云制造模式下車間制造系統(tǒng)運行優(yōu)化關鍵技術研究.pdf

1、隨著我國“兩化融合”戰(zhàn)略的實施以及云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進信息技術在制造行業(yè)領域的不斷滲透，云制造應運而生。云制造的核心在于實現(xiàn)制造資源的協(xié)同與共享，為制造業(yè)的升級轉(zhuǎn)型提供了新的推動力。然而，云制造的理論及相關技術在車間制造系統(tǒng)層面的應用還面臨諸多問題，如制造資源云端化管理、協(xié)同化運作等。鑒于此，本學位論文以研究“云制造環(huán)境下車間制造系統(tǒng)運行模式”為突破口，聚焦制造資源語義描述與服務化封裝、制造任務分解與規(guī)劃、制造資源優(yōu)化配置以及制造服務鏈

2、實時監(jiān)控等關鍵問題，展開與其相關的共性方法研究。
　　首先，對先進制造模式的演變以及目前云制造相關領域的研究現(xiàn)狀進行了綜述，分析了云制造模式下車間制造系統(tǒng)運行管理面臨的挑戰(zhàn);接著，分析了云制造環(huán)境下車間制造系統(tǒng)運行優(yōu)化模式的特點和內(nèi)涵，從理論研究和系統(tǒng)實現(xiàn)角度出發(fā)，提出一種面向云制造的車間制造系統(tǒng)運行模式，并對其關鍵技術進行探討;然后，圍繞著云制造模式下車間制造系統(tǒng)運行優(yōu)化的核心問題進行了深入研究，具體包括:
　　1)分析云

3、制造環(huán)境下制造資源服務語義描述的需求，對OWL-S語義描述方法進行了論述，將制造資源本體和元資源建模方法引入云制造資源服務語義描述中，構建了云制造資源服務本體元模型;在云制造資源特性分析基礎上，設計一種基于分類樹的制造資源分類方法，結合云制造資源服務本體元模型建立云制造資源服務語義描述框架，消除資源描述語義二義性;提出一種支持實時信息發(fā)布的服務化封裝方法，以支持服務狀態(tài)信息的一致性與實時性。
　　2)在明確云制造任務內(nèi)涵以及制造任

4、務約束結構相關定義的基礎上，運用OWL-S對云制造任務進行形式化描述。結合云制造任務特性，對云制造任務分解流程進行分析并給出云制造任務分解原則，設計了基于層次任務網(wǎng)絡的云制造任務遞歸分解算法，并給出了制造任務粒度分析方法、制造任務內(nèi)聚性度量方法、制造任務相關性度量方法以及制造服務綜合質(zhì)量度量方法。
　　3)針對動態(tài)環(huán)境下的云制造資源優(yōu)化配置問題，從云制造任務執(zhí)行過程出發(fā)，建立了云制造資源多目標動態(tài)優(yōu)化配置模型，并給出資源動態(tài)配置策

5、略;結合基于事件驅(qū)動和周期驅(qū)動的動態(tài)資源配置技術，將混沌機制、雙階段變異策略和種群擾動策略引入標準差分進化算法，提出一種面向多目標的制造資源動態(tài)優(yōu)化配置求解算法，有效提高解算效率與解的質(zhì)量。
　　4)對云制造服務鏈內(nèi)涵進行闡述并給出其形式化描述方法，．在分析云制造服務鏈實時監(jiān)控難點的基礎上，提出一種基于實時信息驅(qū)動的云制造服務鏈監(jiān)控體系架構及運行模式，并研究了多源異構信息感知與集成模型、服務運行指標通用模型及其組態(tài)配置、制造服務與