面向动态联盟的网络化制造协作平台及其关键技术研究

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1、上海交通大学博士学位论文面向动态联盟的网络化制造协作平台及其关键技术研究摘要网络化制造是为了应对知识经济和制造全球化的挑战，利用先进的网络技术，实现设备、人力、技术、信息等资源的共享和集成，并对产品的全生命周期内活动实现有效监控、评估和决策的先进制造模式．它强调企业间的协作和全社会范围内的资源共享，提高企业设计创新能力和制造敏捷性，实现产品设计制造的低成本和高效率目标．在上海市制造信息化示范工程。上海烟草机械有限责任公司计算机集成制造系统”项目的支持下，本文对面向动态联盟的网络化制造协作平台体系结构，制造资源的建模与搜索、制造资源的优化配置、制造过程的监控等关键技术进行了深入研究，建立了面

2、向动态联盟的网络化制造协作平台的集成运行环境实例。针对动态联盟网络化制造的特点，本文将动态联盟企业的网络层次模型从传统的五级递阶控制结构简化为联盟协作层、联盟企业层和制造单元层三层，提出了一种动态联盟下网络化制造协作平台(NetworkedManufactudngCollaborationPlatformforDynamicAlliance，DANMCP)；提出了DANMCP功能体系和软件构架；利用Web服务技术构建了协作平台集成框架，将遗留应用程序进行WebServiceWrapper封装，实现了平台与联盟企业内外部制造系统的松耦合集成；最后利用IDEF和UML建模语言构建了DANMCP

3、的功能模型和信息模型，对DANMCP的体系结构进行了全面分析。制造资源的获取是动态联盟网络化制造系统构建的前提。本文将资源获取过程分为制造本体库、任务定义模块、资源定义模块和基于任务模型的资源匹配模块等四部分；采用联合结构，定义了网络化制造任务；构建了基于UML建模语言的制造资源模型；结合当前语义Web的研究结果，利用本体语言OWL建立了网络化制造资源本体；定义了基于语义Web的衡量制造资源分布情况的制造资源聚合度概念，构建了基于语义Web的网络化制造资源搜索框架，实现了制造资源能力匹配算法，提高了制造资源的查准率，降低了冗余信息。为了解决Pem网无法计算网络化制造链评价参数的问题，本文对

4、Petri网进行扩展，增加了“或”变迁及库所属性和变迁函数等元素。同时，扩展了Petri网的网络化制造链建模方法，构建了网络化制造资源的优化配置过程，提出了层次分析法(AnalyticHierm'chyProcess，AHP)、扩展Petri网(PetriNet)和遗传算法(GeneticAlgorithm，GA)相结合的网络化制造资源优化配置算法，实现了单任务可选择多个合作伙伴的网络化制造链全局最优配置。在上述研究的基础上，构建了网络化制造生产过程控制模型。根据网络化制造生产过程I固上海交通大学博士学位论文监控机制，提出了反向搜索协调机制，即从处于工艺顺序最末端的任务开始反向向前逐步进行

5、任务协同；采用分布式工作流技术和松耦合的方式，实现了联盟企业r[作流的互操作，使协作项目联盟企业生产过程得以协调管理和监控；分析了网络化制造过程中冲突的主要表现形式，并提出了冲突消解策略。最后，结合上海烟草机械有限责任公司信息集成项目，建立了DANMCP的集成运行实例。对系统的功能特性、集成特性进行了分析，实现了动态联盟网络化制造系统的信息集成和过程集成。关键词：网络化制造Pe啊网动态联盟分布式工作流Ⅱ制造本体囝上海交通大学博士学位论文ResearchonNetworkedManufacturingCollaborationPlatformandKeyTechnologiesforDyna

6、micAllianceABSTRACTFacingthechallengeofknowledgeeconomyandmanufacturinggloba}ization，networkedmanufacturingisbecomingarladvancedmanufacturingmode,whichnotonlyshareandintegratethe∞u∞酷such∞equipments．humanbeingr&oourgesandtechnologyapplyingadvancedinformationnetworktechnology,butalsosuperviseandvalu

7、ea11activitiesduringthefulllifeofproducts．Thegoodeffectinenterprisesisthatc锄improvecreativecompetence．innovationefficiencyandmanufacturingagility；reducethecostofproductdesignandmanufacturebyemphasizingOilinter-fi