基于語義Web的協(xié)同制造鏈快速構(gòu)建研究.pdf

1、制造全球化和制造網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢之一，也是當前制造領(lǐng)域的研究熱點。為了有效的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)制造環(huán)境下資源共享與優(yōu)化配置，本文提出了協(xié)同制造鏈的概念。協(xié)同制造鏈是圍繞零件制造過程的網(wǎng)絡(luò)化制造動態(tài)聯(lián)盟，它將制造資源聚合起來并封裝成制造服務(wù)，同時以零件制造過程為核心對制造服務(wù)加以合理配置，是一種面向零件的網(wǎng)絡(luò)化制造實現(xiàn)方式。本文以協(xié)同制造鏈快速構(gòu)建為主要研究方向，對支持協(xié)同制造鏈快速構(gòu)建的相關(guān)理論及其關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。

2、 (1)在對網(wǎng)絡(luò)化制造動態(tài)聯(lián)盟不同模式進行分類的基礎(chǔ)上，結(jié)合復(fù)雜零件的異地協(xié)同制造過程，對協(xié)同制造鏈進行了定義。面向協(xié)同制造鏈構(gòu)建過程，建立了擴展無環(huán)有向圖模型，并基于該模型對其構(gòu)建過程的不同階段進行了詳細分析，建立了面向協(xié)同制造的零件工藝規(guī)劃、依賴于制造服務(wù)的零件工藝規(guī)劃以及協(xié)同制造鏈的模型與形式化描述。在此基礎(chǔ)上，進一步對協(xié)同制造鏈構(gòu)建與運行支撐平臺——網(wǎng)絡(luò)化敏捷制造平臺進行了研究，給出了平臺的定義、功能劃分及其體系結(jié)構(gòu)，闡述了平臺

3、的工作流程。 (2)針對現(xiàn)有制造信息網(wǎng)站與電子商務(wù)網(wǎng)站在制造能力與制造任務(wù)建模描述方面存在的問題，提出了基于本體論的協(xié)同制造任務(wù)與制造服務(wù)建模方法，并通過擴展OWL-S本體構(gòu)建了一個面向零件網(wǎng)絡(luò)化制造的Web本體模型——網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造本體。為了實現(xiàn)制造任務(wù)與制造能力的有效描述，對制造特征與協(xié)同制造單元進行了研究，以此為基礎(chǔ)建立了協(xié)同制造任務(wù)與制造服務(wù)的描述模型，并通過實例研究了基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造本體的協(xié)同制造任務(wù)與制造服務(wù)的語義描述

4、。 (3)為了實現(xiàn)快速、高效、精確的制造服務(wù)發(fā)現(xiàn)與匹配，建立了該問題的數(shù)學(xué)模型，闡述了制造服務(wù)發(fā)現(xiàn)的基本要求；對其實現(xiàn)環(huán)境——制造服務(wù)匹配引擎進行了研究，建立了制造服務(wù)匹配引擎的體系結(jié)構(gòu)，闡述了其工作過程；在制造服務(wù)匹配度以及語義相似度計算研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了制造服務(wù)匹配引擎的核心算法——基于能力約束的制造服務(wù)匹配算法。 (4)深入研究了制造服務(wù)優(yōu)化選擇與排序的策略及其實現(xiàn)算法。對于制造服務(wù)優(yōu)化選擇問題，在數(shù)學(xué)建模分析的

5、基礎(chǔ)上，構(gòu)建了相應(yīng)的制造服務(wù)綜合評價指標體系，并將模糊層次分析與運籌學(xué)中的0-1整數(shù)規(guī)劃理論引入到制造服務(wù)優(yōu)化選擇問題中，提出并實現(xiàn)了一個模糊層次分析法與分枝隱枚舉法相結(jié)合的制造服務(wù)優(yōu)化選擇算法。對于制造服務(wù)排序這一復(fù)雜的組合優(yōu)化問題，提出了基于生物群體智能的制造服務(wù)排序策略，設(shè)計了一個螞蟻算法，實現(xiàn)了基于螞蟻算法的制造服務(wù)排序。 (5)依托相關(guān)項目研究背景，基于語義Web技術(shù)框架，開發(fā)了一個協(xié)同制造鏈構(gòu)建支持系統(tǒng)，并以某型號航