基于Web Services的网络化制造资源管理的关键技术研究

以网络化制造环境下制造资源的优化配置为研究目标,构建了面向制造资源功能定义、关联关系定义的制造资源信息模型,并建立了面向制造特征的任务定义模型。在此基础上,结合当前语义Web的研究成果,提出了基于WebServices的网络化制造资源管理系统,详细论述了系统结构中各层次的功能模块,并通过发动机零件加工过程的制造资源配置实例,验证了系统的有效性。

基于Web Service的网络化制造应用系统集成

网络化制造过程中联盟企业间应用系统的集成是数字化制造的一个关键问题,其主要困难是如何解决集成时各应用系统开发语言、运行平台、协议以及数据结构的差异。针对该问题,通过对网络化制造过程中应用系统的集成分析,进行了基于WebSer-vice的网络化制造应用系统集成模型和实现方法研究。

基于RESTful Web Services的云边数据交换设计与实现

应对国家高端制造、智能制造发展趋势,以海量工业数据为基础并具备跨平台、跨系统特点的网络协同制造模式成为新的工业发展方向。如何对智能工厂进行全面监测,实现监测数据在云-边-端三层架构的流通过程,成为网络协同制造的重要技术之一。对比总结了当前主要的远程过程调用(Remote Procedure Call,RPC)和网络通信技术,提出了基于RESTful Web Services的云边数据交换方法。该方法以生产要素静态属性和动态属性数据的描述为基础,采用基于网络的模块化组件(Web Services)技术的开放接口实现工业数据对接云端,满足网络协同制造跨平台、跨系统的要求,同时RESTful风格又使得数据交换更为轻便、高效和易于开发实现。

基于Web Service的CSCW工作模型的研究

结合当前制造业的趋势,首先解释了网络化制造以及CSCW的概念,对Service技术进行了剖析,构建基于WebService的CSCW工作模型,并分析了这种模式的预期效果,最后讨论了基于WebService的CSCW工作模型的实现。

价值网络中生产性服务业与制造业融合发展的模式研究

我国经济正处于传统制造业转型发展的关键时期。制造业的转型升级离不开基于价值链体系中先进制造业和现代服务业的深度融合。在由价值链向价值网络演化发展的不同阶段,生产性服务业从作为价值链服务环节的提供商、互补者到制造业的战略伙伴,可以通过外包、价值链延伸、嵌入式发展,积极融入制造商网络。通过提供更专业化、个性化、低成本和柔性化服务,生产性服务业能够助力先进制造业向更高价值链攀升,促进服务型制造企业成长,推动建设现代化的产业组织体系,赋能中国经济高质量发展。

基于CNN满意度模型的云制造服务组合优化算法

本文研究云制造服务组合问题,针对传统云制造服务组合采用单一的线性加权模型,不能动态地反映用户满意度的需求,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的满意度动态模型,从而构建基于动态模型和改进遗传算法的云制造服务组合的优化算法。构造非对称的多尺度卷积神经网络,使用历史数据训练CNN,实现权值的动态调节,从而构建满足用户不同需求的云制造服务满意度的动态模型。对遗传算法采取了动态的精英策略并且引入排挤机制和快速非支配排序。结果表明,得到的云制造服务组合用户满意度相比线性加权模型提高了17.33%,相比BP神经网络构建的非线性模型提高了9.34%,均方误差(MSE)降至0.00226。在云制造服务平台中验证所提模型构造方法和算法策略的可行性和有效性,在高维度模型中收敛速度仍然很快,克服了以往使用固定权值的线性组合的弊端,使得满意度得到提高,同时具有较高的稳定性。

自由贸易协定网络嵌入、制造业服务投入质量与服务国内增加值出口

本文基于以自由贸易协定(FTA)网络为载体促成的服务开放,以服务业全球价值链分工为切入点,利用世界银行深度贸易协定数据库、世界投入产出表(WIOD2016)数据系统考察和检验了一国FTA网络地位对该国服务出口国内增加值的影响和作用机制,并结合制造业服务化转型,探究了由服务质量差异引致的制造业服务投入结构调整对FTA网络地位综合作用的调节效应。研究表明,以一国自身FTA缔约数量、缔约质量和FTA伙伴国的平均缔约数量、质量分别刻画的FTA网络地位,通过服务需求端和供给端的双重作用渠道显著促进该国服务国内增加值出口。具体表现为生产步长延伸效应、技术提升效应和规模扩张效应。但嵌入FTA网络也会因国内外过大的技术差距抑制国内服务业创新,从而不利于服务出口,尤其是低收入国家。同时,一国制造业服务投入质量整体上对FTA网络地位的促进效应具有显著的负向调节作用。进一步根据效应分解结果分析,这主要是由制造业国内服务投入质量引起的,质量匹配驱动下国内外中间服务产品的再配置,削弱了FTA网络地位在供给端依托国外服务发展国内服务的作用效果。而来自非FTA伙伴的国外服务投入质量呈现正向调节效应。此外,上述调节效应在不同的分类型服务业、分类型制造业及不同国内投入密度的服务部门体现出明显的异质性。

中国先进制造业与生产性服务业关联网络结构特征

基于最新2020年中国153部门投入产出表,以生产性服务业部门为供给侧,以先进制造业部门为需求侧,构建两业关联二模网络,并分为供给网络和需求网络综合分析两业网络的结构特征。产业网络分析显示:供给网络和需求网络在不同视角下形态各异且存在核心与孤立节点,需求网络结构相比于供给网络更加稀疏;通过中心性分析对产业节点地位做了进一步的量化分析,与可视化结果基本一致;供给网络和需求网络的核心边缘结构不同,且供给网络比需求网络的拟合效果和分块效果更好;二模网络密度显示,联动性的密度主动性低于被动性,个体性的主被动密度在不同部门表现各异。

数字资产超网络嵌入、生态场域资源拼凑与制造业服务模式创新——来自华为、海尔、京东、阿里的多案例研究

从数字资产超网络嵌入视角,遵循“资源行动-资源拼凑-价值实现”逻辑思路,采用多案例研究方法,解构工业互联网平台领先企业制造业服务模式创新的过程机理。研究发现,工业互联网平台领先企业在界面融合、交互赋能、协同演化机制支撑作用下,数字资产超网络嵌入制造业数字价值生态系统,在生态场域开展资源拼凑,完成机会捕获、知识整合及知识治理,实现制造业服务模式创新,表现为制造业架构服务模式创新及制造业孵化服务模式创新。探索面向制造业龙头企业、细分行业、区域集群场景的服务模式创新范式。相关研究丰富了制造业服务模式创新理论,为工业互联网平台领先企业服务制造业数字化转型提供重要实践启示。

Fully Connected Convolutional Neural Network in PCB Soldering Point Inspection

In Electronics Manufacturing Services (EMS) industry, Printed Circuit Board (PCB) inspection is tricky and hard, especially for soldering point inspection due to the extremely tiny size and inconsistent appearance for uneven heating in reflow soldering process. Conventional computer vision technique based on OpenCV or Halcon usually cause false positive call for originally good soldering point on PCB because OpenCV or Halcon use the pre-defined threshold in color proportion for deciding whether the specific soldering point is OK or NG (not good). However, soldering point forms are various after heating in reflow soldering process. This paper puts forward a VGG structure deep convolutional neural network, which is named SolderNet for processing soldering point after reflow heating process to effectively inspect soldering point status, reduce omission rate and error rate, and increase first pass rate. SolderNet consists of 11 hidden convolution layers and 3 densely connected layers. Accuracy reports are divided into OK point recognition and NG point recognition. For OK soldering point recognition, 92% is achieved. For NG soldering point recognition, 99% is achieved. The dataset is collected from KAGA Co. Ltd Plant in Suzhou. First pass rate at KAGA plant is increased from 25% to 80% in general.

空间控制技术发展与展望

控制是航天器在空间环境下自主完成复杂任务的关键技术.首先梳理了中国空间控制技术过去50多年来的发展成果,总结划分为航天器姿态控制、姿态轨道控制、“感知−决策−执行”(Perception-decision-action,PDA)自主控制三个方面,并在综述了各方面主要进展的基础上,围绕超大结构航天器姿态轨道控制、轨道空间博弈控制、网络化航天器集群控制、地外探测智能无人系统控制、跨域航天器自主控制、在轨建造与维护(On-orbit servicing,assembly,and manufacturing,OSAM)控制6个技术方向,提出面临的挑战和需要重点关注的基础性问题,为空间控制技术未来的发展提供借鉴和参考.

蚁群BP神经网络在云制造知识服务组合优化中的应用

为实现针对复杂零件在云制造环境下知识资源的服务组合优化,建立了以QoS服务需求为优化目标的服务组合优化模型。首先,利用灰色关联分析对制造资源进行预处理以减小知识资源搜索范围,降低搜索成本。其次,利用改进的蚁群算法对知识资源进行全局优化分析,以提高匹配速度。最后,利用蚁群BP神经网络算法对解空间中最优解进行再次优化以提高知识服务组合的学习效率和学习精度。实验结果表明,灰色关联分析、改进的蚁群算法以及BP神经网络的使用,可缩短知识服务的搜索时间,提高匹配精确度,有效解决知识服务组合优化问题。

先进制造业与生产性服务业融合网络结构特征研究

基于2005—2020年我国30个省级行政区先进制造业与生产性服务业数据,运用社会网络分析法和修正的引力模型,分析先进制造业与生产性服务业融合网络的结构特征。在整体网络层面,呈现联系日渐紧密、互惠性稳定较强、网络关联关系稳定、“两业”融合效率上升的特征;在节点网络层面,呈现由“单中心带动”转为“多中心驱动”、各中心存在“强者恒强,整体前进”态势,节点间相互作用力格局趋于稳定;在区域网络层面,呈现核心区块规模扩大、分布均衡化特点,各核心地区作为区域“两业”融合的增长点是系统实现整体高质量发展的关键。基于实证结论,从促进“两业”融合、消减“两业”融合发展壁垒的角度提出政策建议。

基于图神经网络的云制造服务推荐方法研究

针对云制造服务平台上的海量制造服务信息所带来的信息过载问题,提出一种基于图神经网络的云制造服务推荐方法,有效克服了传统推荐方法无法利用数据高维特征的局限性。提取平台上制造服务资源的特征,根据不同的相似度计算方法将制造服务资源构建为网络图;利用邻居采样图神经网络(graph sample and aggregate, GraphSAGE)进行网络的表示学习,并将学习到的网络特征带入链接预测函数进行模型训练;通过对资源节点间的链接概率进行预测,完成对用户的制造服务推荐。结果表明,基于图神经网络算法的链接预测模型,其预测性能要优于所对比的共同邻居(common neighbors, CN)、Adamic-adar (AA)与资源分配(resource allocation, RA)链接预测算法,从而取得较好的推荐效果,为解决云制造服务推荐问题提供理论依据,有助于提高用户的决策效率。

生产性服务业集聚与制造业生产率提升空间联系的机理再识别与效应新发现:从互动见融合

全球经济下行的持续与积累,为我国经济增长带来了不确定性和不稳定性,预示着进一步扩大内需和深化供给侧结构性改革,以实现更高水平的国民经济良性循环,是我国促进经济快速且高质量发展的重要之举。进一步挖掘多维联系空间内生产性服务业集聚与制造业生产率的综合互动关系,对借助两业互动逻辑来精准提升制造业生产率,进而助力国内经济循环实现具有重要意义。以长江经济带108个城市2007—2020年的面板数据为样本,通过纳入两业空间不匹配指数对“生产性服务业集聚作用制造业生产率提升”的研究框架进行完善,从复杂网络联系空间出发对两业互动关系进行重新审视。结果表明:第一,长江经济带内生产性服务业与制造业之间存在空间不匹配事实,且不匹配程度正逐渐加剧。第二,产业维度联系空间内,两业空间不匹配事实会制约两业有效互动。第三,将产业维度联系空间拓展为复杂网络联系空间时,两业互动表现出了显著正向的溢出效应,且外溢效应明显大于本地效应。第四,复杂网络联系空间内,两业互动的溢出效应具有明显的行业异质性,具体表现为仅高端生产性服务业集聚发挥了显著溢出效应。第五,对比发现,复杂网络联系空间还能通过弱化两业空间不匹配对两业互动的负向影响,间接促进两业互动有效产生。基于上述研究结论,认为以数字化赋能深化生产性服务业与制造业融合发展、以招才引智推动高端生产性服务业集聚规模扩张、以优化两业空间布局推进生产要素跨部门有序流动是助力制造业生产率提升的有效政策工具。

服务型制造网络模块化质量属性识别

针对服务型制造网络(SMN)质量属性多级协同交互及各自相关矩阵非对称性问题,采用质量功能展开(QFD)将顾客需求映射到SMN模块化多级质量属性设计过程中,提出一种结合模糊层次分析(FAHP)、决策试验与实验评估(DEMATEL)的多模块递阶质量屋方法来计算考虑非对称性自相关矩阵的质量属性权重。首先从质量特性、质量水平、质量行为3个维度构建SMN模块化质量属性评价指标,然后建立FAHP-DEMATEL多模块递阶质量屋模型计算SMN模块化质量属性权重,并根据权重识别关键质量属性。最后通过案例对比传统QFD和FAHP-QFD方法,验证所提方法能够更好地揭示模块化间的协同交互规律及各自内部因素的直接关系与间接关系。

长三角地区制造业门户网站语言景观现状与优化建议

运用语言景观理论,探讨了长三角地区制造业门户网站语言景观现状。长三角制造业的门户网站语言景观双语界面内容较丰富,多模态特征较明显,但多语界面内容匮乏,部分译写不规范。研究从语码选择、语际转换、象征意义和语言模态方面提出了制造业门户网站语言景观优化建议:增加语码类型、规范外文译写、丰富模态形式、凸显企业特色。这些建议,有助于提升企业的语言服务能力,优化企业对外形象。

云制造特征及云服务组合关键问题研究

为实现基于知识的制造资源和制造能力的共享与协同,实现云制造系统中资源服务的增值和增效,在分析云制造典型特征后,对云制造中的资源、制造云服务、制造云的关系进行了阐述。在此基础上,设计了制造云服务管理原型系统功能结构,对基于云制造全生命周期运行的云服务组合需求进行了阐述。对云服务组合建模/描述和一致性检查、云服务关联关系、云服务组合柔性、组合网络及其动力学特性、云服务组合建模与评估、组合优选等实现云服务组合的关键问题进行了研究,为未来实现高效智能化的云制造服务管理提供理论支持。

快速制造网格及其服务结点的建设

实现资源共享、协同工作、实时动态建立虚拟组织是网络化制造追求的最终目标 ,也是网格计算的主要功能和特点。作者结合两者提出了制造网格 (MG)的概念 ,并建立了快速制造网格 (RMG)作为前期研究和试点工程。同时 ,采用WSDL描述、服务映射与实现、服务部署等方法 ,将快速制造资源描述和封装成服务 (RMSN) ,解决了制约网格技术向制造业推广的瓶颈 ,并以应用实例说明了具体的实现方法。