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博士论文基于面向服务架构的网络化协同制造资源重组优化研究 摘要 网络化协同制造是适应网络经济和知识经济的先进制造模式，它强调企业间 的协作和资源共享，从而实现降低生产成本和提高资源利用率的目标。网络化协 同制造资源的重组优化配置是实现网络化协同制造的关键技术，也是现代集成制 造领域研究的热点问题之一。在服务经济和循环经济的全球化发展驱动下，制造 业逐渐呈现出采用服务化满足客户服务需求的趋势，出现了面向服务的制造。由 于面向服务技术能够很好的满足面向服务制造的需求，将面向服务技术引入网络 化协同制造，构建支持全球资源共享和协作的面向服务的网络化协同制造系统， 具有重要的理论价值和现实意义。本文主要研究了基于面向服务架构的网络化协 同制造资源重组优化系统体系结构以及关键技术，主要包括如下几个方面： ( 1 ) 研究了网络化协同制造资源重组优化配置系统体系结构。在对面向服务 的网络化协同制造资源重组优化配置系统需求分析的基础上，基于面向服务架构 和多a g e n t ( 代理) 技术提出了面向服务的网络化协同制造资源重组优化配置系统 体系结构。在给出了该体系结构各层内容后，设计了系统的功能模型和i d e f 0 模型，最后分析了系统实现的关键技术。 ( 2 ) 研究了基于元模型的网络化协同制造资源建模。在分析了网络化协同制 造资源建模的需求的基础上，针对网络化协同制造资源的特点对资源进行了分类 并分析了资源建模对面向服务平台的需求。在此基础上提出了协同制造资源元模 型，包括基础数据元模型、业务过程元模型和应用扩展元模型三方面，并在元模 型中引入了与情境相关的元类，实现了元数据级制造资源建模。然后，分析了网 络化协同制造资源模型的建立过程及模型的集成和扩展。最后，基于x m l 对制 造资源进行了描述。 ( 3 ) 研究了面向用户需求的网络化协同制造资源发现与检索。提出了一种基 于灰色模糊聚类的多层次网络化协同制造资源发现与检索方法：首先提出了面向 用户需求的基于灰色关联度的资源模糊聚类方法根据用户需求实现了基于 灰色关联度的模糊聚类，并建立了面向用户需求的资源聚类框架。提出了以资源 簇内聚合度、资源簇间分离度和用户满意度线性组合为资源聚类优化目标的资源 聚类质量评价数学模型，并运用g a 进行了优化，以应用实例证明了该聚类方法 的有效性。提出了一种基于资源类型的多层次分级检索方法，建立了面向用户需 求的分布式多层次资源发现框架，框架分为自组织域层、聚类层和扩散层。最后， 建立了相应的检索流程。 摘要博士论文 ( 4 ) 研究了面向服务的网络化协同制造资源多目标重组优化调度。针对网络 化协同制造资源重组优化调度中存在的问题，综合考虑影响优化调度的四个主要 因素，即生产作业时间、生产作业成本、生产加工质量和资源服务质量，提出了 网络化协同制造资源多目标重组优化调度的数学模型。同时，提出了一种基于 p a r e t o 多目标免疫遗传算法的网络化协同制造资源重组优化调度方法，该算法综 合运用了小生境技术、群体排序技术和精英保留策略，并对遗传算子进行改进， 自适应的调整交叉和变异算子，结合免疫算法的免疫选择淘汰了相似个体，保证 了种群多样性，避免了早熟现象的发生。免疫记忆对近似最优解进行动态邻域搜 索，提高了算法的局部搜索能力。 ( 5 ) 研究了网络化协同制造资源重组评价体系。根据网络化协同制造资源重 组优化的特点和评价指标的选取原则，提出了较为完备的网络化协同制造资源重 组优化的评价体系模型。在分析了各指标含义的基础上提出了一种基于灰色理论 和模糊集的网络化协同制造资源重组优化评价方法实现了对各指标的评价。采用 灰色关联系数作为网络化协同制造资源评价指标的隶属度，它不仅考虑了各指标 自身的影响，也同时考虑了相关指标对其优属程度的影响，因而体现了方案的整 体性。 ( 6 ) 建立了基于面向服务架构的网络化协同制造资源重组优化配置系统集成 框架，并设计了系统的a g e n t 结构和各a g e n t 之间的通信机制。 在上述关键技术研究的基础上，进行了系统原型的开发，该系统已在某航天 企业中得到初步应用，效果良好。 关键词：网络化协同制造；重组优化；元模型；资源发现与检索；多目标优化； 免疫遗传算法；灰色关联度；层次分析法 i i a b s t r a c t a sa 虹n do fa d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gp a r a d i g mi n n e t w o r ke c o n o m ya n d k n o w l e d g ee c o n o m y e n v i r o n m e n t ， c o l l a b o r a t i v e m a n u c t u r i n ge m p h a s i z e s i n t e r - e n t e r p r i s ec o l l a b o r a t i o na n dr e s o u r c es h a r i n i gi nt h ew h o l es o c i e t y t h eg o a lo f c o l l a b o r a t i v em a n u f a c t u r i n gi st or e d u c et h ep r o d u c t i o nc o s ta n di m p r o v e t h er e s o u r c e e f f i c i e n v y n e t w o r k e dc o o p e r a t i v e m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c er e c o n f i g u r a t i o n a n d o p t i m i z a t i o ni st h ek e yt e c h n o l o g y t or e a l i z ed i s t r i b u t e dc o l l a b o r a t i v em a n u f a c t u r i n g i th a sb e c o m eo n eo ft h e h o tt o p i c si n t h e s t u d y f i e l do fm o d e mi n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g u n d e rt h ed r i v eo ft h eg l o b a ld e v e l o p m e n to fs e r v i c ee c o n o m i ca n d c i r c l ee c o n o m i c ，t h em a n u f a c t u r i n gp u t su pt h et r e n do fs e r v i n gt h ec u s t o m e rd e m a n d ， a n dt h eo r i e n t e d s e r v i c em a n u f a c t u r i n ga p p e a r s d u et ot h es a t i s f a c t i o no fr e q u i r e m e n t o fs e r v i c e o r i e n t e dm a n u f a c t u r i n g ，i ti so fg r e a tt h et h e o r e t i c a lv a l u ea n dr e a l i s t i c s i g n i f i c a n c e t oc o n s t r u c ts e r v i c e o r i e n t e dn e t w o r k e dc o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g s y s t e mt os u p p o r tg l o b a l r e s o u r c es h a r ea n dc o l l a b o r a t i o nw i t hs e r v i c e 。o r i e n t e d t e c h n o l o g y i n t r o d u c e di n t on e t w o r k e dc o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g f i e l d t h i s d i s s e r t a t i o nm a i n l yd i s c u s s e st h ea r c h i t e c t u r ea n dk e yt e c h n o l o g i e so fn e t w o r k e d c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n gr e s o u r c er e c o n f i g u r a t i o n o p t i m i z a t i o ns y s t e m t h em a i n r e s e a r c hc o n t e n t si nt h i sd i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s ： f i r s t l y , t h e o v e r a l lf r a m e w o r kf o rn c m r o ri s s t u d i e d a f t e rt h e s y s t e m r e q u i r e m e n ti sa n a y l z e df o rt h en c m r o r , t h es y s t e m a r c h i t e c t u r ei sp r e s e n t e db a s e d o nt h es e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r ea n dm u l t i a g e n tt e c h n o l o g y t h em a i nc o n t e n t so f t h es y s t e ms t r u c t u r ea l ea n a l y z e d ，a n dt h ef u n c t i o nm o d e lo fs y s t e mi sd e s i g n e d t h e k e yo fs y s t e mr e a l i z a t i o n a r ed i s c u s s e da n dt h u st h er e s e a r c hd i r e c t i o no ft h e d i s s e r t a t i o ni sd e t e r m i n e d s e c o n d l y , t h em o d e l i n gt e c h n o l o g yo fn e t w o r k e dc o o p e r a t i v e m a n u f a c t u r i n g r e ：s o u 】r c e sb a s e do nt h em e t a m o d e li ss t u d i e d a f t e rt h ea n a l y s i so fn e t w o r k e d c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sm o d e l i n g ，t h er e s o u r c e sa r ec l a s s i f i e da n dt h e r e q u i r e m e n ti sa n a l y z e df o rt h em o d e l i n go fc o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e s c o n s i d e r i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c s o f c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g r e s o u r c e s t h e o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g r e s o u r c e sm e t a - m o d e lw h i c hw a sc o m p o s e do ft h r e e s u b m e t a - m o d e l si n c l u d i n g t h eb a s i cd a t am e t a - m o d e l ，t h eo p e r a t i o np r o c e s s r e c t a - m o d e la n da p p l i c a t i o nm e t a m o d e l w a s p r e s e n t e d t h e n ，a n a l y s i s o f 1 i i a b s t r a c t 博士论文 c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n gr e s o u r c ei n f o r m a t i o nm o d e lp r o v e di t sa b i l i t yo fr e s o u r c e m o d e li n t e g r a t i o na n de x t e n s i o n a tl a s t ，t h er e s o u r c ew a sd e s c r i b e db ye x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e t h i r d l y , t h ec u s t o m e r - d e m a n d o r i e n t e dd i s c o v e r ya n ds e a r c ho fn e t w o r k e d c o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e s ( n c m r ) a r es t u d i e d ah i e r a r c h i c a ln c m r s e a r c ha l g o r i t h mi sp r o p o s e db a s e do nt h e 伊a ya n df u z z yc l u s t e r i n g ：a tf i s t ，o nt h e b a s i so f g r a yr e l a t e dc r i t e r i o na n dc u s t o m e rd e m a n d ，af u z z yc l u s t e r i n ga l g o r i t h mi s p r e s e n t e d _ _ t h ef u z z yc l u s t e r i n gb a s e do nt h e 笋a yr e l a t e dc r i t e r i o ni sr e a l i z e da n d t h ef r a m e w o r ko ft h en c m r f u z z yc l u s t e r i n gb a s e do nt h ec u s t o m e rd e m a n d s a f t e r t h ec l u s t e r i n ga l g o r i t h mw a sp r o p o s e d ，a no p t i m i z a t i o nm o d e lo fn c m r c l u s t e r i n g e v a l u a t e db yi n t e r n a lc l u s t e r i n gd e g r e e 、e x t e r n a ld e t a c h e dd e g r e ea n dt h es a t i s f y i n g d e g r e eo fc u s t o m e r si sp r o p o s e da n dg e n e t i ca l g o r i t h mi sa p p l i e dt oo p t i m i z et h e c l u s t e r i n gr e s u l t s f u r t h e r m o r e ，a na p p l i c a t i o ni n s t a n c ep r o v e st h ev a l i d i t yo ft h e a l g o r i t h m a f t e rn c m rb e i n gc l u s t e r e d ，ah i e r a r c h i c a l 、d i s t r i b u t e ds e a r c ha n d c u s t o m e r - d e m a n d o r i e n t e df r a m e w o r ko fn c m ri ss t r u c t u r e d i n c l u d i n g s e l f - o r g a n i z i n gl a y e r 、c l u s t e r i n gl a y e ra n dd i f f u s e dl a y e r f i n a l l y , t h ec o r r e s p o n d i n g f l o wo fi se s t a b l i s h e d f o u r t h l y , t h em u l t i - o b j e c t i v er e c o n f i g u r a t i o no p t i m i z a t i o ns c h e d u l i n go fn c m r s e r v i c e o r i e n t e d c o n s i d e r i n gt h ep r o b l e me x i s t si nt h er e c o n f i g u r a t i o no p t i m i z a t i o n s c h e d u l i n go fn c m r , at h em u l t i o b j e c t i v er e c o n f i g u r a t i o no p t i m i z a t i o ns c h e d u l i n g o fn c m rm a t h e m a t i c a lm o d e li sp r o p o s e d ，w h i c hi n c l u d e sf o u rm a i nf a c t o r s s u c ha s p r o d u c t i o nw o r k i n gt i m e ，p r o d u c t i o nw o r k i n gc o s t ，p r o d u c t i o np r o c e s sq u a l i t ya n d r e s o u r c e ss e r v i c eq u a l i t ya r ec o n s i d e r e d as c h e d u l i n gm e t h o df o rt h em u l t i o b j e c t i v e r e c o n f t g u r a t i o no p t i m i z a t i o ns c h e d u l i n go fn c m ri sp r e s e n t e db a s e do np a r e t o m u l t i o b j e c t i v ei m m u n i t yg e n e t i ca l g o r i t h m i no r d e rt oe n s u r et h eg r o u p sv a r i e t y , p r e v e n tt h ep r e m a t u r ec o n v e r g e n c ep r o b l e m ，s o m ek e yt e c h n o l o g i e s s u c ha s p o p u l a t i o nr a n k i n gt e c h n i q u e ，n i c h et e c h n i q u e ，p a r e t os o l u t i o ns e tf i l t e rw e r ea p p l i e d ， t h ea l g o r i t h mi m p r o v e dt h eg e n e t i co p e r a t o r sa n dp r o p o s e ds e l f - a d a p t i v ec r o s s o v e r a n dm u t a t i o no p e r a t o r s ，a n di m n l u n es e l e c t i o nc o u l de l i m i n a t es e m b l a b l ei n d i v i d u a l s i m m u n em e m o r yw a sa d o p t e dt od y n a m i cs e a r c hn e a re a c ha p p r o x i m a t eo p t i m a l s o l u t i o n , s oi ta c c e l e r a t e ds e a r c ha n di m p r o v e dq u a l i t yo fs o l u t i o n f i n a l l yt h er e s u l t o fs i m u l a t i o ni n d i c a t e sv a l i d i t yo fa l g o r i t h m f i f t h l y , t h ee v a l u a t i n gs y s t e mf o rn c m rr e c o n f i g u r a t i o ni ss t u d i e d o nt h eb a s i s o ft h ea n a l y s i n go ft h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h en c m r r e c o n f i g u r a t i o na n dc r i t e r i o no f i v t h ee v a l u a t i o ni n d e x ，ac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm o d e lf o rn c m r r e c o n 矗g ：u r a t i o ni s p r o p o s e d a f t e rt h ea n a l y z i n go ft h em e a n i n go fe v e r yi n d e x ，ae v 甜u a t i o nm e t h o do f n c m r r e c o n f i g u r a t i o no p t i m i z a t i o nb a s e do nt h eg r a yt h e o r ya n d 呦m l l s t e ri s p r o p o s e da n dt h ee v a l u a t i o nf o re v e r yi n d e xi s r e a l i z e d f i n a l l y , a ni n s t a n c e 内r 北s o u r c e sr e c o n f i g u r a t i o np r o j e c to p t i m a ls e l e c t i o no fs o m ee n t e r p r i s e p r o v e st h e v a l i d i t yo ft h ee v a l u a t i o ns y s t e m s i x t h l y , t h ei n t e g r a t e df r a m e w o r ko ft h en c m r r e c o n f i g u r a t i o no p t i m i z a t i o n s y s t e mb a s e do nt h ea r c h i t e c t u r es e r v i c e o r i e n t e di sp r e s e n t e d t h ea g e n t s 咖c t u r eo f s y s t e ma n dt h ec o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s mb e t w e e ne v e r y a g e n ta r ed e s i g n e d f i n a l l y , o nt h eb a s i so fa b o v er e s e a r c h ，t h es y s t e m p r o t o t y p eo fn c m r m c o n f i g u r a t i o no p t i m i z a t i o ni sd e v e l o p e d t h es y s t e mi sa p p l i e di nt h ee n g i n e e r i n 舀 a n dt h er e s u l ts h o w st h ee f f e c t i v e n e s so f t h es v s t e m k e yw o r d s ：n e t w o r k e dc o o p e r a t i v em a n u f a c t u r i n g ；r e c o n f i g u r a t i 。no p t i m i z a t i o n ； m e t a - m o d e l ；r e s o u r c e sd i s c o v e r ya n ds e a r c h ；m u l t i - o b j e c t i v eo p t i m i z a t i o n ；i i 啪u i l i t ) r g e n e t i ca l g o r i t h m ；g r a yr e l a t e dd e g r e e ；a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) v 博：t 论文 基于面向服务架构的网络化协同制造资源重组优化研究 图清单 图1 1 面向服务的体系结构( s o a ) 。8 图1 2 面向服务架构的概念层次9 图1 3 论文组织结构图2 4 图2 1 面向服务的网络化协同制造资源重组优化系统体系结构2 9 图2 2 网络化协同制造资源重组优化系统功能结构图3 1 图2 3 协同制造资源重组优化系统功能i d e f 0 图3 2 图2 4 面向协同制造的资源重组优化系统应用流程示意图3 5 图2 5 网络化协同制造资源重组优化配置关键技术关系图3 7 图3 1 制造资源分类模型。4 4 图3 2 基础数据元模型4 5 图3 3 资源类别属性4 7 图3 4 物理资源属性4 7 图3 5 资源单元属性4 8 图3 6 业务过程元模型4 9 图3 7 基于元模型的制造资源信息模型框架5 1 图3 8 模型视图集成5 3 图3 9 基于x m l 面向服务的制造资源描述5 3 图4 1 面向用户需求的制造资源聚类框架6 0 图4 2 制造资源模糊聚类树的多个划分6 2 图4 3 冗余a 值的删除6 3 图4 4 平移变异操作6 5 图4 5 遗传算法流程6 6 图4 6 基于模糊聚类的制造资源发现框架6 9 图4 7 资源检索流程7 1 图5 1 网络化协同制造资源多目标重组优化调度免疫遗传算法流程图8 6 图6 1 网络化协同制造资源重组优化评价体系9 1 图6 2 网络化协同制造资源重组方案评价流程1 0 0 图7 1 基于s o a 和多a g e n t 的网络化协同制造资源重组优化系统集成框架 1 ( ) z i 图7 2a g e n t 结构模型10 6 图7 3 原型系统主页面l0 8 i x 图清单博士论文 x 图7 4 资源分类查询界面1 0 9 图7 5 资源类管理界面1 0 9 图7 6 制造资源信息注册界面1 1 0 图7 7 制造资源信息管理界面1 1 0 图7 8 任务管理界面1 11 图7 9 资源检索结果1 11 图7 1 0 资源任务分配图1 1 2 图7 1 1 资源重组指标计算l1 2 图7 1 2 资源重组方案评价结果11 3 博士论文基于面向服务架构的网络化协同制造资源重组优化研究 表清单衣清早 表3 1 制造资源刻面分类实例4 3 表4 1 遗传编码6 3 表4 2 资源聚类优化结果6 7 表4 3 本文算法与经典遗传算法的反演结果比较6 8 表5 1 协同制造子生产任务详细信息8 5 表5 2 候选资源在加工中承诺的部分数据8 5 表5 3 相邻候选资源之间的运输时间f ，运输成本c 8 7 表5 4p a r e t o 非劣解集8 7 表5 5 本文算法与其他各算法时间和非劣解平均数结果对比8 8 表6 1 某航天产品企业资源重组方案评价指标值1 0 2 x i 缩略词表基于面向服务架构的网络化协同制造资源重组优化研究 缩略词表 a c i 厂_ a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ( a g e n t 交互语言) a h p a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ( 层次分析法) a m a g i l em a n u f a c t u r i n g ( 敏捷制造) a 卜一a n i f i c i a li n t e l l i g e n c e ( 人工智能) a s p a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ( 应用服务提供商) c a p p c o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g ( 计算机辅助工艺规划) c e c o n c u 眦n t e n g i n e e r i n g ( 并行工程) c i m c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g ( 计算机集成制造) c i m - o sa o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g - o p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ( 计算机集成制造系统开放式系统结构) c o r b a - - - - c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ( 公共对象请求代理结构) d c o m 一分布式组件对象模型( d i s t r i b u t e d c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) e s b e n t e 印r i s es e r v i e c eb u s ( 企业服务总线) ga 叫e n e t i ca l g o r i t h m ( 遗传算法) h e c h i e r a r c h ya n de n u m e r a t i v ec l a s s i f i c a t i o n ( 体系分类法) i e m i n t e g r a t e de n t e r p r i s em o d e l i n g ( 集成化企业建模) i m i n t e l l i g e n tm a n u f a c t u r i n g ( 智能制造) i g a i m m u n 畸g e n e t i ca l g o r i t h m ( 免疫遗传算法) l p - _ i ，e a i lp r o d u c t i o n ( 精益生产) m c m a s sc u s t o m i z a t i o n ( 大规模定制生产) m e s m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ( 制造执行系统) n m - n e t 、v o r k e dm a n u f a c t u r i n g ( 网络化制造) p d m p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ( 产品数据管理) p s s p r o d u c ts e r v i c es y s t e m ( 产品服务系统) p 2 p p e e r - t o p e e r ( 对等网络) r c r e s o u r c cc l u s t e r ( 资源簇) rr _ re s o u r c er e g i o n ( 资源域) r r m r e s o u r c eo r g a n i z em a n a g e r ( 资源域管理器) r 卜r o u t i n g t r a n s f e r ( 路由转发) s a s i m u l a t e da n n e a l i n g ( 模拟退火算法) s o a s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ( 面向服务的体系结构) x i i 博士论文 基于面向服务架构的网络化协同制造资源蓖组优化研究 s g m i 广- 一s t a i l d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ( 标准通用置标语言) s o a p s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ( 简单对象访问协议) t s r a b us e a r c h ( 禁忌搜索) v e v i r t u a le n t e r p r i s e ( 虚拟企业) v m v i r t u a lm a n u f a c t u r i n g ( 虚拟制造) w s r 卜一w e b s e r v i c er e s o u r c ef r a m e w o r k ( w e b 服务资源框架) w s d i w 曲s e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e ( w e b 服务描述语言) w 3 c w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ( 互联网组织) x m l e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ( 可扩展标记语言) x 1 i i 博士论文基于面向服务架构的网络化协同制造资源重组优化研究 1 绪论 1 1 引言 进入二十世纪以来，世界的政治、经济和技术格局都有着日新月异的变化和 发展，全球范围内激烈的市场竞争使得企业存于一种随需变化的环境中【l j 。制造 业也面临着前所未有的挑战和变革，原来相对稳定的市场变得瞬息万变、难以预 测，用户的需求也向多样化、个性化发展，产品的更新速度也日益加快。制造企 业逐渐由面向产品转为面向用户、面向需求和面向服务。企业必须能够对外部市 场变化、客户需求的变化作出快速响应，做出动态的进行调整 2 1 。同时，还必须 保证产品质量，缩短产品上市时间，降低生产成本，提高服务质量等。 网络技术为传统制造业的生存与发展提供了良好的机遇，也提出了严峻的挑 战。为了适应网络环境下激烈的全球竞争，人们将制造技术与飞速发展的信息技 术、网络技术、现代管理技术与系统工程技术有机结合1 2 j ，网络化协同制造正是 在网络化制造和敏捷制造大环境中产生的制造模式，随着信息化在制造业中的推 进，以资源共享为基础，以协同制造为核心，以服务为目的的分布式协同制造成 为制造业的发展趋势。 在制造业全球化和网络化协同制造的环境下，单个企业不可能具备市场竞争 所必需的全部资源。因此，企业之间、企业与高校研究所之间必须更加紧密的联 系与合作，在全球范围内寻找可利用的优势制造资源，从而实现制造资源的快速 重组，即对制造资源进行优化配置。网络化协同制造资源重组即以信息集成技术 和网络技术为核心，根据实际生产需求，通过网络充分利用分布在全世界各地的 制造资源，对其进行合理有效的组织和管理，动态、快速地响应市场变化，满足 用户多样化和个性化的需求，实现企业间的资源共享。 在全球服务经济的发展趋势下，制造业服务化和信息化是当前制造业发展的 两大趋势【3 j 。制造业服务化的发展一方面是用户需求的产物，另一方面也是技术 推动的结果【4 】。传统的制造系统由于其自身的弊端以及所处的环境又是动态多变 和难以预测的，因而很难适多品种、个性化、服务化的先进制造模式。但是用户 需求的变化需要企业提供更敏捷、更方便的个性化服务，因此需要将先进的制造 技术、网络技术和信息技术相结合，构建面向用户需求服务的网络化协同制造系 统，快速重组制造资源，实现企业间的协同和各种优势资源的共享与集成，从而 高质量、低成本、高效率的为市场提供产品和服务。 因此，本文将面向服务架构引入了网络化协同制造资源重组优化系统之中， 1 绪论 博： ：论文 并对其中的相关关键技术进行了研究。 1 2 选题背景和意义 目前，我国制造型企业中8 0 是中小型企业【3 j ，这些企业虽然各具特色，但 是受到资金和技术和人才等因素的制约，对企业已有资源和科研院所、高校等闲 置资源利用不够充分，造成资源浪费的现象。因此，这些企业可以将分散在不同 地域、不同企业的资源进行快速整合，在组成的虚拟企业范围内寻找可用的优势 资源，以服务的方式对各种资源进行优化配置，从而快速响应用户和市场的需求。 现在的研究在资源服务化建模与封装、资源配置、协同设计方面取得了一定的成 果，但是还没有完全实现动态智能的制造资源共享与分配，而且在技术和运营模 式上还存在着一些瓶颈问题【4 j 。面向服务的思想为实现网络化协同制造资源重组 优化配置提供了一条新的途径，基于面向服务架构构建协同制造资源重组优化配 置平台具有重要的意义和价值：( 1 ) 面向服务架构体系结构满足了平台e r p 、 m e s 、c a p p 、c a d 等企业内应用系统之间的集成要求；( 2 ) 面向服务体系架构具 有可扩展性、可重用性，开放性，当用户有新的业务需求时，可以快速进行响应； ( 3 ) 面向服务的体系架构可以满足平台与不同的应用系统之间进行互操作，实时 交互生产信息、从而达到协同制造的目的。所以，基于面向服务架构的网络化协 同制