網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下多維度制造資源建模技術(shù)研究

（1.西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院， 西安 710032；2.西安財(cái)經(jīng)學(xué)院 信息學(xué)院， 西安 710061；3.西北工業(yè)大學(xué) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)與集成制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710072）

摘 要：結(jié)合軍工制造業(yè)資源數(shù)據(jù)描述規(guī)范，提出網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下多維度制造資源建模方法。通過(guò)應(yīng)用視圖維制造資源刻畫(huà)各應(yīng)用系統(tǒng)的資源模型，并利用生命周期維制造資源實(shí)現(xiàn)企業(yè)制造資源信息統(tǒng)一表達(dá)框架的構(gòu)建。為了支持企業(yè)間不同層次的合作需求，將企業(yè)內(nèi)部離散的個(gè)體制造資源封裝成能夠反映企業(yè)制造能力的聚合粒度維制造資源。最后為了解決企業(yè)資源能力語(yǔ)義表達(dá)問(wèn)題，將語(yǔ)義Web技術(shù)引入其中，研究基于本體論的多維度制造資源建模和語(yǔ)義化描述方法。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化制造；多維度；制造資源建模；本體論

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：10013695(2009)02055904

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Multidimension manufacturing resource modeling technology researchbased on networked manufacturing environment

FANG Yadong1，DU Laihong2，HE Weiping3，CHEN Hua1，SUN Bo1

(1.College of Mechanical Electrical Engineering， Xi’an Technological University， Xi’an 710032， China;

2.School of Information， Xi’an University of Finance Economics， Xi’an 710061， China;3.Key Laboratory of Contemporary Design Integrated Manufacturing Technology， Northwestern Polytechnical University， Xi’an 710072， China)

Abstract:This paper put forward multidimension manufacturing resource modeling method for networked manufacturing with reference to data description criterion standard of military manufacturing industry， and described manufacturing resource information of each application system by application view dimension manufacturing resource， what’s more，constructed the unified information representation framework by lifecycle dimension manufacturing resource.Encapsulated the discrete manufacturing resource units of enterprise as polymerization degree manufacturing resource to satisfy various hierarchy cooperations among different enterprises. Lastly， in order to resolve the problem of semantic representation capability of enterprise resource，discussed multidimensional manufacturing resource modeling method based on ontology by utilizing semantic Web technology.

Key words:networked manufacturing; multidimension; manufacturing resource modeling method; ontology

模型是人們?yōu)榱搜芯亢徒鉀Q客觀世界中存在的種種問(wèn)題而對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)經(jīng)過(guò)思維抽象后，用文字、圖表、符號(hào)、關(guān)系式以及實(shí)體模樣描述所認(rèn)識(shí)到的客觀對(duì)象的一種簡(jiǎn)化表示形式[1]。制造資源建模是虛擬企業(yè)建模方法學(xué)中描述如何建立企業(yè)制造資源視圖模型的方法與技術(shù)，是虛擬企業(yè)建模理論和方法學(xué)的有機(jī)組成部分[2]。在網(wǎng)絡(luò)化制造中，不同的業(yè)務(wù)活動(dòng)（如產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)、車間計(jì)劃調(diào)度、物料需求計(jì)劃等）、不同的生命階段（如工裝請(qǐng)制、購(gòu)買(mǎi)、庫(kù)存等）、豐富多樣的合作形式（如虛擬企業(yè)、虛擬車間等），導(dǎo)致制造資源建模形式呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，因此如何對(duì)形式各異的制造資源進(jìn)行建模和描述是網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下制造資源快速配置中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

1 網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下制造資源建模的特點(diǎn)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化制造模式對(duì)制造資源提出的可重組、可重構(gòu)、可擴(kuò)充以及快速反應(yīng)的特殊需求，其模型的構(gòu)建在擴(kuò)散企業(yè)自身運(yùn)營(yíng)以及網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造過(guò)程中應(yīng)呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

a）為企業(yè)制造資源的描述提供統(tǒng)一的方法，全面而準(zhǔn)確地描述制造資源結(jié)構(gòu)和特征，能夠指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行制造資源的統(tǒng)一規(guī)劃。

b）具有開(kāi)放及標(biāo)準(zhǔn)的制造資源表達(dá)格式。各協(xié)同制造企業(yè)需在統(tǒng)一信息表達(dá)框架下描述制造資源，有效支持異地制造資源的合理配置。

c）能夠動(dòng)態(tài)地定義和修改制造資源信息。如何通過(guò)有效的方法和機(jī)制實(shí)現(xiàn)制造資源信息的動(dòng)態(tài)定義和修改是制造資源建模不容回避的問(wèn)題之一。

d）支持制造資源的有效管理。資源模型中的特征應(yīng)能全面反映制造資源生命周期各個(gè)階段的信息，從而支持快速擴(kuò)散制造下資源實(shí)時(shí)共享。

e）支持資源應(yīng)用視圖的集成和轉(zhuǎn)換。能夠消除各應(yīng)用視圖間的信息冗余，從而解決制造資源多視圖面臨的信息來(lái)源不惟一的問(wèn)題。

f）制造資源信息快速檢索。它是制造資源有效配置的重中之重，故構(gòu)建的制造資源模型應(yīng)能從形式上為資源數(shù)據(jù)快速搜索提供支持。

2 制造資源多維度分析

作為制造資源基本組成元素的資源單元[3]有著自己的生命周期——需求、設(shè)計(jì)制造（購(gòu)買(mǎi)）、使用、維修、消亡，故可通過(guò)分析每一個(gè)制造資源單元在其生命周期內(nèi)涉及的部門(mén)、人員以及工程、管理方面的信息，達(dá)到制造資源有效管理的目的[4]。對(duì)于制造企業(yè)而言，不同的應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)制造資源關(guān)注的范圍和程度有所不同，如CAPP系統(tǒng)主要對(duì)制造資源技術(shù)參數(shù)以及使用狀態(tài)信息感興趣，而MES系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注制造資源庫(kù)存信息、使用狀態(tài)信息以及計(jì)劃信息，所以針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)會(huì)存在不同的制造資源視圖。為了保證制造資源信息的一致性，需要進(jìn)行制造資源應(yīng)用視圖維分析；網(wǎng)絡(luò)化制造過(guò)程中，企業(yè)層、車間層甚至制造資源單元參與協(xié)同制造都有可能。目前應(yīng)用服務(wù)提供商(application service provider，ASP)對(duì)不同層次資源的封裝已層出不窮，故不同聚合粒度制造資源的分析也是本文探討的問(wèn)題之一。

2.1 制造資源生命周期維分析

在制造資源生命周期維，主要從資源分類、屬性以及結(jié)構(gòu)等方面對(duì)制造資源單元（即原子層制造資源）進(jìn)行描述。根據(jù)文獻(xiàn)[5，6]的分類編碼標(biāo)準(zhǔn)，本文將制造資源分為設(shè)備資源和工裝資源。設(shè)備資源由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備聚合而成；工裝資源類的子類包括通用工裝和專用工裝，每類資源又由若干子類構(gòu)成。利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的派生、繼承等特點(diǎn)，通過(guò)線分類法構(gòu)建的制造資源分類模型如圖1所示。

綜合分析制造資源生命周期各個(gè)階段的信息特點(diǎn)，本文將該維度下制造資源的屬性信息劃分為如下類型：基本信息、使用信息、歷史信息、庫(kù)存信息、技術(shù)參數(shù)、來(lái)源信息、維護(hù)信息和計(jì)劃信息，利用STEP標(biāo)準(zhǔn)中圖示化表示方法EXPRESSG[7]得到的生命周期維制造資源信息描述框架如圖2所示。

2.2 制造資源應(yīng)用視圖維分析

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會(huì)（National Institute of Standards and Technology，NIST）于1995年在其NISTIR 5707報(bào)告中通過(guò)對(duì)制造業(yè)各種應(yīng)用軟件的調(diào)研，首次明確提出制造資源應(yīng)用視圖問(wèn)題[8]。諸如制造工藝規(guī)劃、制造仿真、工具選擇、制造成本預(yù)測(cè)等應(yīng)用軟件對(duì)制造資源信息都會(huì)有所涉及，而且企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中經(jīng)常依賴多個(gè)軟件提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，各應(yīng)用軟件由于自身業(yè)務(wù)活動(dòng)的差異，對(duì)制造資源信息關(guān)注的側(cè)重點(diǎn)不盡相同，所以會(huì)對(duì)制造資源單元生命周期內(nèi)的信息有所取舍，形成一系列的資源視圖。各種應(yīng)用軟件制造資源信息表達(dá)方式相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致制造資源數(shù)據(jù)在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中以不同格式存儲(chǔ)，其結(jié)果將會(huì)引起制造資源信息的冗余、更新不及時(shí)、準(zhǔn)確性差等問(wèn)題。

本文以某公司為例對(duì)制造資源應(yīng)用視圖維進(jìn)行分析。該公司隨著企業(yè)信息化、數(shù)字化進(jìn)程的深入，目前業(yè)已實(shí)施的應(yīng)用軟件包括企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（enterprise resource planning，ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（manufacturing execute system，MES）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（product data management，PDM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃系統(tǒng)（computer aided process planning，CAPP）、設(shè)備管理系統(tǒng)（equipment management system，EMS）、工裝管理系統(tǒng)（tooling management system，TMS）， 故該企業(yè)應(yīng)用視圖維制造資源主要涉及ERP視圖、MES視圖、PDM視圖、CAPP視圖、EMS視圖、TMS視圖。應(yīng)用視圖維制造資源描述模型如圖3所示。各資源應(yīng)用軟件由于相合封閉獨(dú)立，并且沒(méi)有也不可能同步實(shí)施，特別是沒(méi)有在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范下構(gòu)建制造資源模型，其相關(guān)聯(lián)的制造資源覆蓋范圍、分類結(jié)構(gòu)、屬性表示、信息存儲(chǔ)格式等方面相差甚遠(yuǎn)。這為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下企業(yè)內(nèi)部制造資源信息集成以及企業(yè)間的信息共享帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

2.3 制造資源聚合粒度維分析

制造資源聚合粒度維分析主要圍繞資源的操作權(quán)限和合作層次展開(kāi)。針對(duì)該問(wèn)題本文主要從兩方面加以剖析：a)制造資源的操作主要包括注冊(cè)登記、修改編輯、注銷刪除以及查詢?yōu)g覽等。快速擴(kuò)散過(guò)程中不同人員隸屬于不同的組織部門(mén)，有著不同的角色和權(quán)限，故只能操作與之權(quán)限相對(duì)應(yīng)的制造資源，即制造資源管理呈現(xiàn)出層次性的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)擴(kuò)散與安全的統(tǒng)一。b)聯(lián)盟企業(yè)合作層次的多樣性導(dǎo)致制造資源單元聚合成具有全新屬性的不同粒度實(shí)體集，運(yùn)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)中封裝與抽象的思想，從聚合層次上將制造資源劃分為原子層制造資源、設(shè)備層制造資源、單元層制造資源、車間層制造資源、企業(yè)層制造資源、企業(yè)間層制造資源。

原子層制造資源即生命周期維分析中的制造資源單元，是多維度制造資源分析和建模的基礎(chǔ)，其詳細(xì)的分析和討論可參考第2.1節(jié)的論述。值得強(qiáng)調(diào)的是：為了實(shí)現(xiàn)制造資源操作權(quán)限的控制，制造資源單元的基本屬性信息應(yīng)包括制造資源所屬單元、所屬車間、所屬企業(yè)、所屬行業(yè)等功能組織信息。對(duì)于其余聚合粒度的制造資源，本文主要從概括信息、物理構(gòu)成、制造能力、資源狀態(tài)等方面[9~11]對(duì)其進(jìn)行描述，其數(shù)學(xué)模型用四元組表示：ManuResource(i)∷={ ResGeneInfo(i)，ResPhisCons(i)，ResManuCapa(i)，ResState(i)}（i=1，2，3，4，5）。

3 多維度制造資源網(wǎng)絡(luò)化本體建模

Studer等人在Neches等人的研究基礎(chǔ)上，提出本體是共享概念模型明確的形式化規(guī)范說(shuō)明的觀點(diǎn)[12]。揭示了本體的四層含義，即概念模型、明確、形式化、共享，并指出本體的目標(biāo)是捕獲相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，提供對(duì)該領(lǐng)域知識(shí)的共同理解，確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認(rèn)可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術(shù)語(yǔ)）和詞匯間相互關(guān)系的明確定義，以支持領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)的共享和傳遞[13]。多維度制造資源本體描述了制造資源快速配置領(lǐng)域內(nèi)多維度制造資源對(duì)象間的知識(shí)性聯(lián)系，通過(guò)制造資源概念之間的關(guān)系來(lái)確定其精確定義，使得制造資源能夠以統(tǒng)一的概念框架和描述語(yǔ)言加以建模，以刻畫(huà)聯(lián)盟企業(yè)之間共同認(rèn)可和共享的制造資源知識(shí)，從而解決制造資源集成和共享過(guò)程中同一概念有多種詞匯表示以及同一個(gè)詞匯有多種概念的問(wèn)題。

本體描述語(yǔ)言是對(duì)給定應(yīng)用領(lǐng)域中存在的概念及其關(guān)系的一種詳細(xì)特征化描述，主要為用戶提供一種清晰、形式化刻畫(huà)領(lǐng)域模型的手段。隨著語(yǔ)義Web技術(shù)研究和應(yīng)用的深入，為了解決Web信息計(jì)算機(jī)可理解的問(wèn)題，出現(xiàn)了一系列基于語(yǔ)義Web標(biāo)準(zhǔn)的本體標(biāo)記語(yǔ)言，如SHOE、XOL、RDF、RDFS、DAML＋OIL、OWL等。OWL（Web ontology language）建立在DAML+OIL 等已有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，是W3C一系列與語(yǔ)義Web相關(guān)的規(guī)范之一，其通過(guò)添加大量的基于描述邏輯的語(yǔ)義原語(yǔ)來(lái)描述和構(gòu)建各種本體。OWL有三個(gè)表達(dá)能力遞增的子語(yǔ)言：OWL Lite、OWL DL和OWL Full。OWL Full與RDF保持了最大程度的兼容，具有最大的表示能力，但不能保證計(jì)算性能；OWL DL以描述邏輯為基礎(chǔ)，在不失掉計(jì)算完全性和可判定性的條件下，支持最大的表示能力；OWL Lite則局限于對(duì)概念（類）的層次分類和簡(jiǎn)單的約束等進(jìn)行描述。

描述邏輯（description logic，DL）[14]是基于對(duì)象的知識(shí)表示的形式化工具，是一階謂詞邏輯的可判定子集，能夠提供推理服務(wù)，從語(yǔ)義Web知識(shí)表示標(biāo)記語(yǔ)言的需求看，描述邏輯作為形式化基礎(chǔ)是合適的。有關(guān)基于DL的OWL類及公理的構(gòu)造算子的分析與描述如表1、2所示。

表1 OWL類構(gòu)造算子及其語(yǔ)義

OWL抽象語(yǔ)法DL語(yǔ)法語(yǔ)義解釋示例

A(URI reference)AAIΔI制造資源

OWL:thing┬OWL:thingI =ΔI

OWL:nothing┴OWL:nothingI =

IntersectionOf(C1，C2)C1∩C2(C1∩C2)I=C1I∩C2I

數(shù)控車床≡數(shù)控設(shè)備∩車床

unionOf(C1，C2)C1∪C2(C1∪C2)I=C1I∪C2I

數(shù)控設(shè)備≡數(shù)控車床∪數(shù)控銑床∪…

restriction(R，Cardinality(n))≡n R(≡n R)I={x|#({y#8226;〈x，y〉∈RI})=n}≡60數(shù)控車床#8226;刀庫(kù)容量

restriction(R，minCardinality(n))≥n R(≥n R)I={x|#({y#8226;〈x，y〉∈RI})≥n}≥2數(shù)控銑床#8226;維護(hù)使用

restriction(R，maxCardinality(n))≤n R(≤n R)I={x|#({y#8226;〈x，y〉∈RI})≤n}≤15外圓車刀#8226;車間庫(kù)存

表2 OWL公理構(gòu)造算子及其語(yǔ)義

OWL抽象語(yǔ)法DL語(yǔ)法語(yǔ)義解釋示例

Class(A partial C1…Cn)AC1∩…∩CnAI C1I∩…∩CnI

FANUC銑床數(shù)控設(shè)備∩銑床

Class(A completeC1…Cn)A=C1∩…∩CnAI = C1I∩…∩CnI數(shù)控車床≡數(shù)控設(shè)備∩車床

SubClassOf(C1，C2)C1C2C1IC2I臥式銑床銑床

EquivalentClasses (C1…Cn)C1=…=CnC1I=…=CnI

臥式車床≡普通車床

DisjiontClasses(C1…Cn)Ci∩Cj=⊥，i≠jCiI∩CjI=，i≠j

剃齒刀∩切齒刀 ≡⊥

SubPropertyOf (U1，U2)U1U2U1IU2I尺寸精度精度能力

EquivalentProperties (U1…U2)U1=…= U2U1I=…= U2I

資源編碼≡資源編號(hào)

SameIndividual(o1…on)o1=…=onoiI=ojI，i≠j二車間三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x≡2102413設(shè)備

DifferentIndividuals(o1…on)o1≠…≠onoiI=ojI，i≠j

FANUC 2374538≠SIMENS 2374401在上述基于DL的OWL類及公理的構(gòu)造算子描述分析的基礎(chǔ)上，本文依據(jù)第2章有關(guān)制造資源多維度的深入探討，利用OWL DL語(yǔ)言對(duì)其知識(shí)模型進(jìn)行刻畫(huà)，從而實(shí)現(xiàn)多維度制造資源Web本體模型。參考W3C有關(guān)資源的有向圖表示方法，將多維度制造資源的EXPRESSG圖形化表示轉(zhuǎn)換為RDF有向圖，其描述框架有向圖如圖4所示。多維度制造資源表示為由制造資源標(biāo)志、制造資源屬性以及制造資源屬性值組成的三元組。為了描述方便，將http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string（date、boolean等數(shù)據(jù)類型）分別縮寫(xiě)為string、date、boolean、int、float。該有向圖的數(shù)學(xué)模型為G=(V(G)，A(G))。其中：V(G)={v1，v2，…，vn}為多維度制造資源有向圖的頂點(diǎn)集；A(G)={a1，a2，…，am}為多維度制造資源有向圖的弧集。V(G)主要由制造資源標(biāo)志、屬性標(biāo)志聚合體（由橢圓表示）以及屬性值（由正方形表示）組成；A(G)為包括對(duì)象屬性以及數(shù)據(jù)屬性的集合。參考上節(jié)給出的制造資源模型信息表達(dá)框架，制造資源通過(guò)三個(gè)對(duì)象屬性（生命周期維屬性、應(yīng)用視圖維屬性以及聚合粒度維屬性）建立制造資源類與資源屬性類以及通用屬性類之間的關(guān)聯(lián)，通用屬性類用于描述資源屬性的數(shù)據(jù)類型。對(duì)于對(duì)象屬性（object property）而言，其domain為制造資源類，range為制造資源屬性的子屬性；對(duì)于數(shù)據(jù)屬性來(lái)說(shuō)（datatype property），其domain為各制造資源類或制造資源屬性類及通用屬性類，而range為W3C規(guī)定的命名空間中的相關(guān)類。

采用OWL來(lái)表達(dá)多維度制造資源可以克服傳統(tǒng)方法如ISO103030PART2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其表達(dá)方面的缺陷，使得制造資源的表達(dá)更加清晰、更易理解，同時(shí)也更適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。本文選用斯坦福大學(xué)Stanford Medical Information開(kāi)發(fā)的Protege_3.1_beta作為多維度制造資源本體的建模工具，通過(guò)人機(jī)交互的方式編輯和增加制造資源類、子類、屬性、實(shí)例以及命名空間等本體元素，在概念層次上設(shè)計(jì)出基于OWL的多維度制造資源信息模型。由于篇幅所限，在描述框架的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)例探討多維度制造資源的語(yǔ)義化描述。首先利用OWL子句〈owl:importsrdf:resource=\"http://218.195.34.18:8080/MROntology/ Measurement.owl\"/〉引用度量單位本體以描述屬性單位；然后通過(guò)〈owl:Class〉〈rdfs:subClassOf 〉等語(yǔ)句描述多維度制造資源類及其屬性的概念結(jié)構(gòu)；最后利用〈owl:DatatypeProperty〉〈owl:ObjectProperty〉〈rdfs:range〉〈rdfs:domain〉等OWL語(yǔ)句描述DatatypeProperty（資源屬性的最小值、最大值、默認(rèn)值、是否為空、數(shù)據(jù)類型等）以及ObjectProperty（制造資源屬性、屬性單位等）。

多維度制造資源描述框架的OWL形式化描述如下：

〈?xml version=\"1.0\" encoding=\" GB2312\" ?〉

〈rdf:RDF xmlns=\"http://218.195.34.18:8080/MROntology/multi_dimen_manu_resource.owl#\"xmlns:Measurement=http://218.195.34.18:8080/MROntology/Measurement.owl/…〉

〈owl:Ontology rdf:about=\"\"〉

〈owl:imports rdf:resource=\"http://218.195.34.18:8080/MROntology/Measurement.owl\"/〉

〈/owl:Ontology〉

〈owl:Class rdf:ID=\"資源屬性集合\"/〉

〈owl:Class rdf:about=\"#生命周期屬性\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#資源屬性集合\"/〉〈/owl:Class〉

〈owl:Class rdf:about=\"#聚合粒度屬性\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#資源屬性集合\"/〉 〈/owl:Class〉

〈owl:Class rdf:about=\"#應(yīng)用視圖屬性\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#資源屬性集合\"/〉 〈/owl:Class〉

〈owl:Class rdf:ID=\"多維度制造資源\"/〉

〈owl:Class rdf:ID=\"使用信息\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#生命周期屬性\"/〉 〈/owl:Class〉

〈owl:Class rdf:ID=\"基本信息\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#生命周期屬性\"/〉 〈/owl:Class〉

……

〈owl:Class rdf:ID=\"CAPP屬性\"〉〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#應(yīng)用視圖屬性\"/〉 〈/owl:Class〉

……

〈owl:Class rdf:ID=\"概括信息\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#聚合粒度屬性\"/〉 〈/owl:Class〉

〈owl:Class rdf:ID=\"制造能力\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#聚合粒度屬性\"/〉 〈/owl:Class〉

……

〈owl:Class rdf:about=\"#生命周期維制造資源\"〉〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#多維度制造資源\"/〉

〈/owl:Class〉

……

〈owl:Class rdf:ID=\"車間層制造資源\"〉〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#聚合粒度維制造資源\"/〉

〈/owl:Class〉

……

〈owl:Class rdf:ID=\"工裝資源\"〉〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#生命周期維制造資源\"/〉 〈/owl:Class〉

〈owl:Class rdf:ID=\"設(shè)備資源\"〉 〈rdfs:subClassOf rdf:resource=\"#生命周期維制造資源\"/〉 〈/owl:Class〉

〈owl:ObjectProperty rdf:ID=\"制造資源屬性\"〉 〈rdfs:range rdf:resource=\"#資源屬性集合\"/〉

〈rdfs:domain rdf:resource=\"#多維度制造資源\"/〉 

〈/owl:ObjectProperty〉

〈owl:DatatypeProperty rdf:ID=\"最小值\"〉

〈rdfs:range rdf:resource=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema#float\"/〉

〈rdfs:domain rdf:resource=\"#生命周期屬性\"/〉

〈/owl:DatatypeProperty〉

……

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4 結(jié)束語(yǔ)

本文在分析網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下制造資源建模特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合軍工制造業(yè)資源數(shù)據(jù)描述規(guī)范，提出了多維度制造資源的建模方法，試圖從制造資源的生命周期、應(yīng)用視圖以及聚合粒度角度對(duì)其進(jìn)行多維度的分析和描述，在很大程度上解決了企業(yè)內(nèi)部制造資源信息孤島問(wèn)題，并能夠滿足企業(yè)間不同合作層次對(duì)制造資源信息表達(dá)的需求。其次，將語(yǔ)義Web技術(shù)引入制造資源建模研究之中，研究了基于本體論的多維度制造資源建模和語(yǔ)義化描述方法。由于多維度制造資源本體模型是以O(shè)WL語(yǔ)言描述的高度形式化的計(jì)算機(jī)可處理模型，能夠較好地解決企業(yè)制造資源能力語(yǔ)義表達(dá)欠缺問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多維度制造資源數(shù)據(jù)的表達(dá)和交換，在一定程度上幫助解決了異地協(xié)同制造過(guò)程中擴(kuò)散制造鏈快速構(gòu)建的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

［1］

范玉順，王剛，高展.企業(yè)建模理論與方法學(xué)導(dǎo)論[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2]王彬，王剛，徐曉飛，等.一種面向制造業(yè)的企業(yè)資源建模方法[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造， 2004（2）:3738.

[3]齊建軍.基于XML的制造過(guò)程集成框架的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京航空航天大學(xué)，2005.

[4]AGUIAR M W C，MURGATROYD I S，EDWARDS J M.Objectoriented resource models: their role in specifying components of integrated manufacturing systems [J].Computer Integrated Manufacturing System，1996，9(1):3348.

[5]中華人民共和國(guó)航空航天工業(yè)部航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).HB3593 工藝裝備編號(hào)方法[S].

[6]GB/T 7635.1—2002，全國(guó)主要產(chǎn)品分類與代碼第1部分：可運(yùn)輸產(chǎn)品[S].2002.

[7]技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與開(kāi)發(fā)工具[EB/OL].(20060201).http://www.cims.tsinghua.edu.cn/technic/cad_th/jsbz.htm.

[8]JURRENS K K，F(xiàn)OWLER J E，ALGEO M E A.Modeling of manufacturing resource information requirements specification[EB/OL].(20050930).http://www. mel. nist.gov/msidlibrary/doc/jurrens95a/resource.htm.

[9]孫海潮.敏捷制造模式下資源集成系統(tǒng)的研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2005.

[10]倪穎杰.面向PLM的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工藝設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)，2003.

[11]MONFARED R P，WESTON R H.An application of CIMOSA concepts in the development of change capable manufacturing cells[J].Computers in Industry，1999，40(2):243257.

[12]Ontology理論研究和應(yīng)用建模 ——《Ontology研究綜述》，W3C ontology研究組文檔以及Jena編程應(yīng)用總結(jié)[EB/OL].(20060306).http://bbs.xml.org.cn/viewfile.asp?ID=265.

[13]USCHOLD M，KING M，MORALEE S，et al.The enterprise ontology[J].The Knowledge Engineering Review，1998，13(1):3138.

[14]BAADER F，CALVANESE D，McGUINNESS D，et al.The description logic handbook:theory，implementation and applications[M].Cambridge:Cambridge University Press， 2003.