基于制造网格的虚拟企业资源调度问题研究

摘要

虚拟企业是为适应快速反应而提出的一种先进制造生产组织方式。虚拟企业的制造资源调度过程是虚拟企业运营中的重要环节，调度效率的提高将在很大程度上改善整个虚拟企业的运营效率。在目前的网络条件下，虚拟企业运营缺少一种可靠而有效的制造资源管理机制，难以监控各成员企业制造资源的信息和状态，无法实现虚拟企业制造资源的高效调度。与目前的网络相比，网格具有可扩展性、互操作性、自适应性和动态性等特点。利用网格提供的资源搜索功能和信息服务，能够针对应用要求，快速组织虚拟企业，提高虚拟企业的响应速度；将网格技术应用于虚拟企业制造资源调度，有利于加强对虚拟企业制造资源信息和状态的监控。论文针对虚拟企业制造资源调度的几个关键问题，研究了基于制造网格的资源调度平台、制造网格资源建模以及制造网格资源的匹配与优选，其主要研究内容与成果如下： (1)研究了基于制造网格的虚拟企业资源调度平台。在制造网格的基础上，提出了资源调度平台体系结构，设计了基于Agent技术和Globus软件包的平台实现模型，并阐述了平台的工作流程。 (2)研究了制造网格资源的描述与封装。从制造网格资源共享的角度出发，综合考虑资源的分类、属性、层次和资源关系等多个部分，对制造资源进行描述，以支持资源的匹配与调度。 (3)研究了制造网格资源的匹配与优选。建立了基于T、Q、C、S的制造资源评价指标体系，提出了三阶段的制造资源节点的优选方法。在初选过程中以制造任务的资源约束作为初选的依据，淘汰不满足功能要求的资源节点，在筛选阶段运用了可拓理论选取个体优秀的候选资源节点进入优选，在优选过程中将实体物流交互对流程时间和流程成本的影响纳入多目标优化模型当中，并将优选问题转化为最短路径问题进行求解。论文最后给出了一个算例。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1网格技术研究现状

1.2.2制造网格技术研究现状

1.2.3制造资源建模研究现状

1.2.4资源优化选择研究现状

1.3研究内容与论文结构

1.3.1研究内容

1.3.2论文结构

第2章制造网格相关理论

2.1制造网格

2.1.1网格的概念

2.1.2制造网格的概念

2.1.3制造网格的体系结构

2.1.4制造网格与计算网格

2.2制造网格对虚拟企业的影响

2.3基于制造网格的虚拟企业的特点

2.4本章小结

第3章基于制造网格的虚拟企业资源调度平台研究

3.1资源调度平台的目的

3.2资源调度平台的体系结构

3.3资源调度平台的实现模型

3.4资源调度平台的实现流程

3.5本章小结

第4章制造资源建模研究

4.1制造资源调度对资源建模的要求

4.2制造资源建模

4.3制造资源的封装

4.4本章小结

第5章基于制造网格的虚拟企业制造资源优选研究

5.1虚拟企业制造资源选择过程

5.2基于制造网格的虚拟企业制造资源评价指标体系的建立

5.2.1评价指标体系建立的原则

5.2.2指标的选取

5.2.3资源节点评价指标的量化

5.3资源节点初选

5.4资源节点筛选

5.4.1可拓理论简介

5.4.2制造网格资源节点筛选的可拓模型

5.4.3基于可拓理论的资源节点筛选

5.5资源节点优选

5.5.1多目标资源优化调度模型

5.5.2资源节点优选模型的求解方法

5.6算例分析

5.6.1资源节点的初选和筛选

5.6.2资源节点优选

5.7本章小结

第6章结论与展望

6.1结论与主要成果

6.2不足与展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间主要研究成果