分布式系统在制造业领域中的应用.     

面向制造网格的任务管理系统研究

为协调和共享制造网格中分布的资源，设计并实现了一个面向网格服务的任务管理系统。建立了该系统的功能模型和工作流程，定义了面向零件和组件加工任务的网格资源节点模型和任务模型；基于任务时间、成本和服务质量的约束，建立了任务分解规则和资源节点的匹配规则，设计了任务调度及状态监控方案；最后构建了系统实现的体系结构和信息交换过程。基于网格原理，系统各功能被封装为网格服务，通过任务管理中心实现对服务的调用。系统已被集成到某区域网络化制造服务平台，为企业提供了与制造过程相关的网格服务。     

三维仿真资源在制造网格中的封装及共享

介绍了制造网格的定义、体系结构，研究了三维仿真资源在制造网格中的封装方法——有状态资源的封装和Web服务的封装。有状态资源的封装主要描述仿真资源的属性信息，并向用户发布这些信息；Web服务的封装可以实现仿真资源的功能，并对外提供统一的、标准的调用接口。最后通过应用实例，解决并实现了三维仿真资源作为制造网格申的节点，并在制造网格中被远程用户调用和共享问题。     

制造网格中资源的发现研究

制造资源的有效发现是制造企业间信息集成的基础。介绍了资源发现在网格环境中研究的现状,以及制造网格理论发展的最新动态。针对制造网格研究的现状以及制造企业的信息化集成需求,提出制造网格中资源的发现框架,采用网格技术中的Web资源服务框架(WS-Resource Framework,简称WSRF)对制造网格中的资源进行封装,并且把服务合成的概念应用在制造网格领域,讨论了合成的方案以及复合服务的执行。     

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。     

A grid-based scheduling system of manufacturing resources for a virtual enterprise

In this paper, a scheduling system of manufacturing resources for a virtual enterprise is built up based on grid technology. The scheduling system is composed of an exterior grid and an interior grid in the architecture, while the scheduling procedure of manufacturing resources in a virtual enterprise consists of two stages – distributed scheduling and local scheduling. The exterior grid is utilized to implement the distributed scheduling and the interior grid is used to accomplish the local scheduling. This paper illustrates the manufacturing system of a virtual enterprise based on an exterior grid and the manufacturing subsystem of a member enterprise based on an interior grid. Subsequently, the scheduling procedure of manufacturing resources within the virtual enterprise is described for a particular example. Finally, a case of collaborative production of a customized artificial joint (CAJ) in a virtual enterprise is applied to demonstrate the implementation of the scheduling system of manufacturing resources for the virtual enterprise. With grid technology, the efficiency of manufacturing resource scheduling in the virtual enterprise has been improved greatly.     

面向制造网格的应用平台及虚拟企业建模研究

在分析制造网格、计算网格和网络化制造之间差异的基础上,探讨了面向制造网格的应用平台及虚拟企业 建模等问题。首先,分析了制造网格和网络化制造在资源组织和应用模式上存在的差异,提出一种面向制造网格 的应用框架;其次,研究了制造网格相对于计算网格所具有的多变业务目标、多级资源共享、资源服务的提供和 结果提交的在线和离线混合方式的特点,形成了制造网格的应用内涵;然后,在剖析计算网格、基于资源服务的 制造网格以及应用程序等基础上,形成了从业务链、资源服务链到网格节点链的处理过程,并最终导出了面向制 造网格应用的虚拟企业的组织模型。最后,通过对问题的量化描述了应用平台的处理过程和算法。上述研究对于 推动制造网格的应用和虚拟企业的组织建模具有积极的意义。     

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.     

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。     

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.