区域网络化制造中的资源管理及其优化配置技术研究

摘要

区域网络化制造是一种符合我国国情的先进制造模式。区域网络化制造系统的开发和实施，提高了我国相关区域内整个制造企业群体的综合竞争力。制造资源的管理和优化配置是区域网络化制造系统的重要组成部分。本文以成德绵区域网络化制造系统为背景，根据该区域的实际情况，从企业的实际需求出发，围绕区域网络化制造系统中的资源管理与优化配置这条主线，对其相关的问题进行了较为深入的探讨和研究。主要包括：资源管理与优化配置在区域网络化制造系统的作用、区域网络化制造的实施模式的选择，还有区域网络化制造中资源的分类、建模、资源的集成与管理、资源的优化配置模型及资源优化配置实施过程中安全问题。 本文的主要成果如下： D根据区域网络化制造系统中资源的特点，对其进行了分类，并根据资源管理和优化配置的需要，提出了一个三层的BTCQS资源描述模型。该资源描述模型对制造资源的属性分类恰当，既包含了资源所必须的所有属性，又不产生混淆和冗余。而且结构合理，层次分明，能清晰地描述区域网络化制造系统中的资源，并为三级资源管理和资源的优化配置奠定基础。 2)在课题组的研究基础上，结合webservice技术的优点，提出一个基于总平台／重点城市分平台／企业平台的三级资源管理解决方案。该方案在总平台建立私有的UDDI中心，重点城市或企业把所需要共享的资源封装成webservice，并在总平台的UDDI注册中心进行注册。这种资源集成和管理模式为用户屏蔽了资源的分布性和异构性，增加了资源管理的灵活性和可扩展性。使平台上所提供的资源更具有实时性和针对性。各重点城市平台和企业平台有高度的自主性，同时各重点城市分平台和企业平台又被总平台管理和控制，实现了分散自治和集中管理的统一。 3)对区域内制造资源的优化配置，根据企业的实际需求，本文采用两种资源优化配置模式：一种是资源的优选，另一种是面向产品全生命周期的资源的优化组合。针对单个资源的优选，根据资源特点的不同而采用不同的方法，引入AHP方法来解决装备资源的优选，但单靠传统的AHP方法无法圆满解决资源的优选问题，进而结合模糊AHP方法的优点，提出一个基于模糊AHP方法的优选模型；针对其他资源的优选，根据资源的实际情况，引入CBR作为资源优选的决策方法，并创新性地提出一个基于AHP的CBR实例检索模型。针对产品全生命周期的资源优化组合，本文提出一个并行遗传算法模型，该模型可以在产品全生命周期中的每个环节选择任意多个合作伙伴参加。同时，该模型具有快速性、稳定性和易实现性等优点。 4)在资源优化配置实施过程中的安全问题上，提出一种基于数字证书的数字签名方案。该方案具有可靠性、实用性和易实现性。不但方便用户操作，而且使用成本低廉，为区域网络化制造系统中用户信息交互的安全问题提供了有力的保证。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1制造业的发展趋势

1.1.2网络化制造的产生

1.1.3网络化制造与中国制造业的结合

1.2国内外研究现状分析与总结

1.2.1网络化制造的国内外研究现状

1.2.2资源管理与优化配置的相关问题研究现状

1.2.3总结

1.3本文的项目支持与主要研究内容

1.3.1项目支持

1.3.2主要研究内容

1.4本文的结构安排

1.5本章小结

第二章基于ASP服务平台的资源管理与优化配置

2.1资源管理、优化配置在区域网络化制造系统中的作用

2.2成德绵区域网络化制造系统

2.2.1成德绵区域现况

2.2.2区域内制造业现况与企业实际需求

2.2.3成德绵区域网络化制造系统实施模式的选择

2.3 ASP服务平台介绍

2.3.1 ASP服务平台其总体结构

2.3.2ASP服务平台的特点

2.4本文在平台上所做的工作重点

2.5本章小结

第三章区域网络化制造系统中的资源管理与集成

3.1区域网络化制造中的资源

3.2资源的特点及其分类

3.3成德绵区域网络化制造系统中的资源特点及分类

3.4 ASP服务平台中资源模型

3.4.1资源模型应该满足的条件

3.4.2各类资源的模型分析

3.4.3基于BTCQS的三层资源描述模型

3.4.4基于BTCQS的三层资源描述模型的优点

3.4.5常用的建模方法

3.5基于UML的资源建模

3.5.1装备资源的模型

3.5.2其它类型的资源模型

3.6区域网络化制造系统中的资源管理与集成

3.6.1资源管理与集成所需要解决的技术难题

3.6.2传统的解决方法及其缺陷

3.6.3基于web service的ASP平台资源的集成

3.7本章小结

第四章区域网络化制造中的资源优选

4.1资源优化配置的模式探讨

4.1.1资源的优选

4.1.2面向产品全生命周期的资源优化组合

4.2优选方法的选取

4.2.1层次分析法

4.2.2模糊层次分析法

4.3优选模型的构建与实现

4.3.1优选模型的构造

4.3.2实现

4.4基于AHP的CBR的资源优选决策方法

4.4.1问题的提出

4.4.2方法的引入与模型的构造

4.4.3实现

4.4.4总结

4.5技术资源的优化配置方案

4.6本章小结

第五章区域网络化制造系统中面向产品全生命周期的资源优化配置模型

5.1引言

5.2资源优化配置的传统方法及其缺陷

5.3遗传算法模型

5.3.1需求分析

5.3.2优化模型的设计

5.3.3编码

5.3.4适应度函数的构造

5.3.5选择

5.3.6并行遗传算法模型

5.3.7交叉、变异概率与终止条件

5.4实现

5.5本章小结

第六章资源优化配置实施过程中的安全性问题

6.1数字签名的基本方法

6.1.1 HASH签名

6.1.2基于私钥加密体制的签名

6.1.3基于公钥加密体制的签名

6.2基于数字证书的数字签名

6.2.1 PKI

6.2.2 CA

6.2.3数字证书

6.2.4.NET中的算法实现

6.3区域网络化制造系统中的数字签名系统设计与实现

6.3.1设计

6.3.2实现

6.3.3真实系统的运行界面

6.4本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读博士学位期间所发表论文、著作及科研情况