【摘要】： 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給制造業(yè)帶來了深刻的革命,使網(wǎng)絡(luò)化制造這一先進的制造模式得到了迅猛的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化制造強調(diào)企業(yè)各部門之間的協(xié)作和產(chǎn)品開發(fā)全生命周期內(nèi)的信息共享,并以此達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量和增強企業(yè)市場競爭力的目的。由于產(chǎn)品信息具有分布性、動態(tài)性和異構(gòu)性等顯著特征,使得產(chǎn)品信息在統(tǒng)一、透明、無縫和高效共享方面面臨著難題。與此同時,由于產(chǎn)品信息的共享與交換通過Internet來實現(xiàn),而Internet是一個開放的網(wǎng)絡(luò),任何人、任何組織都可以自由加入,因此產(chǎn)品信息在共享過程中的安全也面臨著嚴(yán)重的威脅。本文以解決上述問題為目標(biāo),依托國家自然科學(xué)基金等項目,按照“研究相關(guān)理論、突破關(guān)鍵技術(shù)和解決實際問題”的技術(shù)路線,對產(chǎn)品信息共享的相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究,主要工作如下: (1)首先研究了產(chǎn)品信息共享的概念模型、控制模型、共享層次和產(chǎn)品信息庫的構(gòu)建理論以及產(chǎn)品信息共享的服務(wù)質(zhì)量衡量指標(biāo)。然后研究了產(chǎn)品信息建模的基本理論和相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),提出了一個基于STEP(Standard for theExchange of Product Model Data)的通用產(chǎn)品建�？蚣�(Generic Product ModellingFramework,GPMF)。該框架可以為不同類型的產(chǎn)品提供一種通用、標(biāo)準(zhǔn)、中性的機制對產(chǎn)品開發(fā)過程的不同階段的產(chǎn)品信息進行建模,使得不同的應(yīng)用系統(tǒng)或程序可以對同一信息模型根據(jù)自身需求進行存取,是實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全生命周期內(nèi)的產(chǎn)品信息共享的基礎(chǔ)。 (2)基于GPMF框架,以注塑產(chǎn)品為例,建立了產(chǎn)品開發(fā)全生命周期內(nèi)所有產(chǎn)品信息的集成數(shù)據(jù)模型,并根據(jù)一定的映射規(guī)則,將這些產(chǎn)品信息模型映射到數(shù)據(jù)庫中,開發(fā)了一個關(guān)系型的產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存取與管理。以產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫為核心,設(shè)計開發(fā)了一個集中式產(chǎn)品信息共享原型系統(tǒng),使得用戶可以通過Internet/Intranet方便的對產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫的信息進行訪問、搜索、編輯、修改和管理,從而實現(xiàn)了產(chǎn)品信息的共享。 (3)在分析了制造網(wǎng)格(Manufacturing Grid,MGrid)的內(nèi)涵與基本理論的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了包含分布式信息聚合層、網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議層、信息管理層、網(wǎng)格服務(wù)中間件層、網(wǎng)格應(yīng)用層、網(wǎng)格門戶在內(nèi)的側(cè)重于產(chǎn)品信息共享的七層MGrid體系結(jié)構(gòu)�；贛Grid體系,設(shè)計了一個分布式產(chǎn)品信息共享原型系統(tǒng),該系統(tǒng)能提供一個高效的、動態(tài)的、安全的信息共享平臺,實現(xiàn)不同地域、不同格式、不同內(nèi)容的產(chǎn)品信息的無縫共享與交換。為了提高系統(tǒng)的性能,還研究了基于工作流的網(wǎng)格服務(wù)集成技術(shù)和分布式信息并行查詢技術(shù)。 (4)在分析了產(chǎn)品信息安全共享所面臨的問題的基礎(chǔ)上,對保證產(chǎn)品信息安全共享的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進行了研究,提出了一個產(chǎn)品信息共享的信息安全體系,該體系可以控制用戶的登錄操作、對登錄產(chǎn)品信息共享系統(tǒng)的用戶進行身份驗證、根據(jù)用戶所分配的權(quán)限嚴(yán)格控制用戶的訪問操作、對共享的產(chǎn)品信息的版權(quán)進行保護、并且對用戶對產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫的操作進行安全審計�；谠撔畔踩w系和集中式產(chǎn)品信息共享原型系統(tǒng),設(shè)計了一個產(chǎn)品信息安全共享原型系統(tǒng)。分別對原型系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)和功能模塊進行了設(shè)計,并給出了典型模塊的運行實例,驗證了系統(tǒng)的可行性。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH164
【圖文】：

企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品信息分布在不同的部門，這些信息產(chǎn)生于不同的制造系統(tǒng)。從全局產(chǎn)品信息共享的角度看，信息的地域概念己越來越模糊，而且信息本身也不具有某一部門的特性，因此產(chǎn)品信息共享具有良好的透明性。圖2一1所示的是一個分布式信息共享網(wǎng)絡(luò)模型[’ 02](MeshmodelforDistributedIn允rmationresource，MDI)o一個MDI是一個三元組MDI一仁，I，月。其中，L、I、F分別為場所集、信息資源集和變遷關(guān)系集。場所l信息資源實體ie共享信息資源實體sie遷移關(guān)系f圖2一1分布式資源共享網(wǎng)絡(luò)模型定義1場所(Location，L)是信息資源所處的位置，它可以是地點、部門，也可以是系統(tǒng)，L是場所的集合，即L二{l】

武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文①集中式控制模式如圖2一2(a)所示，集中式控制模式是對信息進行遞階控制的方式I’03，’04]。集中式控制模式將各被控制對象及其外部相關(guān)信息，都集中在一個控制中心，由中央控制器對任務(wù)和資源進行統(tǒng)一調(diào)度和分配。根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)和控制任務(wù)的信息，控制中心產(chǎn)生控制信號，并將這些控制信號發(fā)送給各個受控對象。圖2一3為典型的集中式產(chǎn)品信息共享模式【’”5]。集中式產(chǎn)品信息共享的特點是使用單一的產(chǎn)品信息庫，對各個子系統(tǒng)產(chǎn)生的信息進行集中管理和控制。如圖2一3所示，在產(chǎn)品開發(fā)全生命周期中，產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、制造、加工裝配、采購、銷售和服務(wù)等各個業(yè)務(wù)活動產(chǎn)生的有關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)都集中存放在一個產(chǎn)品信息庫中，由 pDMS(ProductDataManagementSystem)系統(tǒng)統(tǒng)一管理。圖2一3產(chǎn)品信息共享的集中控制模式②分布式控制模式如圖2一2偽)所示

圖2一4產(chǎn)品信息共享的分布式控制模式③集中分布式控制模式集中分布式控制模式是將集中式和分布式相結(jié)合的控制模式。如圖2一2(c)所示，各子系統(tǒng)保持自治性，有自己的控制中心，通過中央控制器對它們進行總體協(xié)調(diào)，而子系統(tǒng)內(nèi)部事務(wù)由其自己的控制中心來處理。這種有分有合的控制方式，既可以實現(xiàn)局部系統(tǒng)優(yōu)化，又可以達到全局優(yōu)化的目的。圖2一5是在圖2一4的基礎(chǔ)上改進的產(chǎn)品信息共享模式，采用了集中分布式結(jié)構(gòu)。制造企業(yè)的部門A、部門B和部門C組成一個產(chǎn)品開發(fā)團隊，A為團隊負責(zé)部門。每個部門均有本地的PDMS系統(tǒng)和認七b服務(wù)器，本地PDMS系統(tǒng)負責(zé)本部門的產(chǎn)品信息管理和控制，W七b服務(wù)器承擔(dān)向外發(fā)布信息和數(shù)據(jù)通訊的任務(wù)。設(shè)在部門A的中央服務(wù)器對整個團隊內(nèi)的產(chǎn)品資源發(fā)布和更改起集中管理、轉(zhuǎn)換和協(xié)調(diào)作用

【引證文獻】

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1 魏群;段國林;周桂霞;;基于GPMF框架和XML的滾動軸承產(chǎn)品模型[J];制造業(yè)自動化;2011年08期

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1 唐兵;制造網(wǎng)格資源共享的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

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1 王瑞云;PLM系統(tǒng)中業(yè)務(wù)對象建模的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京信息控制研究所;2011年

本文編號：2754492