网络化制造平台动态工作流管理模型研究

工作流技术能否有效地管理业务过程是网络化制造平台成功实施的关键问题。在分析了网络化制造平台中存在既定业务过程经常变动,业务活动之间信息交互通信量与通信资源之间存在矛盾等问题的基础上,提出了一种基于对等网络和统一描述、发现和集成协议的网络化制造平台动态工作流管理模型。重点阐述了该模型基于统一描述、发现和集成协议的工作流端目录管理服务、工作流服务端和端通知机制。最后,通过网络化制造平台工作流管理系统的企业实际应用对该模型进行了验证。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。     

基于Petri网的工作流技术复合建模与系统分解

通过对工作流模型过程定义的分析，利用不同的模型机制聚合工作流建模及涉及的要素，认为工作流模型是一个基于信息模型、功能模型、组织模型和资源模型的复合模型，探讨了模型之间的逻辑关系，以及基于复合建模原理的建模步骤。在针对面向过程开展的资源配置研究的基础上，借助敏捷制造过程的应用实例，分析了基于Petri网的复合工作流 模型的建模步骤。根据分层和分块原则，对基于Petri网的复杂工作流模型的简化提出了一种分解策略，并以实例说明这种分解策略。     

工作流版本管理中多色图的应用

为适应网络化制造对业务过程跨企业性、建模信息不完备性的要求,基于多色图建立了动态工作流模型,定义了简单活动和复合活动类型,实现了模型的分层定义、不断精化,此外还基于多色性质,实现了工作流模型中活动和关系的版本标识,通过版本比较求解版本差,为流程实例的迁移提供了参考。最后通过应用实例验证了模型对层次性和多版本性的支持。     

工作流版本管理中多色图的应用

为适应网络化制造对业务过程跨企业性、建模信息不完备性的要求,基于多色图建立了动态工作流模型,定义了简单活动和复合活动类型,实现了模型的分层定义、不断精化,此外还基于多色性质,实现了工作流模型中活动和关系的版本标识,通过版本比较求解版本差,为流程实例的迁移提供了参考。最后通过应用实例验证了模型对层次性和多版本性的支持。     

网络化制造环境下服务匹配与合成问题研究

针对网络化制造环境下制造服务的集成需要,提出了基于语义的制造服务匹配、合成及运行框架。该框架关注网络化制造过程的建模、运行、监控和改进等问题,指出服务的匹配与合成算法是网络化制造服务集成运行框架的关键问题。给出了制造服务的形式化定义,基于语义信息,从功能、输入输出参数及服务质量等方面综合考虑,建立了完整的匹配算法框架。通过建立服务合成的最短路径模型解决服务合成的优化问题。给出了服务匹配与合成算法的应用示例,并提出了进一步的研究方向。     

基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源建模与关键加工节点识别

为了解决多任务复杂制造过程中的工作流变异导致的流程和资源的不确定性,进而导致制造资源模型出现实时变化,提出了基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源模型,得到了流程与资源信息集成的资源复杂网络模型与分析方法。首先,从制造过程中实时产生的事件日志出发,提出了一种基于统计α算法的过程挖掘算法,解决了制造过程工作流重构问题,可实时发掘实际制造过程中的工作流模型。接着,通过集成过程挖掘算法和复杂网络理论,构建了集流程信息与资源信息于一体的资源网络模型,提出了资源节点与流程节点的关联性分析方法,识别制造过程中的关键加工节点。最后,结合一个复杂的锥齿轮轴-轴承套组件装配过程实例,全面验证了所提出方法在制造过程工作流重构、资源网络模型建模、资源特性分析与关键加工节点的识别上的有效性。     

基于SOA的协同制造工作流建模方法

针对现代制造业跨平台、跨区域、跨企业的协同需求,提出一种基于SOA的协同制造工作流建模方法。该方法利用面向服务的SOA体系结构框架实现企业的协同工作,同时采用业务流程建模符号BPMN和流程执行语言BPEL4WS构建基于SOA的协同制造业务流程模型。最后结合一个具体应用实例详细说明该工作流建模方法的使用。     

资源约束下多过程的不确定时间建模与分析

由于测量不精确、信息不完备以及信息包含噪声等原因,工作流的时间信息会具有不确定性。针对不确定性情况下工作流时间建模和分析的实际需求,基于可能性理论,给出扩展模糊时间工作流网(Extended fuzzy timing work flownets,EFTWFN)定义,实现对不确定性时间信息的全面描述。在考虑资源约束情况下,提出一种工作流多过程EFTWFN模型的推理分析方法,将EFTWFN与线性逻辑结合,定义多种变迁间的化简规则,再基于规则逐步化简EFTWFN模型,从而实现对不确定性时间问题的解决。所提出的方法实用性较强,能够有效处理资源约束情况下工作流多过程的定量和定性两方面问题;而且效率较高,可在线性时间复杂度内完成对问题的求解。在某制造企业中的实例应用与仿真验证表明,该方法具有很好的效果。     

基于Petri网的位置敏感工作流建模与正确性验证方法。

针对移动业务过程中对位置信息建模和分析的需求,结合目前已有的工作流建模方法,提出一种针对位置敏感工作流进行建模和正确性验证的方法。该模型以工作流网为基础,结合6种描述位置之间关系的原语,以位置约束的形式定义业务流程中的位置信息及其与活动之间的关系,然后基于Petri网的状态可达图得出对所建立模型进行正确性检查的方法。基于ProM平台开发了一个位置敏感工作流的建模工具,验证了所提建模方法的可行性和算法的正确性。     

基于Petri网的工作流模式研究

为了满足企业对过程模型描述能力的需求，提出了一个基于Petri网的新工作流模式完全解决方案。在深入研究工作流模式的基础上，应用高级Petri网技术来构造所有的工作流模式。抑制弧通过测零帮助实现多实例的同步，消耗库所负责移除多余的标记，带标记的库所实现对变迁触发序列的控制；设计加权弧和限制容量的库所来实现同步M条路径中被激活的N条的情况。本方案实现了将所有的工作流模式，从基本到复杂，都映射到相应的Petri网上。最后，通过一个集成制造过程模型的实例，说明基于Petri网的方案能够完全满足企业在模型描述能力上的各种复杂需求。     

支持动态建模与互操作工作流元模型研究

为了提高工作流系统的互操作性、可扩展性和柔性，基于对象管理组织（OMG）发布的元对象设施（MOF）规范，重新设计工作流元模型，并在此基础上构建一套集成化企业建模工具，以实现建模、仿真与工作流系统的良好集成。介绍了MOF的元数据结构，并论述了基于MOF的工作流元模型的设计原理，重点分析了过程元模型及工作流性能。     

基于协调理论的工作流建模方法

针对目前工作流管理系统在描述能力和柔性上的严重不足，本文提出了一种基于协调理论和反馈机制的工作流建模方法。该方法扩展了传统活动网络模型，增加了请求、服务、协调、多实例化等新的建模元素。同时还给出了一个招标与评标过程的工作流模型实例,研究结果表明，与传统的活动网络模型相比，该建模方法在提高模型描述能力、降低模型复杂性、提高系统柔性及适应性方面都有明显优点，对于设计开发高可靠性、柔性和适应性的工作流管理系统具有重要的应用价值。     

基于面向对象赋时Petri网的工作流建模方法

介绍了一般Petri网代数表示的基本定义，分析了赋时Petri网引入时间因素的两种方式。将面向对象建模技术融入到Petri网模型中，形成了面向对象赋时Petri网模型，讨论了建立基于面向对象赋时Petri网的工作流模型的步骤。最后运用面向对象赋时Petri网建立了某制造企业业务流程的工作流模型，并运用可达树分析方法分析了网模型的活性。     

网络化制造中制造过程访问冲突消解方法

针对网络化制造中制造过程访问冲突问题,分析了现有冲突消解方法在解决多任务域访问冲突中存在的不足,并深人研究了制造过程访问冲突产生的原因,提出了一种基于制造任务及工期的并发冲突消解方法.该方法将制造过程访问冲突消解转化为多任务域工作流下制造任务访问优先模型的求解,建立了多任务域工作流下制造任务访问优先模型.根据求解得到的优先向量,按照冲突消解步骤实现冲突消解.最后基于上述原理,开发了访问控制原型系统,并将企业应用实例与现有方法进行对比,结果表明,该方法可行且有效.     

虚拟制造组织中协作关系建模的研究

由于虚拟制造环境下分布式制造过程间的相互协作缺少有效的理论支持，为此，提出了一个盟员企业相互协作的关系模型，基于赋时有色Petri网和工作流技术，对盟员企业内部制造过程以及相互之间协作关系进行了数学定义和图形建模，分析了面向对象技术在协作关系建模中的应用，并对模型的有效性并进行了验证，为虚拟制造组织的协作与控制提供了一个模型框架。