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基于Web Services的网络化制造若干关键技术研究

刘怀亮  
【摘要】: 信息技术的迅猛发展,为网络化制造带来新的机遇与挑战,因而有必要应用新的知识、新的技术不断完善网络化制造的理论与技术体系,为网络化制造注入新的活力,使网络化制造研究能够不断发展,跟上信息技术发展的步伐。 网络化制造系统是个分布、异构、松散耦合的智能系统,除了先进制造技术与理念本身,网络化制造的具体实现与实施还需要一系列相关技术的支撑,特别是分布式计算、制造信息集成、人工智能等,论文正是针对当前网络化制造中上述关键支撑技术的不足与局限,运用下一代Internet核心规范Web Services及其相关技术如XML、SOAP、WSDL、UDDI等,提出了面向全球的网络化制造全新分布式计算解决方案(Global-Oriented Distributed Computing,GODC);构造了基于XML-Schema的制造产品数据描述语言(PDML Based-XML-Schema),给出了EXPRESS/XML及STEP Part21/XML的映射规则,并对基于XML/STEP/PDM网络化制造信息集成方案进行了研究;同时运用Web Services、XML等先进技术与规范对网络化制造的Multi-Agent模型、表示、通讯、调度等进行了研究与重构;最后,以“大型天线关键零件网络化制造”为原型进行了应用研究。 当前网络化制造分布式计算平台主要是基于CORBA、DCOM、RMI等分布式对象技术进行构建的,但这些RPC组件却有其自身的一些局限性,使之不能适应制造全球化的发展需求。论文运用最新的网络技术与规范Web Services等,提出了一种面向全球的网络化制造分布式计算全新解决方案GODC,该方案具有分布、异构、松耦合、软架构的特性,使企业及其合作伙伴能够平滑的进行跨平台、跨语言的远程协作,从而实现真正意义上的全球化网络制造(Global-Oriented Networked Manufacturing,GONM)。 在信息集成方面,由于各伙伴企业在产品生命周期的各个阶段分别应用不同的软件系统,这些软件以不同格式输出数据,使得联盟企业问数据通讯与信息识别成为一个关键问题,而如何进行一致性描述则是问题的关键所在。STEP是制造领域的产品信息描述规范,而XML是面向互联网的数据交换标准,因而论文利用XML-Schema无二义表达及结构性好等优点,使之与STEP优势互补,构造了基于XML-Schema的制造产品数据描述语言(PDML Based-XML-Schema),给出了EXPRESS/XML及STEP Part21/XML的映射规则,并对基于XML/STEP/PDM网络化制造信息集成方案进行了研究。 分布式人工智能中的Multi-Agent技术是描述网络化制造系统本质特征的有效方法,论文运用Web Services、XML等先进技术与规范对网络化制造的Multi- 摘要 Agent模型、表示、通讯、调度等进行了研究与重构,给出了基于web services 的Ageni一致性参考模型及基于xML的Agent实现方法,研究了基于web Services的MAS体系结构及其通信机制。 最后,运用论文提出的理论与方法,对“大型天线关键零件网络化制造”系统 构成、制造信息集成、MAS模型等进行了应用研究。


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