制造网格中制造资源的可靠性管理研究

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1、圭遂盘堂塑±鲎垡逢盎第l章绪论网格技术是近年来国际上兴起的一种重要的信息技术，它的目标是实现网络虚拟环境上的资源共享和协同工作，消除信息孤岛和资源孤岛。随着网格体系结构的不断发展和完善，网格技术的应用领域也不断扩展，制造网格(ManufacturingGrid，MG)就是在分析制造业行业特点的基础上，为解决制造业的实际需求提出的，是网格技术在制造业中的具体应用。从本质上讲，网格是一个计算和资源的集成环境，其中充斥着许多异质资源。同样，制造网格中的技术资源、信息资源、人力资源和服务资源等，都是高度自治的、异构的、分布式的。为

2、使得制造网格能够持续不断地为用户提供稳定的服务，必须对这些分散在Internet上的资源进行有效管理。制造网格制造资源可靠性管理就是为解决制造网格系统中各种资源的管理问题而提出的。近年来，网格标准与WebService标准的结合使得网格应用以服务形式向非科学计算领域渗透。在网格的应用过程中，网格系统的可靠性问题更多地关注网络的连通性，而缺乏对系统内各种资源的工作状态的监控和管理。随着网格应用在各个领域内的扩展，这个问题越来越举足轻重。我们在研究制造网格体系结构及其实现技术的同时，开展制造网格中制造资源可靠性管理的研究，是为

3、了给制造网格系统平台的持续地、稳定地、高效率地运转提供保障。1．1研究背景和来源1．1．1课题研究背景1．1．1．1制造业背景当前，全球制造业呈现如下发展趋势：①生产、经营及市场全球化；②顾客需求个性化、多样化：⑧产品生命周期缩短、更新换代加速；④产品高科技化；⑤市场竞争激烈化。在这神经济全球化、全球信息化以及我国加入世界贸易组织(WTO)的新形势下，制造业信息化势在必行。党的十五届五中全会以及十六大明确提出：“以信息化带动工业化。发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展，’战略，同时，科技部提出了“制造业信息化工程”项目

4、，围绕制造业和经济发展的需求，整合科技资源，加快信息技术向传统产业的渗透，大力提高我国企业的核心竞争力【11J。在这种时代背景下，国内许多高校和科研机构都开始了网络化制造的研究，提出自己的理论体系和平台结构，用以解决制造业信息化过程中存在的异地资源共享和协同工作问题。例如，华中科技大学杨叔子院士提出了“基于Agent的网络化制造”模式和“分布式网络化制造系统p’61(DistributedNetworkedManufacturingSystem，DNMS)”。香港理工大学李荣彬教授和同济大学张曙教授上洛大学硕士学位论文联合

5、提出了“分散化网络制造系统[7，目”。重庆大学刘飞教授提出了“区域性网络化制造系统一。”(RegionalNetworkedManufacturingSystem，RNMS)”。清华大学吴爱萍博士提出了“网络化敏捷制造[12．141．模式。上海大学俞涛教授提出了“基于SMVPN的公共技术及服务平台系统建立及其在快速制造中的应用【ls】”。上海交通大学提出了“上海敏捷制造网络集成平台[I6。18]J，a在网络化制造应用研究方面，美国PTC公司在2000年推出了产品协同商务(CPC)的Windchill软件系统，旨在为制造业提

6、供通过Internet和Web技术在任何地方设计产品和任何地方制造产品的解决方案。美国SDRC公司2001年5月推出了名为SDRCTeamCenter⋯协同产品管理解决方案。Wisconsin-Milwaukee大学JayLee教授主持的IMS中心则提供了一种网络化制造的试验平台，它将大量的系统如CRM、ERP、MES、SCM等利用该试验平台进行集成，以获得高效的执行度和接近零停工期的产品。国内对网络化制造的应用研究也在不断深入，如深圳市模具网络化制造系统以深圳市生产力促进中心为盟主，建立起了面向本地区、内地、香港以及海外

7、等地区模具客户的互联网信息门户网站。广东、重庆、香港、陕西四个地区正在联合研究开发粤渝港陕网络化制造系统，以实现区域问的网络化制造[191。然而，由于没有开发的体系结构做支撑，没有通用的标准和规范做基础，使得网络化制造缺乏必要的柔性和开放性，限制了网络化制造的集成推广应用，违背了网络化制造理念提出的初衷。因此，寻求一种基于国际通用标准的体系结构作为网络化制造的技术支持，建立一种规范化的网络化制造平台，已经迫在眉睫，势在必行。1．1．1．2网格技术背景网格是借鉴电力网(PowerGrid)的概念提出来的，是指使用者在任何地方

8、都能够实现对各种网络资源的“即插即用”，即只要你能够接触到网格，就可以根据自己的需要，“按需”从网格获取各种资源与服务，而不必关心资源与服务所在的具体位置。自网格概念诞生以来，网格技术一直初一不断发展变化之中，其体系结构也从以“协议”为中心的五层沙漏结构发展为以“服务”为中心的开放网格服务结构--OGS