基于應(yīng)用服務(wù)提供商平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化制造資源共享研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化制造是制造業(yè)對(duì)制造資源的快速重組與全球共享的需求推動(dòng)下出現(xiàn)的一種適應(yīng)全球制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的嶄新的生產(chǎn)模式，是對(duì)傳統(tǒng)制造模式的揚(yáng)棄與創(chuàng)新。通過(guò)它不但可以把國(guó)內(nèi)分散的資源集成起來(lái)，形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，而且可以促進(jìn)企業(yè)間的協(xié)作以及生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的協(xié)同，進(jìn)行合作生產(chǎn)與營(yíng)銷，更加及時(shí)、有效地共享資源、銷售和供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，提高整體競(jìng)爭(zhēng)能力。在這種網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，本文研究了一種基于應(yīng)用服務(wù)提供商（Application Service Provider,ASP

2、）模式的網(wǎng)絡(luò)化制造資源共享方法。全文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分：
　　建立了基于網(wǎng)格思想的ASP多對(duì)多服務(wù)模型。首先提出了網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)的多對(duì)多服務(wù)模式，使得地理分布的多個(gè)ASP服務(wù)節(jié)點(diǎn)協(xié)同面對(duì)客戶的制造應(yīng)用服務(wù)，提高了制造平臺(tái)的服務(wù)能力，并且緩解了網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。按照平臺(tái)不同用戶角度詳細(xì)分析了網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程。接著對(duì)本文提出網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)的功能進(jìn)行了明確的定位，從平臺(tái)應(yīng)該具備的管理功能到專業(yè)服務(wù)功能

3、，對(duì)其構(gòu)成進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并簡(jiǎn)單介紹了平臺(tái)系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。最后提出網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)基于網(wǎng)格思想的五層體系結(jié)構(gòu)，為網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)的實(shí)施提供指導(dǎo)。
　　研究支持網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)的制造資源建模方法。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化制造資源建模的目的與要求，確定網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)制造資源建模的基本原理及方法。該建模方法由模型抽象、模型分割、模型一致性操作以及模型規(guī)范化等構(gòu)成，遵照網(wǎng)絡(luò)化制造全局觀點(diǎn)形成全局統(tǒng)一模型，體現(xiàn)了資源在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)

4、特性、ASP模式下資源雇用關(guān)系的費(fèi)用特點(diǎn)。按照該方法定義了制造資源的模型結(jié)構(gòu)，抽象了各類資源的特征屬性。采用XML語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)資源模型以及模型的屬性元素進(jìn)行了定義，形成基于XML的資源描述文檔。最后通過(guò)一個(gè)設(shè)備資源的例子驗(yàn)證了該建模方法的可行性。
　　提出了分布式與集中式相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)化制造資源的組織與發(fā)現(xiàn)。研究了網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)的制造資源組織與發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，提出了一個(gè)分層發(fā)現(xiàn)模式。在該模式下，制造資源的發(fā)現(xiàn)由分布層的首次路由與集中

5、層的遍歷和匹配構(gòu)成。集中層內(nèi)采用了改進(jìn)k-d樹(shù)的組織和索引算法，詳細(xì)分析該算法的原理與實(shí)現(xiàn)，接著重點(diǎn)分析了資源請(qǐng)求與資源的匹配問(wèn)題，在資源模型的支持下采用了基于資源特征屬性相似度的匹配方法，建立局部特征屬性的計(jì)算模型，并通過(guò)最近相鄰法來(lái)合成全局相似度，為客戶請(qǐng)求輸出一個(gè)滿意的資源集合，并對(duì)該方法進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。
　　提出面向ASP平臺(tái)的資源約束下的工作流優(yōu)化與調(diào)度方法。首先給出了ASP平臺(tái)的調(diào)度體系結(jié)構(gòu)，研究了該體系結(jié)構(gòu)下的業(yè)務(wù)流

6、程。在總體調(diào)度結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)下，針對(duì)所研究的工作流優(yōu)化與調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，其中包括任務(wù)完成時(shí)間滿足客戶的需要和成本最優(yōu)兩個(gè)主要的目標(biāo)函數(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)化制造平臺(tái)的一個(gè)輔助目標(biāo)，即平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)行的均衡化。由于該調(diào)度模型具有NP難的特點(diǎn)，采用改進(jìn)的遺傳算法來(lái)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，設(shè)計(jì)了染色體的編碼和交叉變異等遺傳算子。最后通過(guò)一個(gè)實(shí)例驗(yàn)證了該算法的收斂性。
　　最后開(kāi)發(fā)了以本文的研究成果為核心的網(wǎng)絡(luò)化制造ASP平臺(tái)原型系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)化