云制造理念下基于本体及其环境感知的作业车间调度问题研究

发布时间：2017-04-14 19:17

  本文关键词：云制造理念下基于本体及其环境感知的作业车间调度问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为克服现代制造业产业链低端、生产效率低、高能耗和创新能力不足等问题,一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式——云制造应运而生。随着各大高校与众多研究机构纷纷开展云制造相关课题的研究,以云制造为核心的理论研究趋于成熟。因此,有必要将云制造理论与实际加工过程相结合,让制造即服务的理念落到实处。本文探讨云制造下基于本体及其环境感知的作业车间调度问题,具体的研究内容如下:首先,面向云制造下加工设备智能化、服务化的需求,本文引入本体技术,通过分析与比较现有本体技术的特点与优劣势,选择OWL(Web Ontology Language)语言实现加工设备的本体模型构建;并通过Jena推理机制,实现设备本体模型的推理查询以获取更多的隐含信息,为后续基于本体的事件驱动作业车间调度问题研究与作业车间环境感知系统的实现打下基础。其次,针对云制造环境下作业车间调度的特点,引入事件驱动思想,并结合本体技术,实现对作业车间内各类事件的检测、判断、匹配等操作,使作业车间调度过程中具备动态感知及实时处理的能力;以FT46车间调度为例,实现车间调度事件的动态获取,并通过规则库实现事件匹配后,实现车间调度的加工时间优化;然后通过Web Services技术实现车间调度过程的服务化,让客户能通过网络实时地调用、查询、监控车间加工服务。接着,针对云制造下加工过程智能化、服务化的需求,提出作业车间环境感知系统的框架,先在C/S(Client/Servicer)结构下实现作业车间环境感知系统,满足车间中设备协作加工的智能化、自动化、新任务无缝接入的实时性等功能需求;并将以Web Services的形式构建系统,以实现系统的异地连接、组网,同时系统提供在Web上加工信息的监控查询等功能。最后,本文利用RFID技术搭建原型系统进行实验验证,通过对工件进行车削加工和铣削加工,并更新、对比加工前后信息,验证了作业车间环境感知系统的正确性和可行性。
【关键词】：云制造 环境感知 本体 Jena 车间调度 Web Services
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB497
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究的背景及意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 研究现状综述12-19
• 1.2.1 云制造研究现状12-14
• 1.2.2 环境感知技术研究现状14-16
• 1.2.3 本体技术的研究现状16-17
• 1.2.4 车间调度研究现状17-19
• 1.3 研究内容19-22
• 第二章 云制造环境下的加工设备本体建模与推理22-38
• 2.1 本体的语言及推理机制的选用22-25
• 2.1.1 本体语言的选用22-24
• 2.1.2 本体推理机制的选择24-25
• 2.2 面向云制造环境的加工设备本体建模25-29
• 2.2.1 设备本体构建的原则与方法25-26
• 2.2.2 构建加工设备本体26-27
• 2.2.3 设备本体实现27-29
• 2.3 加工设备本体应用研究29-37
• 2.3.1 Jena推理示例29-32
• 2.3.2 规则的添加32-34
• 2.3.3 查询语句的添加34
• 2.3.4 查询与推理具体应用实现34-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 云制造下基于本体模型的事件驱动作业调度38-51
• 3.1 事件驱动作业车间调度机制38-40
• 3.2 事件驱动车间调度过程应用研究40-49
• 3.2.1 设备本体技术引入40-41
• 3.2.2 作业车间调度实例41
• 3.2.3 作业车间调度过程分析41-49
• 3.3 基于Web Services的云制造车间调度模型实现49-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第四章 云制造下作业车间环境感知系统搭建51-65
• 4.1 云制造下环境感知系统描述51-53
• 4.2 基于C/S结构的作业车间环境感知系统搭建与实现53-61
• 4.2.1 基于C/S结构的作业车间环境感知系统实现框架53-54
• 4.2.2 作业车间环境感知系统设计54-59
• 4.2.3 作业调度环境感知系统运行实例59-61
• 4.3 基于Web Services的作业车间环境感知系统搭建与实现61-64
• 4.3.1 基于Web Services的作业车间环境感知系统在实现的必要性61-62
• 4.3.2 基于Web Services作业车间环境感知系统的搭建及运行实例62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 原型系统搭建与实验分析65-78
• 5.1 原型系统搭建框架65-66
• 5.2 实验验证66-77
• 5.3 本章小结77-78
• 总结与展望78-80
• 1 全文总结78-79
• 2 工作展望79-80
• 参考文献80-86
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果86-87
• 致谢87-88
• 附件88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 顾新建;陈芨熙;纪杨建;祁国宁;彭维;;云制造中的成组技术[J];成组技术与生产现代化;2010年03期

2 张倩;齐德昱;;面向服务的云制造协同设计平台[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年12期

3 李春泉;尚玉玲;胡春杨;朱攀峰;;基于K-最短路算法的云制造多粒度访问控制技术[J];计算机应用;2011年09期

4 李伯虎;;云制造——制造领域中的云计算[J];中国制造业信息化;2011年10期

5 高一聪;冯毅雄;谭建荣;郑浩;魏U，

本文编号：306676