制造網(wǎng)格工作流研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、制造網(wǎng)格是網(wǎng)格技術(shù)與制造業(yè)自組織特征相結(jié)合的產(chǎn)物。其目的是為跨地域、跨企業(yè)分布的異構(gòu)制造資源提供一種資源共享和協(xié)同工作的環(huán)境，使得用戶提交的任務(wù)，能夠在動態(tài)組成的虛擬組織中完成。由于產(chǎn)品開發(fā)過程涉及到多個步驟，不但需要有大量的資源，而且任務(wù)的過程也比較復(fù)雜，包含很多時間、空間和資源方面的約束條件，為了使用戶提交的任務(wù)能夠在制造網(wǎng)格平臺上有條不紊的自動或者半自動執(zhí)行，需要制造網(wǎng)格工作流對制造網(wǎng)格應(yīng)用進(jìn)行構(gòu)建、執(zhí)行調(diào)度、管理監(jiān)控，使得網(wǎng)格應(yīng)

2、用能夠自動化而且效率更高。論文主要工作包括： 對制造網(wǎng)格和工作流的相關(guān)研究進(jìn)行了綜述，分析闡述了本文的研究背景，在此基礎(chǔ)上，提出了本文的研究內(nèi)容。制造網(wǎng)格工作流不僅僅是傳統(tǒng)工作流技術(shù)在制造網(wǎng)格環(huán)境中的應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)體系、模型描述和工作流執(zhí)行過程都有許多問題需要探索、解決。 研究了制造網(wǎng)格工作流的基本原理。明確在制造網(wǎng)格產(chǎn)品開發(fā)過程中制造網(wǎng)格工作流與項(xiàng)目管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理三者有機(jī)集成和相互關(guān)聯(lián)；分析了制造網(wǎng)格工作流的組織復(fù)雜

3、性、資源復(fù)雜性和過程復(fù)雜性，制造網(wǎng)格工作流的復(fù)雜性使得其必須具有適應(yīng)性，適應(yīng)性是制造網(wǎng)格工作流中必須解決的問題；根據(jù)自組織理論，按照目標(biāo)優(yōu)化方法，給出制造網(wǎng)格工作流的最優(yōu)目標(biāo)決策模型；定義了制造網(wǎng)格工作流本體，使制造網(wǎng)格工作流能夠建立在嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)之上以保證語法和語義的嚴(yán)格性及完整性。 分析制造網(wǎng)格工作流特點(diǎn)，將網(wǎng)格技術(shù)與傳統(tǒng)工作流技術(shù)結(jié)合，給出了制造網(wǎng)格工作流定義，提出基于服務(wù)的工作流體系架構(gòu)，基于服務(wù)的工作流系統(tǒng)不僅可以用

4、來管理業(yè)務(wù)流程，而且還具備了組合服務(wù)、進(jìn)行企業(yè)間應(yīng)用集成的功能。然后，介紹了制造網(wǎng)格工作流中間件與其它模塊的關(guān)系。 研究制造網(wǎng)格工作流模型及其形式化定義。制造網(wǎng)格工作流模型是工作流執(zhí)行的基礎(chǔ)。它包括四個子模型：過程模型、組織模型、資源模型、服務(wù)模型。過程模型中增加動態(tài)活動執(zhí)行類型，使工作流的過程定義中(業(yè)務(wù)邏輯)能夠充分考慮動態(tài)特性，配合執(zhí)行階段(應(yīng)用)的處理，可以從更基本的層次解決動態(tài)自適應(yīng)性問題；組織模型描述參與產(chǎn)品開發(fā)過程

5、的工作組、成員及角色的組成結(jié)構(gòu)和權(quán)限；資源模型描述了制造資源的分類、制造資源的靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性；服務(wù)模型將制造資源描述和封裝為一個制造服務(wù)，初步形成了制造資源封裝標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，有效屏蔽了資源的異構(gòu)性、復(fù)雜性和多樣性；為了有助于工作流執(zhí)行過程中進(jìn)行任務(wù)調(diào)度與計(jì)劃，給出了工作流過程模型時間參數(shù)和關(guān)鍵路徑的計(jì)算方法。 研究如何在制造網(wǎng)格工作流執(zhí)行階段增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)性，我們采用三種動態(tài)調(diào)整方法來提高工作流系統(tǒng)的適應(yīng)性：針對資源的動態(tài)性和

6、復(fù)雜性，在工作流執(zhí)行過程中根據(jù)活動需求，采用基于語義的資源發(fā)現(xiàn)和基于模糊層次法的資源選擇，實(shí)現(xiàn)活動和服務(wù)的動態(tài)結(jié)合；針對工作流任務(wù)執(zhí)行過程中多任務(wù)競爭資源的情況，構(gòu)造了任務(wù)—資源約束模型，并從工作流整體執(zhí)行要求(任務(wù)重要程度、資源狀態(tài)等)上考慮，抽象出這類問題的數(shù)學(xué)模型，提出一種綜合多種策略的調(diào)度模型和啟發(fā)式任務(wù)調(diào)度算法；針對工作流的可預(yù)測異常和不可預(yù)測異常，給出了相應(yīng)的處理策略和處理過程。 最后，對本文研究內(nèi)容進(jìn)行了開發(fā)和應(yīng)用