云制造环境下加工制造资源虚拟化关键技术研究

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1、工学博士学位论文云制造环境下加工制造资源虚拟化关键技术研究姜云霞哈尔滨理工大学2015年6月哈尔滨理工大学博±学位论文原创性声明本人郑重声明；此处所提交的博±学位论文《云制造环境下加了制造资源虚拟化关键技术研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读博±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明的部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集。体，均在文中Ｗ明确方式注明本声明的法律结果将由本人承担。－日期〇含＾口日作者签名；：方化年月畫７

2、、言哈尔滨理工大学博±学位论文使用授权书《云制造环境下加工制造资源虚拟化关键技术研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读博±学位期间在导师指导下完成的搏±学位论文。本论文的研究成果。归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得Ｗ其它单位的名义发表本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、便用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本。本人授权哈尔滨理工，允许论文被查阅和借阅大学可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授

3、权书。不保密。（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名；日期；从ｆ好６月含。日差是、京导师签日期茜／＾月日国内图书分类号：TH166·TP391工学博士学位论文云制造环境下加工制造资源虚拟化关键技术研究博士研究生：姜云霞导师：郑敏利教授申请学位级别：工学博士学科、专业：机械制造及其自动化所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TH166·TP391DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineering

4、VirtualizationofManufacturingResourceinCloudManufacturingEnvironmentCandidate：JiangYunxiaSupervisor：ProfessorZhengMinliAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringMechanicalManufactureandSpecialty：AutomationDateofOralExamination：March,2015University：HarbinUnivers

5、ityofScienceandTechnology摘要云制造环境下加工制造资源虚拟化关键技术研究摘要云制造是一种面向服务的网络化制造新模式，它为中国制造业的服务化转型提供一种新的思路，但其还没有达到真正的落地实现的程度。作为网络化制造的一种模式，云制造强调按需获取资源，这一点正好符合互联网时代的制造企业对资源全面共享的诉求。逻辑资源的抽取和服务化是云制造的基础，本文以云制造环境下制造过程中加工制造阶段作为研究对象，搭建加工制造资源虚拟化框架，为了解决架构中资源如何描述、虚拟资源如何抽取和资源发现与优选的问题，从加工制造资

6、源建模方法、加工制造资源的映射方法、制造资源选择与优化方法三个方面进行了深入研究。根据加工制造资源的特点，构建底层的资源虚拟化架构，建立虚拟资源抽取模型。建立基于元模型的加工制造资源及其虚拟资源的两层模型结构，研究加工制造资源的逻辑资源抽取策略。在分析本体概念的基础上，结合加工制造资源的特点，提出加工制造资源及其虚拟资源的元概念和元属性的形式化定义。在元模型的语义和语法的约束下，采用本体建模工具protégé和语义Web本体描述语言OWL，建立加工制造资源及其虚拟资源的模型层，通过切削加工资源虚拟化原型系统进行验证。在此

7、基础上，提出资源组合模型和组合服务模型。依据加工制造资源的特性，建立其虚拟化映射模型，分析映射的基本规则和实现流程。研究了基于aiNet人工免疫网络的资源聚类方法；为解决aiNet网络呈现无规律的动态变化的问题，定义优化目标函数，提出改进的aiNet免疫学习算法。对算法的时间复杂度和合理性进行了评价，并对其进行了实例验证。研究加工制造资源—虚拟资源的语义本体映射方法，分析了基于语义相等的映射实现原理。依据加工制造任务的对象特性和云制造的特点，在资源云池的基础上，研究加工制造过程中资源发现的流程，建立加工制造任务的形式化模

8、型，阐述了任务分解的原则。为保证子任务集获得最优的资源集，研究资源候选集的优化选择方法，建立加工制造资源优选的评价指标体系。利用模糊层次分析法的模糊一致比较矩阵对评价指标的权重进行评价，给出权重评价向量。在云制造环境下，加工制造任务链是串并行共存、加工制造资源异地共享，为此，时间和成本两I哈尔滨理工大学博士学位论文个