（通信與信息系統(tǒng)專業(yè)論文）基于wsrf的制造網(wǎng)格資源封裝技術(shù)研究.pdf

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化 制造業(yè)面臨著全球性市場(chǎng) 資 源 技術(shù)和人才的激烈競(jìng)爭(zhēng) 在這種環(huán)境下 制造企業(yè)急需快速整合各類資源 廣泛開展企業(yè)間的協(xié)作 及時(shí)應(yīng)對(duì)快速變化的市場(chǎng)需求 制造網(wǎng)格利用網(wǎng)格技 術(shù)和信息共享技術(shù)將制造資源封裝成標(biāo)準(zhǔn) 開放的網(wǎng)格服務(wù) 向用戶提供優(yōu)質(zhì) 的制造服務(wù) 實(shí)現(xiàn)資源之間透明 有效的共享 如何統(tǒng)一的描述網(wǎng)格中的制造 資源 方便資源之間的訪問 以及如何對(duì)資源進(jìn)行服務(wù)化封裝 使資源轉(zhuǎn)化為 網(wǎng)格服務(wù) 是制造網(wǎng)格需要解決的基礎(chǔ)問題 本文對(duì)制造資源的建模 描述 封裝等關(guān)鍵技術(shù)展開深入研究 主要研究成果如下 1 提出了制造資源的建模方法 制造資源的建模是規(guī)范制造網(wǎng)格環(huán)境下 制造資源管理的基礎(chǔ) 在對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的制造資源的特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上 總結(jié)了制造資源的分類模型 將制造資源分為物理資源 人才資源和服務(wù)資源 然后結(jié)合制造資源的屬性 將資源的屬性分為基本屬性 加工屬性和任務(wù)屬性 從而便于資源的描述 并提出了制造網(wǎng)格環(huán)境下的制造資源u m l 圖 2 提出了制造網(wǎng)格環(huán)境下基于x m l 的制造資源描述方法 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化 制造環(huán)境 提出了資源的表示模型 將資源統(tǒng)一的表示成一個(gè)三元組的形式 然后 結(jié)合網(wǎng)格資源的統(tǒng)一描述語言 提出了基于x m l 的制造資源描述方法 并合實(shí)例進(jìn)行了說明 3 提出了制造資源的服務(wù)化封裝方法 結(jié)合w s r f 規(guī)范 通過屬性解 析 x m l 描述以及結(jié)合w e b 服務(wù)將有狀態(tài)的制造資源封裝成w s r e s o u r c e 并 分析了采用f a c t o r ys e r v i c e 創(chuàng)建w s r e s o u r c e 和利用i n s t a n c es e r v i c e 訪問 w s r e s o u r c e 的過程 實(shí)現(xiàn)了制造資源的物理服務(wù)封裝 然后提出了物理服務(wù) 選擇算法 使用戶不再依賴與指定的物理服務(wù) 而是可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活多 變的動(dòng)態(tài)綁定不同的物理服務(wù) 以適應(yīng)需求的變化 從而使物理服務(wù)發(fā)生變化 時(shí)也不會(huì)影響應(yīng)用的執(zhí)行 最后 結(jié)合設(shè)備資源的實(shí)際需求 分析了設(shè)備資源 的屬性和操作 實(shí)現(xiàn)了設(shè)備資源的服務(wù)化封裝 關(guān)鍵詞 制造網(wǎng)格 制造資源 w s r f 服務(wù)化封裝 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn e t w o r kt e c h n o l o g ya n de c o n o m yg l o b a l i z a t i o n m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yf a c e s 塒t l lt h ec o m p e t i t i o no fg l o b a lm a r k e t s r e s o u r c e s t e c h n o l o g ya n dt a l e n t i nt h i se n v i r o n m e n t m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e su r g e n t l yn e e d r a p i di n t e g r a t i o no fav a r i e t yo fr e s o u r c e s e x t e n s i v ei n t e r f i r mc o l l a b o r a t i o na n d t i m e l yr e s p o n s et or a p i d l ym e e tm a r k e td e m a n d b ym a k i n gu s eo f 鰣dt e c h n o l o g y a n di n f o r m a t i o n s h a r i n gt e c h n o l o g y m a n u f a c t u r i n g 鰣dc a ne n c a p s u l a t er e s o u r c e s t oo p e ng r i ds e r v i c e sa n dt h e np r o v i d eh i 曲 q u a l i t ys e r v i c e st ou s e r s a c h i e v i n g t r a n s p a r e n ta n de f f e c t i v es h a r i n g h o wt od e s c r i b ea n de n c a p s u l a t em a n u f a c t u r e r e s o u r c e s f a c i l i t a t i n gt h ea c c e s st or e s o u r c e s i sab a s i cp r o b l e mo fm a n u f a c t u r i n g g r i d t h ep a p e rm a k ea l ld e p t hr e s e a r c h o nt h e m o d e l i n g d e s c r i p t i o na n d e n c a p s u l a t i n go fm a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e s t h em a i nc o n t r i b u t i o n so ft h et h e s i sa r e a sf o l l o w s 1 am e t h o do fm o d e l i n gm a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e si sp u tf o r w a r d m o d e l i n g m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c ei s t h eb a s i sf o rs t a n d a r d i z i n gt h em a n a g e m e n ti nt h e n e t w o r ke n v i r o n m e n t c l a s s i f i c a t i o nm o d e li s p r o p o s e db a s e do na n a l y s i so ft h e c h a r a c t e r i s t i co fm a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e s i ti sr e s e a r c h e dt h a t m a n u f a c t u r i n g r e s o u r c e sc a nb ed i v i d e di n t ot h ep h y s i c a lr e s o u r c e s h u m a nr e s o u r c e sa n ds e r v i c e r e s o u r c e s t h ea t t r i b u t e so fr e s o u r c e sc a nb ed i v i d e di n t ot h eb a s i cp r o p e r t i e s p r o c e s s i n gp r o p e r t i e sa n dt h et a s ka t t r i b u t e s f a c i l i t a t i n gt h ed e s c r i p t i o no fr e s o u r c e s u m l d i a g r a mo ft h em a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e si sa l s oe s t a b l i s h e d 2 ax m l b a s e dd e s c r i p t i o nm e t h o di sd i s c u s s e da n ds o l v e d c o m b i n i n g n e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n ge n v i r o n m e n t a ne x p r e s s i o ni sp r o p o s e dt or e p r e s e n t r e s o u r c e si n t oau n i f i e df o r mo ft r i p l e s a n dt h er e s o u r c e si sr e s e a r c h e dt od e s c r i b i n g b yx m l ae x a m p l ei su s e dt oe x p l a i nt h ep r o c e s s 3 r e s o u r c e se n c a p s u l a t i o ni sr e s e a r c h e d b i n d i n gw s r fs p e c i f i c a t i o n s t a t e f u lm a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sa r ee n c a p s u l a t e dt ow s r e s o u r c ea f t e rt h ep r o c e s s o fa t t r i b u t ea n a l y s i s x m ld e s c r i p t i o na n dc o m b i n i n go fw e bs e r v i c e s i ti sa l s o 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 d i s c u s s e dt h ep r o c e so fc r e a t i n gw s r e s o u r c eb yf a c t o r ys e r v i c ea n d a c c e s s i n gb y i n s t 鋤c es e n i c e a c h i e v i n ge n c a p u l a t i n gr e s o u r c e st op h y s i c a l s e r v i c e ap h y s i c a l s e r v i c es e l e c t i o na l g o r i t h mi sp r o p o s e d s ot h a tu s e r sw o u l dn ol o n g e r b ed e p e n d e n t o nt h ep h y s i c a ls e r v i c e s b u tc a nd y n a m i c a l l yc h o o s es e r v i c e sa c c o r d i n gt ob u s i n e s s n e e d s i nt h a tc a s e t h ep h y s i c a lc h a n g e sw o u l dn o ta f f e c tt h ei m p l e m e n t a t i o no f t h e a p p l i c a t i o n f i n a l l y c o m b i n i n g o ft h ea c t u a ln e e d so fe q u i p m e n tr e s o u r c e s o p e r a t i o n sa n dt h ep r o p e r t i e so fe q u i p m e n tr e s o u r c e sa r ea n a l y z e e d a c h i e v i n gt h e e q u i p m e n tr e s o u r c e se n c a p s u a l t i o n k e yw o r d s m a n u f a c t u r i n gg r i d m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e s w s r f r e s o u r c e e n c a p s u l a t i o n i l l 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及 取得的研究成果 盡我所知 除了文中特j l j j n 以標(biāo)注和致謝的地方外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 也不包含為獲得 武漢理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料 與我一 同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說 明并表示了謝意 簽名 三啦日 期 j 型叢皿 學(xué)位論文使用授權(quán)書 本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即 學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版 允許論文被查閱和借閱 本人授權(quán)武漢理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的 全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或其他復(fù)制 手段保存或匯編本學(xué)位論文 同時(shí)授權(quán)經(jīng)武漢理工大學(xué)認(rèn)可的國家有 關(guān)機(jī)構(gòu)或論文數(shù)據(jù)庫使用或收錄本學(xué)位論文 并向社會(huì)公眾提供信息 服務(wù) 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 研究生 簽名 王耀 簽名易1 鋤 夕 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1 章緒論 1 1 本課題的研究背景和意義 本課題來源于國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目 項(xiàng)目編號(hào) 5 0 6 7 5 1 6 6 基于制 造資源的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字控制新理論及關(guān)鍵技術(shù)研究 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇和經(jīng)濟(jì)全球化 信息技術(shù)的發(fā)展使制造業(yè)發(fā)生了根 本性的變化 l 刀 一方面 制造企業(yè)已從傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型 設(shè)備密集型 逐漸 向信息密集型和知識(shí)密集型轉(zhuǎn)化 這就需要將先進(jìn)的現(xiàn)代化信息技術(shù)融入制造 過程中 使制造業(yè)向全球化 數(shù)字化 虛擬化 開放化方向發(fā)展 另一方面 企業(yè)的生產(chǎn)逐漸從傳統(tǒng)的 以產(chǎn)品為中心 轉(zhuǎn)變?yōu)?以客戶為中心 這就需要 一個(gè)能提供資源與服務(wù)共享的公共平臺(tái) 快速的有效的響應(yīng)客戶的需求 提供 優(yōu)質(zhì)服務(wù) 如今 僅依賴內(nèi)部制造資源進(jìn)行生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式已經(jīng)很難適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的 需求 必須依賴外部制造資源 結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間的協(xié) 同共享 以最短的周期 t 最好的質(zhì)量 q 最低的成本 c 最佳的服務(wù) s 最清潔的環(huán)境 e 和最好的靈活性 f 來滿足不同顧客對(duì)產(chǎn)品的需求 和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求 使制造業(yè)向向全球化 標(biāo)準(zhǔn)化 數(shù)字化 虛擬化 開放化方向的發(fā)展 這是制造業(yè)的必然趨勢(shì) 3 1 一系列先進(jìn)的制造模式因此涌現(xiàn)出來 如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) c o m p u t e r i n t e g r a t e dm n a u f a c t u f i n gs y s t e m c m i s 1 4 敏捷制造 a g i l em a n u f a e t u r i n g a m 5 j 虛擬組織1 6 1 v i r t u a lo r g a n i z t a i o n 虛擬制造 v i r t u a lm a n u f a c t u r i n g v m 柔性制造 7 1 f l e x i b l em a n u f a c t r i n g f m 等 通過動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的方式利用跨企業(yè) 的資源和制造能力 加強(qiáng)了企業(yè)之間的協(xié)同合作 提高了生產(chǎn)效率 推動(dòng)了制 造業(yè)的信息化發(fā)展 但是 它們沒有緊密結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境 其合作聯(lián)盟的 自動(dòng)化程度并不高 依然要依賴過多的手工工作和人為因素 同時(shí)也缺乏統(tǒng)一 的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 使得制造資源信息獲取困難 這就需要一個(gè)集成 開放 虛擬 和自主特征的基礎(chǔ)設(shè)置 將基于數(shù)字化的并行制造工程提升到跨企業(yè)協(xié)同的高 度 有效地解決網(wǎng)絡(luò)化制造面臨的資源共享與協(xié)作難題 促進(jìn)企業(yè)間的交流 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力 網(wǎng)格技術(shù)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境上的資源廣泛共享 和協(xié)同工作 為產(chǎn)品全生命周期內(nèi)各個(gè)階段相關(guān)設(shè)計(jì)制造資源和智力知識(shí)等信 息的集成提供了有效的思路 將網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè) 可以將各種高性能計(jì) 算機(jī) 服務(wù)器 p c 信息系統(tǒng) 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理系統(tǒng) 應(yīng)用模擬系統(tǒng) 虛 擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 儀器設(shè)備和信息獲取設(shè)備 例如傳感器 等異構(gòu)的分布的資源通過 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的形式進(jìn)行統(tǒng)一封裝 8 向用戶提供統(tǒng)一資源訪問入口和透明資源服 務(wù) 在全球范圍內(nèi)快速形成資源配置系統(tǒng) 滿足企業(yè)資源共享的需要 制造資源是企業(yè)完成產(chǎn)品整個(gè)生命周期所有生產(chǎn)活動(dòng)的物理元素的總稱 貫穿產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程 既包括既包括制造系統(tǒng)中有形的實(shí)體 如原材料 在 制品 產(chǎn)品 設(shè)備 資金 人員等物化資源 也涵蓋了技術(shù) 文檔 數(shù)據(jù) 知 識(shí) 營銷體系等無形資源 9 1 由于制造資源分布于不同國家的不同企業(yè)和組織 種類繁多而且功能各異 具有地域上的分布性 組織上的動(dòng)態(tài)性 管理上的統(tǒng) 一性和自治性以及使用的透明性 l o 等特點(diǎn) 制造網(wǎng)格應(yīng)該使企業(yè)用戶能方便快 速的獲得各種制造服務(wù) 方便地形成面向特定企業(yè)制造需求的專業(yè)化應(yīng)用系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的商務(wù)協(xié)同 設(shè)計(jì)協(xié)同 制造協(xié)同和供應(yīng)鏈協(xié)同 支持企業(yè)快速響 應(yīng)市場(chǎng)變化 為企業(yè)帶來實(shí)際價(jià)值 制造網(wǎng)格必須要建立動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)以適應(yīng)客戶需求的變化 制造資源由參與 制造網(wǎng)格的各個(gè)企業(yè)提供 其可獲得性是隨著時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的 另外 其提 供給用戶的使用能力也是隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化的 原來可用的資源隨著時(shí)間的推 移可能變得不再可用 而原來沒有用的資源也會(huì)逐漸加入進(jìn)來 其可靠性和可 用性存在不確定性 制造網(wǎng)格應(yīng)該能保證一個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源故障不會(huì)影響到整個(gè) 制造應(yīng)用 在流程控制下完成虛擬企業(yè)模型的業(yè)務(wù)過程 對(duì)制造資源進(jìn)行合理的封裝 就是建立一個(gè)分類明確 層次清晰 規(guī)格統(tǒng) 一的制造資源運(yùn)行機(jī)制 并能讓制造企業(yè)方便的通過該模式來封裝 發(fā)布 組 織 發(fā)現(xiàn)和調(diào)用制造資源支持用戶隨時(shí)隨地利用跨地域分布的制造資源 縮短 產(chǎn)品研制周期 降低成本 還可以租售本企業(yè)的空余資源或購買本企業(yè)沒有的 資源 達(dá)到資源的優(yōu)化共享 最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的利益最大化 本課題的研究將有 助于改變制造業(yè)中制造資源相對(duì)分散 知識(shí)和信息資源相對(duì)孤立的局面 提高 制造企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和市場(chǎng)反應(yīng)能力 推動(dòng)敏捷制造 全球制造 網(wǎng)絡(luò)化 制造等先進(jìn)制造模式和系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用 2 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 2 1 網(wǎng)格的研究現(xiàn)狀 隨著實(shí)際開發(fā)和使用的過程中網(wǎng)格理論和實(shí)踐迅速發(fā)展 各個(gè)國家和地區(qū) 都投入了大量的資金進(jìn)行網(wǎng)格技術(shù)研究和網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 出現(xiàn)了大量的開 發(fā)社區(qū)和網(wǎng)格項(xiàng)目 美國是網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)源地 到目前為止美國政府每年用于網(wǎng)格技術(shù)基礎(chǔ)研 究的經(jīng)費(fèi)已經(jīng)達(dá)到5 億美元 n p a c i n a t i o n a lp a n r t e r s h i p sf o ra d v a n c e d c o m p u t a t i o n a li n r f a s t u r c u t r e g r i d t l l j 是由美國自然基金會(huì) n a t i o n a ls c i e n c e f o u n d a t i o n 簡稱n s f 資助的網(wǎng)格研究項(xiàng)目之一 其目的是建立一個(gè)能夠滿 足n p a c i 科學(xué)計(jì)算需求的先進(jìn)計(jì)算體系 它是由一系列分布于各個(gè)資源站點(diǎn)的 硬件資源 軟件資源 網(wǎng)絡(luò)資源及數(shù)據(jù)資源構(gòu)成 已經(jīng)在主要包括圣地亞哥超 級(jí)計(jì)算中心 德克薩斯先進(jìn)計(jì)算中心及密歇根大學(xué)安裝配置完成 全球信息網(wǎng) 格 g l o b a li n o f r m a t i o ng r i d 簡稱g i g 1 2 它是美國軍方2 0 1 0 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn) n e t c e n t r i cw a r a f r e 簡稱n c w 計(jì)劃的基礎(chǔ)性研究項(xiàng)目 用于建立一個(gè)以成熟的 商業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)的真正分布式的運(yùn)行與傳送系統(tǒng) 該計(jì)劃預(yù)計(jì)在2 0 2 0 年完成 其中僅美國海軍部分就將投入1 6 0 億美元 g l o b u s 1 3 是目前全球最有影響的網(wǎng) 格研究計(jì)劃之一 美國的1 2 所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)參與了該項(xiàng)目 其中包括美國阿 岡國家實(shí)驗(yàn)室 芝加哥大學(xué) 南加州大學(xué) i b m 公司現(xiàn)在也參與了g l o b u s 項(xiàng) 目 根據(jù)g l o b u s 的觀點(diǎn) 在網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下 所有可用于共享的主體都是資源 如計(jì)算機(jī) 高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 昂貴的儀器 大容量的存儲(chǔ)設(shè)備 各種科學(xué)數(shù)據(jù) 各種軟件等都是資源 分布式文件系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫緩沖池等也可以理解為資源 實(shí)際上 只要在網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境中對(duì)用戶存在利用價(jià)值的東西都可理解為資源 g l o b u s 在對(duì)資源管理 安全 信息服務(wù)及數(shù)據(jù)管理等網(wǎng)格計(jì)算的關(guān)鍵理論進(jìn)行 研究的同時(shí) 還開發(fā)出能在各種平臺(tái)上運(yùn)行的網(wǎng)格計(jì)算工具軟件 幫助規(guī)劃和 組建大型的網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 目前 g l o b u s 已經(jīng)把w e b s e v i e e 技術(shù)融合進(jìn)來 開 發(fā)出了g l o b u st o o l k i t 4 版本 希望能夠?qū)Ω鞣N商業(yè)應(yīng)用提供廣泛的 基礎(chǔ)性的 網(wǎng)格環(huán)境支持 實(shí)現(xiàn)更方便的信息共享和互操作 歐洲的網(wǎng)格研究和建設(shè)也非?；钴S 已啟動(dòng)多個(gè)網(wǎng)格項(xiàng)目 其中比較有影 響的是歐洲數(shù)據(jù)網(wǎng)格 e u r p o a e nd a t ag r i d 簡稱d e g 1 4 其目的是通過連接 廣泛分布的科學(xué)資源建立支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型計(jì)算 d a t ai n t e n s i v ec o m p u t i n g 應(yīng) 3 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 用的下一代計(jì)算平臺(tái) 此外 英國政府已投資l 億英磅 開發(fā)英國國家網(wǎng)格 u k n a t i n o a lg r i d 簡稱i n g 法國啟動(dòng)的國家網(wǎng)格計(jì)劃 前3 年計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)投 入是1 0 0 0 萬美元 荷蘭國家網(wǎng)格計(jì)算計(jì)劃將使5 個(gè)大學(xué)的研究人員能夠更有效 的在生物信息及粒子物理等科研項(xiàng)目方面進(jìn)行合作 這一網(wǎng)格計(jì)算計(jì)劃包含5 臺(tái)l i n u x 集群系統(tǒng) 通過荷蘭大學(xué)的高性能網(wǎng)絡(luò)連接在一起 在亞洲 日本是進(jìn)行網(wǎng)格研究比較早的國家之一 n i n f 是日本正在實(shí)施的 全球計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目 該項(xiàng)目允許用戶訪問包括硬件 軟件和數(shù)據(jù)在內(nèi)的分 布在廣域網(wǎng)上的各種資源 此外 泰國 韓國 印度等亞洲國家也相繼啟動(dòng)了 網(wǎng)格項(xiàng)目 如韓國的n o r i d 項(xiàng)目 印度的i g r i d 網(wǎng)格等 1 5 1 除了政府和科研機(jī)構(gòu) 很多信息產(chǎn)業(yè)界的大公司也相繼公布了與網(wǎng)格目標(biāo) 一致的研究開發(fā)計(jì)劃 h p i b m m i c r o s o f t s u n 等公司最近取得共識(shí) 支持 x m l s o a p u d d i 等萬維網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 從而更有利于開發(fā)新一代的網(wǎng)格應(yīng)用 其目的是將因特網(wǎng)上的資源和信息匯聚在一起 組合成企業(yè)和消費(fèi)者所需要的 服務(wù) m m 最近宣布 將投資4 0 億美元 啟動(dòng)一個(gè)全公司的 網(wǎng)格計(jì)算創(chuàng)新 計(jì)劃 在全球建設(shè)4 0 家數(shù)據(jù)中心 其投資力度和商業(yè)計(jì)劃都很驚人 從企業(yè) 來講 美國g m 公司建設(shè)了自己的企業(yè)網(wǎng)格 是運(yùn)行得最好的 它將該公司分 布在世界各地的設(shè)計(jì)制造部門 營銷部門都連入網(wǎng)格中 實(shí)現(xiàn)了從訂單到銷售 的最快速的全數(shù)字化服務(wù) 在我國 從2 0 0 2 年開始 國家科技部 8 6 3 計(jì)劃 教育部 上海市紛紛 啟動(dòng)了網(wǎng)格研究項(xiàng)目 目前正在進(jìn)行的網(wǎng)格研究項(xiàng)目有 8 6 3 計(jì)劃 支持的 中 國國家網(wǎng)格 c h i n a n a t i o n a l g f i d 中國科學(xué)院計(jì)算所的 織女星網(wǎng)格 v e g a g r i d 9 7 3 計(jì)劃 支持的 語義網(wǎng)格 國家教育部構(gòu)建的 中國教育科研網(wǎng) 格一 c h i n a g f i d 以及上海多所大學(xué)共同參加的 上海網(wǎng)格 1 1 6 1 等 隨著各國學(xué)者的努力 網(wǎng)格理論取得了一定得成果 一些重要的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn) 也相繼制定 2 0 0 4 年1 月2 0 日 g l o b u sa l l i a n e e i b m h p s a p 等提出了 w e b 服務(wù)資源框架 w s r e s o u r c ef r a m e w o r k w s r f 1 7 1 將網(wǎng)格服務(wù)與w e b s e r v i c e s 相結(jié)合 以特定的消息交換和相關(guān)的x m l 模式 定義了使用w e b 服 務(wù)來訪問有狀態(tài)資源的一系列規(guī)范 初步實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格服務(wù)和w e b 服務(wù)的統(tǒng)一 經(jīng)多次修正和更新后 正式被o a s i s 組織批準(zhǔn)接納為w s r fo a s i s 標(biāo)準(zhǔn) w e b 服務(wù)規(guī)范是w e b 服務(wù)資源框架 w e bs e r v i c er e s o u r c ef r a m e w o r k w s i 盯 w s r f 規(guī)范在w e b 服務(wù)環(huán)境中對(duì)資源的狀態(tài)進(jìn)行建模 即提出w s r e s o u r c e 4 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 的概念 w s r e s o u r c e 被定義為w e b 服務(wù)和有狀態(tài)資源的組合 它具有兩個(gè)特 點(diǎn) 1 組件狀態(tài)采用x m l 文檔描述 使用x m l 文檔定義它以及它與w e b 服務(wù)的接口類型 2 采用 隱性模式 尋址和訪問有狀態(tài)資源 通過w s a d d r e s s i n g 的端 點(diǎn)引用 e n d p o i n tr e f e r e n c e e p r 來尋址 w s r f 是一個(gè)包含5 個(gè)技術(shù)規(guī)范的集合 1 刀 如表1 1 所示 它根據(jù)特定的 w e b 服務(wù)消息交換和相關(guān)的x m l 定義確定了w s r e s o u r c e 方法的標(biāo)準(zhǔn)化描述 表1 1w s r f 技術(shù)規(guī)范 名稱功能描述 w s r e s o u r c e l i f e t i m e 允許服務(wù)請(qǐng)求方銷毀或是按預(yù)先計(jì)劃銷毀 w s r e s o u r c e 從而靈活地設(shè)計(jì)w e b 服務(wù)應(yīng)用 w e b 服務(wù)資源生命周期規(guī)范 程序以清除不再需要的資源 描述相關(guān)的有狀態(tài)資源和w e b 服務(wù)來產(chǎn)生 w s r e s o u r c e p r o p e r t i e sw s r e s o u r c e 以及w s r e s o u r c e 的公共可見 w e b 服務(wù)資源特性規(guī)范 特性被獲取 更改 刪除 w s r e s o u r c e 特性 聲明是w s r e s o u r c e 狀態(tài)的一個(gè)影射或視圖 w s r e n e w a b l e r e f e r e n c e s 為某個(gè)w e b 服務(wù)尋址端點(diǎn)引用 a d d r e s s e n d p o i n tr e f e r e n c e 標(biāo)注相關(guān)信息 當(dāng)目前引 w e b 服務(wù)可更新引用規(guī)范 用無效時(shí)可以重新獲得新的端點(diǎn)引用 w e b 服務(wù)和w s r e s o u r c e 可以為了某個(gè)領(lǐng)域 w s s e r v i c e g r o u p 的特定目的而聚集或組合 為了讓請(qǐng)求者能夠 根據(jù)服務(wù)組 s e r v i c eg r o u p 的內(nèi)容進(jìn)行有意 w e b 服務(wù)服務(wù)組規(guī)范 義的查詢 必須以某種方式來限制組中成員的 資格 為基本錯(cuò)誤定義了一個(gè)x m l 模型類型以及 w s b a s e f a u l t w e b 服務(wù)如何使用這種錯(cuò)誤類型的規(guī)則 當(dāng)來 自不同接口的可用錯(cuò)誤信息都一致時(shí) 請(qǐng)求者 w e b 服務(wù)基本錯(cuò)誤規(guī)范 理解錯(cuò)誤就更加容易 與此同時(shí) 開發(fā)一種通 用的工具來幫助處理錯(cuò)誤也變得更加可能 1 w s r e s o u r c e l i f e t i m e w s r e s o u r c e 的銷毀可以與銷毀請(qǐng)求同步 也 5 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 可以通過調(diào)度析構(gòu)機(jī)制來定時(shí)銷毀 而且指定的資源特性可以被用來檢查和監(jiān) 測(cè)w s r e s o u r c e 的生存期 2 w s r e s o u r c e p r o p e r t i e s w s r e s o u r c e 的類型定義可以由w e b 服務(wù)的 接口描述和x m l 資源特性文檔組成 并且可以通過w e b 服務(wù)消息交換來查詢 和更改w s r e s o u r c e 的狀態(tài)屬性 3 w s r e n e w a b l e r e f e r e n c e s 如果w e b 服務(wù)端點(diǎn)引用所包含的尋址或 者策略信息變得無效或者陳舊可以被更新 4 w s s e r v i c e g r o u p 無論服務(wù)是否是w s r e s o u r c e 類型都可以定義成 異構(gòu)的 通過引用訪問的w e b 服務(wù)集合 5 w s b a s e f a u l t s 通過基本錯(cuò)誤的x m ls c h e m a 的使用 規(guī)范基本錯(cuò) 誤類型的應(yīng)用規(guī)則 使錯(cuò)誤報(bào)告更加標(biāo)準(zhǔn)化 通過這五個(gè)規(guī)范 w s r f 定義出一個(gè)通用且開放的架構(gòu) 利用w e b 服務(wù)對(duì) 具有狀態(tài)屬性的資源進(jìn)行存取 并包含描述狀態(tài)屬性的機(jī)制 另外也包含如何 將機(jī)制延伸至w 曲服務(wù)中的方式 服務(wù)的請(qǐng)求者能夠發(fā)現(xiàn)w s r e s o u r c e 的類型 和對(duì)狀態(tài)進(jìn)行操作 包括讀取 更新和查詢它的狀態(tài)值 管理它的生命周期等 w s r e s o u r c e 方法有利于服務(wù)之間的互操作 為不同服務(wù)提供者和服務(wù)使用者 描述 訪問和管理有狀態(tài)資源提供了一種通用方法 1 2 2 網(wǎng)格技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀 在制造業(yè) 首先進(jìn)行網(wǎng)格應(yīng)用的是美國國家航空航天局 n a s a 和美國自然 科學(xué)基金會(huì) n s f 的聯(lián)合研究計(jì)劃的i p g i n f o r m a t i o np o w e rg r i d 項(xiàng)臥1 8 j 網(wǎng)格 用戶可以通過i p g 中間件從任何地點(diǎn)訪問廣泛分布的異構(gòu)的各種資源 n a s a 內(nèi)部的科學(xué)家和工程師都可以成為i p g 的用戶 它建立了一個(gè)完全分布式的計(jì) 算和數(shù)據(jù)資源的管理環(huán)境 以支持大型科學(xué)和工程問題的異地協(xié)同 歐洲也逐 漸開始了網(wǎng)格在制造業(yè)中的研究 歐盟的s i m d a t 研究計(jì)劃是一個(gè)以數(shù)據(jù)和仿 真服務(wù)為核心的制造網(wǎng)格應(yīng)用 旨在建立一個(gè)將數(shù)值模擬和知識(shí)發(fā)現(xiàn)用于過程 和產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)據(jù)網(wǎng)格 s i m d a t 目前關(guān)注三個(gè)工業(yè)界的應(yīng)用 汽車 飛機(jī)和 制藥行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā) 為大型跨國制造企業(yè)中的技術(shù)人員提供對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的無 縫訪問等 福特公司使用網(wǎng)格技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)網(wǎng)上集市 通過網(wǎng)絡(luò)連到她的3 萬多個(gè)供貨商 這種網(wǎng)上采購不僅能降低價(jià)格 節(jié)省8 0 億美元的采購成本 還 能縮短采購時(shí)剮1 9 1 波音公司在f 1 8 e f 的設(shè)計(jì)中 利用網(wǎng)格技術(shù)聯(lián)合組織多 6 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 家研究中心協(xié)作進(jìn)行全機(jī)流場(chǎng)c f d 模擬 最終找出了中等攻角經(jīng)常發(fā)生單側(cè)機(jī) 翼突然失速的原因 新加坡國立大學(xué)的g a r y t a n 等人提出了當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下供 應(yīng)鏈的作用 提出了將網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用到分布式供應(yīng)鏈 d s c 仿真 同時(shí)指出 了網(wǎng)格應(yīng)用的諸多優(yōu)點(diǎn) 2 0 德國f a l kn e u b a u e r 等人研究了網(wǎng)格服務(wù)中的工作 流管理 2 1 1 美國佛羅里達(dá)中心大學(xué)研究了智能網(wǎng)格環(huán)境下的工作流管理瞄 英 國沃里克大學(xué)高性能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的j u n w e ic a o 等研究了用a 4 a g i l e a r c h i t e c t u r ea n da u t o n o m o u sa e n t s 來管理計(jì)算網(wǎng)格的資源 目前 國內(nèi)研究院對(duì)制造網(wǎng)格進(jìn)行了了較多的探索性研究 有代表性的包 括上海大學(xué) 清華大學(xué) 廣東工業(yè)大學(xué) 武漢理工大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)等 2 3 2 4 1 上海大學(xué)以本校分散在異地的快速制造資源為例 將每臺(tái)設(shè)備和每套軟件都作 為一個(gè)資源節(jié)點(diǎn) 通過相應(yīng)的管理系統(tǒng)和網(wǎng)格接口加入到網(wǎng)格中 資源節(jié)點(diǎn)間 通過共享s t e p x m l 格式的信息和數(shù)據(jù) 彼此協(xié)同工作 共同完成整個(gè)任務(wù) 從而實(shí)現(xiàn)了裝備資源互聯(lián) 廣東工業(yè)大學(xué)借鑒計(jì)算網(wǎng)格的理念 探討了模具特 許連鎖制造網(wǎng)格系統(tǒng)的基本架構(gòu) 并構(gòu)造了模具特許連鎖制造網(wǎng)格體系之物料 供應(yīng)系統(tǒng) 武漢理工大學(xué)對(duì)開放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu) o g s a 進(jìn)行了剖析 研究了 虛擬組織的構(gòu)建方法及其在制造資源共享中的作用 并采用s t e p 國際標(biāo)準(zhǔn) 基于o g s a 虛擬組織模式 提出了一種適合產(chǎn)品全生命周期制造資源共享的接 口模型 將廣泛異構(gòu)的制造資源放在網(wǎng)格環(huán)境中進(jìn)行共享控制 實(shí)現(xiàn)將分散在 不同地理位置的制造企業(yè)有機(jī)結(jié)合 另外還對(duì)對(duì)網(wǎng)格環(huán)境下的資源共享機(jī)制進(jìn) 行了研究 并實(shí)現(xiàn)了以氣門產(chǎn)品開發(fā)的具體過程中的資源共享 西北工業(yè)大學(xué) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)與集成制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化制造和虛擬制造等制造模 式在資源動(dòng)態(tài)配置和共享中存在的不足 結(jié)合制造活動(dòng)和制造資源共享的特點(diǎn) 詳細(xì)分析了制造網(wǎng)格的內(nèi)涵及特點(diǎn) 構(gòu)造了面向資源共享的 以服務(wù)為核心的 制造網(wǎng)格系統(tǒng) 并對(duì)其中的資源建模 軟件系統(tǒng)封裝與集成 資源管理 任務(wù) 管理與調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討和研究 國內(nèi)外在此領(lǐng)域的研究還有很多 此處不再一一羅列 這些研究成果為網(wǎng) 絡(luò)化制造的研究及其系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 并為進(jìn)一步推動(dòng)網(wǎng) 絡(luò)化制造產(chǎn)業(yè)化積累了經(jīng)驗(yàn)1 2 4 由于網(wǎng)絡(luò)化制造自身的復(fù)雜性以及多企業(yè)參與 性等特點(diǎn) 網(wǎng)格技術(shù)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用研究還處于初步探索階段 多數(shù)僅是借 鑒計(jì)算網(wǎng)格的思想提出了制造網(wǎng)格的概念和框架模型 目前國內(nèi)外研究大多仍 集中在對(duì)網(wǎng)絡(luò)化制造的理論 方法 技術(shù)的探討 系統(tǒng)應(yīng)用方面尚處于理論研 7 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 究與應(yīng)用示范初始階段 網(wǎng)絡(luò)化制造涵蓋了設(shè)計(jì) 制造 銷售 物流 服務(wù)等 各個(gè)方面 不同的制造領(lǐng)域 不同的業(yè)務(wù)活動(dòng) 不同的產(chǎn)品粒度劃分 如整機(jī) 部件 零件等 網(wǎng)絡(luò)化制造的具體實(shí)現(xiàn)過程存在許多不同之處 其實(shí)現(xiàn)方式必 然呈現(xiàn)多樣化 其服務(wù)化封裝也各不相同 在國內(nèi)大部分企業(yè)信息化程度低 中小企業(yè)星羅棋步的情形下 在資源的分散化共享和協(xié)同方面依然還存在許多 問題 通過對(duì)制造網(wǎng)格技術(shù)的研究 可望解決這些企業(yè)急切需要的重要信息獲 取 優(yōu)質(zhì)資源共享和分布式資源庫共享等問題 增強(qiáng)國內(nèi)制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力 提升企業(yè)的生產(chǎn)水平 1 3 本論文的主要工作 制造網(wǎng)格的實(shí)質(zhì)就是在動(dòng)態(tài)可擴(kuò)充的虛擬組織中可控且平等地共享和使用 資源 在制造網(wǎng)格環(huán)境下如何統(tǒng)一的描述異構(gòu)分布的資源并封裝成方便用戶訪 問和調(diào)用的網(wǎng)格服務(wù) 是影響制造網(wǎng)格性能能否成功的重要因素之一 本文以 制造資源為研究對(duì)象 對(duì)其建模 描述和封裝等問題進(jìn)行了深入的探討和研究 主要研究工作如下 1 提出了一種制造資源的建模方法 結(jié)合網(wǎng)格環(huán)境下的制造資源的特點(diǎn) 對(duì)制造資源進(jìn)行了分類 總結(jié)了制造資源的分類模型 然后分析了制造資源的 屬性 可以將其分為基本屬性 加工屬性和任務(wù)屬性 并結(jié)合u m l 面向?qū)ο?建模的思想對(duì)制造資源進(jìn)行了建模 2 建立了規(guī)格統(tǒng)一的描述機(jī)制 為了合理的利用制造資源 采用一體化 開放式地描述機(jī)制表達(dá)制造資源 屏蔽網(wǎng)格環(huán)境下的異構(gòu)信息 消除資源表達(dá) 的二義性 準(zhǔn)確反映資源的自身信息 企業(yè)信息 技術(shù)信息等 3 研究了資源的服務(wù)化封裝 以服務(wù)為中心 將資源 信息 數(shù)據(jù)等統(tǒng) 一起來 首先將資源封裝為物理服務(wù) 并對(duì)應(yīng)于與邏輯業(yè)務(wù)相關(guān)的邏輯服務(wù) 使服務(wù)和資源解耦合 實(shí)現(xiàn)靈活 一致 動(dòng)態(tài)的共享機(jī)制 并提供標(biāo)準(zhǔn)的接口 和行為 方便資源的訪問和調(diào)用 8 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2 章制造資源的建模與描述 2 1 制造網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)模型研究 制造網(wǎng)格的目的在于應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù) 為跨地域 跨企業(yè)的分布異構(gòu)制造資 源提供一種資源共享和協(xié)同工作的環(huán)境 使用戶提交的制作任務(wù)能在動(dòng)態(tài)組成 的虛擬組織中完成 根據(jù)網(wǎng)格的五層沙漏模型原理 2 5 1 結(jié)合o g s a 架構(gòu)建立了 制造網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu) 如圖2 1 所示 將制造網(wǎng)格分為資源層 服務(wù)封裝層 中 間件層 應(yīng)用層和用戶層 用戶層 應(yīng)用接口層 網(wǎng)格中間件層 資源封裝層 資源層 航空汽車船舶學(xué)校 工作流應(yīng)用仿真應(yīng)用任務(wù)調(diào)度 多協(xié)作處理用戶管理信息檢索 m d sg r i sg l i sd l 瓜o c g s i g r i ds e c u r i t yi n f r a s t r u c t u r e l 邏輯服務(wù)層 物理服務(wù)層 設(shè)備資源物料資源用戶信息資源人力資源 計(jì)算資源技術(shù)資源軟件資源服務(wù)資源其他資源 圖2 1 制造網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu) 資源層是生產(chǎn)制造過程中的人力資源 設(shè)備資源 原料資源 技術(shù)資源 服務(wù)資源 軟件資源 用戶信息資源 計(jì)算資源等制造資源資源的總和 它們 是建立在i n t e r n e t 基礎(chǔ)上的 通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)被用戶訪問和調(diào)用 是制造生產(chǎn)過 9 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 程中所必須要涉及的基礎(chǔ)設(shè)施 資源封裝層是對(duì)底層資源層的封裝1 2 6 1 將把制造資源封裝成為制造服務(wù) o g s a 架構(gòu)是以服務(wù)為中心的體系結(jié)構(gòu) 一切都是服務(wù) 因此制造網(wǎng)格首先要 將各種制造資源描述和封裝為服務(wù) 即把種類繁多 結(jié)構(gòu)各異且分布的軟 硬 件資源抽象成為制造網(wǎng)格服務(wù) 同時(shí)對(duì)上層提供相應(yīng)的操作接口 只需要通過 調(diào)用相應(yīng)的操作接口便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的訪問和共享 對(duì)上層而言 資源是透 明的 資源封裝層可以分為物理服務(wù)層和邏輯服務(wù)層 物理服務(wù)層是物理部署 的可執(zhí)行軟件構(gòu)件 i t 層面的服務(wù) 是對(duì)某些物理的或者邏輯的資源 以及一 些應(yīng)用邏輯在網(wǎng)絡(luò)上的展現(xiàn) 使用者通過明確定義的接口來與一個(gè)服務(wù)交互 且接口的描述基于w s d l w e bs e r v i c ed e s e r i p t i o nl a n g u a g e 開放標(biāo)準(zhǔn) 物理 服務(wù)處于不同的網(wǎng)格域中 有不同的共享和管理策略 消費(fèi)者可以是最終用戶 應(yīng)用程序或其他服務(wù) 邏輯服務(wù)層在物理服務(wù)和網(wǎng)格應(yīng)用之間提供了一個(gè)絕緣 層 刪除了他們之間的緊密綁定 用戶或應(yīng)用程序不再依賴于任何給定的物理 服務(wù) 用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求 直觀 便捷的選擇 重組邏輯服務(wù) 完成新的 制造任務(wù) 適應(yīng)靈活多變的業(yè)務(wù)需求 同時(shí)可以動(dòng)態(tài)綁定不同的物理服務(wù)實(shí)例 以適應(yīng)需求的變化 業(yè)務(wù)流程是動(dòng)態(tài)變化的 用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求 直觀 便捷的選擇 重組邏輯服務(wù) 完成新的制造任務(wù) 適應(yīng)靈活多變的業(yè)務(wù)需求 網(wǎng)格中間件層是在制造網(wǎng)格核心中間件提供的編程環(huán)境和制造服務(wù)的基礎(chǔ) 上開發(fā)網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)工具包 是運(yùn)行在客戶機(jī)或者服務(wù)器系統(tǒng)上的一類 獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或著服務(wù)程序 是制造網(wǎng)格核心中間件層功能的擴(kuò)充和補(bǔ)充 提供適合虛擬環(huán)境下的協(xié)同制造所需的各類服務(wù) 目前采用的較多的是g l o b u s t o o l k i t 4 作為網(wǎng)格平臺(tái) 在該平臺(tái)中已經(jīng)提供了常用的一些服務(wù) 也可以稱作網(wǎng) 格系統(tǒng)服務(wù)或管理服務(wù) 例如m d s g r i s g i i s d u r o c 等 提供了公共 的基礎(chǔ)框架 另外 用戶也可以根據(jù)自身的實(shí)際需要來增加服務(wù)來實(shí)現(xiàn)其特點(diǎn) 應(yīng)用層是基于w e b 模式的制造網(wǎng)格接口工具 是通過調(diào)用網(wǎng)格中間件提供 的a p i 或其他各種服務(wù) 可以定義基本原語 產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的解釋機(jī)來構(gòu)架高 層次的 智能的工具集 負(fù)責(zé)提供友好 易操作的協(xié)同交互接口 如在線訂單 在線企業(yè)資源計(jì)劃 在線產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 多方協(xié)同應(yīng)用 信息搜索與瀏覽 協(xié) 同設(shè)計(jì) 仿真 工作流應(yīng)用 任務(wù)管理 用戶管理等用戶接口 用戶層是基于不同企業(yè)的服務(wù)協(xié)同需求而開發(fā)的一個(gè)制造網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)匯 集層 制造網(wǎng)格平臺(tái)可以面向制造的各個(gè)領(lǐng)域 如航空 汽車 輪船 軍工等 1 0 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 這些應(yīng)用系統(tǒng)包括制造網(wǎng)格的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng) 協(xié)同制造系 統(tǒng) 遠(yuǎn)程設(shè)備控制和診斷系統(tǒng)等許多基于網(wǎng)格架構(gòu)服務(wù)的應(yīng)用程序 這一層提 供系統(tǒng)能接受的語言 如h p c 和m p i 等 還可提供w e b 服務(wù)接口 使用戶 可以使用w e b 方式提交其作業(yè)并取得計(jì)算結(jié)果f 7 1 通過制造網(wǎng)格的各層 各企業(yè)用戶利用網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用工具包就可以屏蔽掉資 源的異構(gòu)性和分布性 方便使用制造網(wǎng)格平臺(tái)的各種資源 順利完成提交的任 務(wù) 享受制造網(wǎng)格服務(wù) 達(dá)到企業(yè)間的協(xié)同和信息共享 2 2 制造資源的建模 2 2 1 制造資源的分類模型 制造資源種類繁多 而且在制造過程中所起的作用也不盡相同 其屬性信 息 能力狀態(tài) 網(wǎng)絡(luò)共享方式也千差萬別 為了統(tǒng)一的描述制造資源 必需 首先對(duì)制造資源進(jìn)行分類 根據(jù)資源的形態(tài)以及在制造活動(dòng)中發(fā)揮的作用 2 引 如圖2 2 所示 將制造資源分為以下三大類 圖2 2 制造資源的分類 1 物理資源 物理資源是在制造生產(chǎn)過程中物理存在的有形的資源 它 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 既包括機(jī)床 加工中心 加工工作站 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)機(jī)床 c n c 柔性制造系 統(tǒng) f m s 快速成型等具有具體制造能力的可以直接對(duì)其他資源進(jìn)行鑄造 焊 接 鍛造 沖壓 粘結(jié) 裝配等加工程序的物理設(shè)備 也包括特種鋼材 毛坯 半成品和成品原料 倉庫 運(yùn)輸工具等在制造系統(tǒng)中制造某種產(chǎn)品所需的物料 資源 另外 隨著制造業(yè)與計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合 制造網(wǎng)格環(huán)境下的c p u 存儲(chǔ) 器 數(shù)據(jù)庫等資源雖然不能直接加工原材料 但是是物質(zhì)存在的并且協(xié)助制造 設(shè)備生產(chǎn)制造產(chǎn)品 也屬于物理資源 2 人才資源 人是制造過程的主體 既是制造活動(dòng)的組織者 又是制造 活動(dòng)的執(zhí)行者 一般的制造活動(dòng)必然有人的參與 人才資源就是在制造系統(tǒng)的 整個(gè)生命周期中與人相關(guān)的資源的集合 它既包括在企業(yè)制造過程中完成設(shè)計(jì) 圖紙 設(shè)計(jì)流程 工藝流程 管理流程 營銷流程等任務(wù)的技術(shù)工人 專家 推銷人員 客戶服務(wù)和維修人員等 同時(shí)也包括用戶的信譽(yù)度 規(guī)模 員工數(shù) 量 固定資產(chǎn) 產(chǎn)品特點(diǎn)等資源記錄提供者和資源使用者的信息 3 服務(wù)資源 服務(wù)資源是在制造生產(chǎn)過程中提供無形的服務(wù)的資源的集 合 它既包括網(wǎng)絡(luò)制造過程中設(shè)計(jì)系統(tǒng) 分析系統(tǒng) 仿真系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實(shí) 三 維展示系統(tǒng) 管理系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)軟件資源 也包括國際標(biāo)準(zhǔn) 國家標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等為資源使用者提供各種信息的咨詢 培訓(xùn)和維護(hù)的資源 這三大類資源的每大類資源在屬性描述 使用方式等方面具有很多共性的 地方 可以將異構(gòu)的復(fù)雜的資源分i j 另u 類 找出共性的地方 結(jié)合面向?qū)ο蟮?思想 對(duì)制造資源進(jìn)行向下的層次劃分和向上的特征抽象 通過逐層的屬性繼 承 能簡化資源的描述 便于資源的服務(wù)化封裝 2 2 2 制造資源的屬性模型 模型是針對(duì)實(shí)際研究對(duì)象的一種抽象 通過對(duì)模型的分析 研究 可完成 對(duì)實(shí)際對(duì)象的理解和認(rèn)識(shí) 2 9 j 制造資源的復(fù)雜性導(dǎo)致了制造網(wǎng)格系統(tǒng)的復(fù)雜 性 由于制造網(wǎng)格系統(tǒng)相對(duì)于用戶來說是一個(gè)單一映象的系統(tǒng) 本文在資源建 模過程中應(yīng)遵循完整性和統(tǒng)一性相結(jié)合的原則 即既要盡量完整的表示每種資 源的性質(zhì) 又要考慮到各種類型資源的不同屬性 用統(tǒng)一的模型和方法表示各 種類型