制造网格体系结构的多视图模型研究

提出了一个典型的制造网格体系结构的层次模型,在此基础上,提出用资源视图和功能视图、信息视图分别描述制造网格体系结构的资源组成、功能结构和信息结构,并用过程视图将前3个视图有机地连接为一个整体.通过一个典型的工作流程,导出制造网格体系结构多视图的关系模型,清晰地呈现出制造网格体系结构的全貌.最后,基于该模型,开发实现了一个制造网格资源管理和任务管理的原型系统,初步应用验证表明,该系统可实现资源的便捷共享.     

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.     

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。     

基于联邦模式的网络化制造系统集成体系结构研究

介绍了基于联邦模式的集成体系结构及联邦执行支撑环境,为多个异构网络化制造系统的集成提供综合框架.既可实现系统之间的资源共享与协同工作,又维持了各系统的自治性,使得任何系统的加入和退出都不影响其他系统的运行.联邦执行支撑环境以中间件形式加载在原有网络化制造系统上,提供标准的非平凡服务,使得系统具有分布式事务处理能力,促使各系统之间建立灵活的互惠合作关系.实现了基于联邦模式体系结构的原型系统,并在北京网络化制造系统集成中得到了实际应用.     

面向功能封装的制造网格体系结构研究

针对制造网格现有研究中的不足,在分析制造网格功能特性的基础上,提出了一种面向功能封装的新型制造网格体系结构.该体系结构采用层次结构,包括基本制造功能封装层、企业制造服务汇聚层、制造服务中介层、制造应用层等四个层次,有利于设计者和用户了解制造网格系统的目标和技术路线.在此基础上进一步探讨了该体系结构的实施模式,从而更好地指导制造网格系统的实施.     

A practical resource-searching method for manufacturing grid

Manufacturing grid has become more and more popular because it can realize the resource share and collaboration within the worldwide scope. In most cases, the resource and task information in manufacturing grid is fuzzy and uncertain, but the resource-searching methods now are focused on deterministic value and have some limitations for manufacturing grid. This paper proposes a unified information model in which the information parameters are described as a set of interval values, and the conversion rules from the given capability parameters into intervals are discussed. On these bases, a new optimized resource-searching method is designed to find the best required manufacturing resource for the task by calculating the interval distance of the task and the resources. The method is verified to be effective by an instance. Furthermore, it is practical by comparing it with other resource-searching methods.     

A distributed architecture for automated manufacturing systems

The concept of distributed architectures for automated manufacturing systems is presented here. A modular architecture for a logical cell-controller is proposed where shopfloor level modules are incorporated in the cell control system so as to allow active co-operation for distributed decision making and control. Two examples illustrating distributed formulations for specific planning and control are presented. These examples demonstrate the feasibility and potential for distributed architectures for automated manufacturing. This work has been supported by a grant from the Institute of Manufacturing Research, Wayne State University, USA.     

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。     

可重构MES体系结构研究

针对MES适应性和可重构性差的问题,对MES实施重构的要素进行深入分析,指出MES重构的难点和关键点.结合最新的重构技术,对比分析了典型可重构MES体系结构的优、缺点,最后提出一种开放式的可重构MES体系架构.     

Research on co-reservation in the manufacturing grid system

According to the features of manufacturing grid (MGrid) resources, some resources should be reserved jointly to schedulers before executing a complex MGrid task. We define it as a co-reservation. In order to support co-reservation, we design a framework, a workflow, and a series of application programming interfaces of co-reservation in the MGrid system. The processing of co-reservation requests may be expensive due to a number of cell reservations, the complex relationships, and the large number of eligible resources in the MGrid system. In this paper, the processing of co-reservation requests is transferred to the subgraph isomorphism problem and an improved algorithm is introduced to solve it efficiently. Finally, we implement a prototype of co-reservation in the magnetic bearing resource and service sharing platform under MGrid. The experiment results show that the improved algorithm is effective to co-reservation.     

制造网格中服务质量管理系统的研究

为确保制造网格平台提供的各种制造资源及服务达到使用者的功能与质量要求,建立了制造网格服务质量管理系统。在该系统中,任务分解通过特征匹配和相似度搜索算法、服务质量约束分解、服务质量分解结果验证等过程实现;资源调度通过服务质量属性匹配,基于时间、质量、成本、服务和信誉度的多目标决策建模,以及容错处理等过程实现;资源预留采用基于预留策略和任务列表的方法实现;服务等级协议则通过服务等级协议协商、违约检测、违约赔偿以及服务等级协议中止等过程实现。制造网格服务质量的研究,贯穿产品开发、制造、管理和销售等整个生命周期,其成果直接影响制造网格的实用性,是制造网格从“研究”走向“应用”的一个重要环节。     

网络化制造系统安全体系结构的研究

随着信息、通信、计算机网络技术的发展,制造业正经历着一场深刻的变革:网络化制造正逐渐取代传统的制造方式成为新一代的制造模式.网络化制造系统是网络化制造模式的实现系统,它是一个由多种、异构、分布式的制造资源,以一定互联方式,利用计算机网络组成的、开放式的、多平台的、相互协作的、能及时灵活地响应客户需求变化的制造系统.制造企业的所有数据都要在上述系统中存储、发送、转发、接收、融合、再生,这个过程涉及到大量需要保密的企业知识产权的信息.     

金属结构产品制造业物流管理系统的研究开发

针对金属结构产品制造业物流的特点和需求,提出一种分布式物流应用模式,在此基础上设计和建立了建筑金属结构产品制造业物流管理系统,并且取得一定的应用效果。     

DCOM and MMS–based control software architecture for automated manufacturing system

In this paper, we introduce the manufacturing message specification (MMS) and compare two distributed object approaches–distributed component object model (DCOM) and common object request broker architecture (CORBA), suggest characteristics that DCOM is more suitable for automated manufacturing system (AMS) control software integration. In order to make a control system provided with interoperability and reconfigurability etc., a hybrid control system is built for AMS, then a control software architecture is presented for AMS based on distributed object DCOM middleware and MMS standard. The object-oriented DCOM communication protocol is used to implement the MMS in a distributed object mode. DCOM and MMS combination brings the operating system independent communication capabilities to manufacturing devices such as CNC machine tools and industrial robots in AMS. Control software implementation of MMS concepts in the DCOM environment is particularly discussed. Finally, to verify the control software architecture for AMS, prototype development has been implemented in VC++ 6.0 developer environments.     

制造网格中资源的层次检索方法研究

分析了传统资源搜索方法应用在制造网格中的局限性，建立了制造网格中资源的信息模型和层次检索模型。在此基础上，提出了一种制造网格中资源的优化检索方法，通过与其他算法比较并结合实例验证了该检索方法的高效性与可行性。     

基于语义的制造网格服务自动组合

研究制造网格中基于语义的服务表示,在此基础上提出了一种基于语义的逆向递归服务自动组合方法。该方法面向用户目标搜索制造网格服务,生成备选服务组合,然后采用TQCSEKL七项指标评价备选组合的综合服务质量,从中选出最优组合。服务组合的结果存储到共享仓库,支持基于目标匹配的查找和局部调度重用。实现了一个基于语义的企业制造网格系统,验证了方法的有效性。     

A resource allocation method based on competitiveness equilibrium for manufacturing grid

Optimal resource configuration is a critical issue for manufacturing grids. Economics is introduced for establishing a manufacturing grid resource marketplace and allocating resources based on market equilibrium and resource consumers’ utilities. Firstly, the resource allocation architecture is constructed based on the total framework of the manufacturing grid. Secondly, the economic environment of resource allocation is defined based on the characteristics of marketplace competitiveness, in which the feasible and Pareto optimization conditions of resource allocation are given. The competitive equilibrium of Pareto optimization is defined, in which resource owners may gain most economic profits, resource consumers gain maximal utilities and the market equilibrium was achieved. Finally, an iterative algorithm is introduced for the resource equilibrium price. The test results indicated that a resource price could be converged at its equilibrium price rapidly, and actual resources allocation result could be approximate to the equilibrium state.     

制造系统中多智能体AGV运输子系统体系结构设计

在论述制造控制系统常用体系结构的基础上,提出了AGV运输子系统的体系结构,并详细阐述了其中的三个主要模块:操作者模块、决策模块和AGV智能体模块。该体系结构有助于充分发挥AGV的灵活性。     

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。