（信息与通信工程专业论文）制造网格资源共享的关键技术及其应用研究.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt o a c a d e m i cd e g r e ee v a l u a t i o nc o m m i t t e eo f w u h a nu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y f o rt h ed e g r e eo fd o c t o ro fp h i l o s o p h yi ne n g i n e e r i n g s t u d y o nk e y t e c h n o l o g i e sa n da p p l i c a t i o n so f m a n u f a c t u r i n gg r i d r e s o u r c es h a r i n g d o c t o r a lc a n d i d a t e ：t a n gb i n g m a j o r ：i n f o r m a t i o na n dc o m m u n i c a t i o ne n g i n e e r i n g s u p e r v i s o r ：p r o f z h o uz u d e w u h a n u n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y w u h a n ，4 3 0 0 7 0 ，p r c h i n a a p r i l ，2 0 1 0 a ， 龄 i ；， f 明并表示了谢意。 日期：型口- - 石 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：盘墨导师( 签名) ：日期：。丛 气 广 4 1 也 入 飞 ， 武汉理工大学博士学位论文 摘要 制造业及其信息化中存在着制造资源的浪费及资源孤岛效应、系统的封闭 性、建设成本高、可重构能力及可配置能力差、对市场的应变能力差等问题。 与此同时，市场竞争对实现支持多企业间的资源广泛共享、实现上下游企业链 的敏捷组合的网络化制造环境提出了迫切需求。将制造网格( m a n u f a c t u r i n g g r i d ，m g r i d ) 作为解决上述问题的一种方案，最终会形成行业乃至区域内的虚 拟企业联盟，在制造企业间形成符合现代要求的既竞争又合作的关系，制造企 业会因此而获得更多生存空间，会为客户提供更优质的服务。 当前制造网格的研究主要集中在制造网格的体系结构，资源共享方式，资 源管理与调度等抽象层面上的研究，对制造网格在行业领域和区域内的应用研 究较少，且没有形成完整的关于如何进行制造网格应用推广的方法。此外，目 前已开发实现的制造网格系统普遍存在可复用性差。针对上述研究存在的问题， 本论文对制造网格资源共享的关键技术及其应用进行了深入研究。按照从关键 技术研究到应用研究的路线，主要工作和研究内容包括： ( 1 ) 通过对制造网格的概念与内涵，制造资源建模、信息管理、服务质量 ，资源服务优化配置、信息安全等相关关键技术的研究，归纳了由基础设施层 、中间件层和应用层所组成的三层制造网格体系结构，总结了制造活动的全过 程中包含的由群体协作实现的协同服务。 ( 2 ) 通过对服务构件架构的研究，实现了一个构件开发工具，可对构件进 行制作、管理与组装，自动生成代码框架，迅速生成应用系统。并从软件构件 的思想，对协同产品制造进行建模，在此基础之上，以软件复用和系统重构为 目标，按照软件构件开发方法，实现了协同产品制造系统原型。 ( 3 ) 研究了基于制造网格的设备故障诊断系统，该系统将制造设备供应商 、设备用户和合作伙伴等多个部门和机构的故障诊断资源进行集成共享，利用 多个部门的计算资源、存储资源、信息资源、知识资源、专家资源等进行协同 工作，来对故障数据进行分析和解算。研究了网格故障诊断系统的体系结构和 工作机制，解决了数据管理及数据传输问题，最后利用数据管理中间件实现了 一个故障诊断原型系统。 ( 4 ) 研究了基于制造网格的协同供应链服务系统，给出了包括质量、价格 武汉理工大学博士学位论文 、履约和服务四个指标的供应商评价体系，在此基础之上，提出了以提高服务 质量为目标的供应商资源优选算法，实现为制造商自动选择合适的供应商，解 决了交易的双方企业在采购过程中的沟通问题和订单监控问题，在采购工作流 程的指引了，交易双方实现了企业间的采购信息共享，最后提出了一个基于动 态策略的企业联合采购协商算法。 ( 5 ) 通过对网络环境下的企业盈利模式的研究，提出了制造网格平台如何 运营的方案，研究了制造网格平台的服务模式以及企业盈利模型，并提出了针 对中小企业的网格协同采购系统应用服务提供商方案。最后总结了协同供应链 服务系统在市场化示范推广中的工作经验，论述了应用推广过程中碰到的技术 问题和社会问题。 关键词：制造网格；网格应用；供应链管理；故障诊断；软件构件 a ， 入 艮 户 武汉理工大学博士学位论文 a b s t r a c t m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r ya n de n t e r p r i s e i n f o r m a t i z a t i o na r ef a c e dw i t ht h e p r o b l e m so ft h e r ee x i s t i n gaw a s t eo fm a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e ，e x i s t i n gr e s o u r c e i s l a n d ，c l o s e di n f o r m a t i o ns y s t e m ，h i g hc o s tf o rs y s t e md e v e l o p m e n t ，b a da b i l i t yo f s y s t e mr e c o n s t r u c t i o na n du s e rr e c o n f i g u r a t i o n ，a n dp o o ra d a p t a b i l i t yf o rt h em a r k e t s c h a n g e a tt h es a m et i m e ，m a r k e tc o m p e t i t i o np u t sf o r w a r da nu r g e n tn e e do fa n e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n ge n v i r o n m e n t , w h i c hc o u l dr e a l i z eaw i d er a n g eo fr e s o u r c e s h a r i n ga m o n ge n t e r p r i s e s ，a n da c h i e v ea g i l ec o m b i n a t i o no ft h eu p s t r e a ma n d d o w n s t r e a me n t e r p r i s ec h a i n t h e r e f o r e ，m a n u f a c t u r i n gg r i d ( m g r i d ) t e c h n o l o g yi s p r o p o s e da sas o l u t i o nt ot h ea b o v ep r o b l e m s ，w h i c hw i l lu l t i m a t e l yl e a dt ov i r t u a l e n t e r p r i s ea l l i a n c e sw i t h i nt h ei n d u s t r yo rt h er e g i o n , a n df o r man e we n t e r p r i s e r e l a t i o n s h i pw h i c hm e e t sm o d e mr e q u i r e m e n t so fb o t l lc o m p e t i t i o na n dc o o p e r a t i o n m o r el i v i n gs p a c ew i l lb eg a i n e db ym a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s et os u r v i v ei n t h e c o m p e t i t i v em a r k e t ，a n di tw i l lp r o v i d ec u s t o m e r sw i t hb e t t e rs e r v i c e s t h er e s e a r c ho fm g r i dc u r r e n t l yf o c u s e so nt h e o r e t i c a lr e s e a r c hl e v e l ，s u c ha st h e a r c h i t e c t u r eo fm g r i d ，r e s o u r c es h a r i n gm e t h o d ，a n dr e s o u r c em a n a g e m e n ta n d s c h e d u l i n g i th a sb e e np a i dl i t t l ea t t e n t i o nt ot h er e s e a r c ho fm g r i dd e m o n s t r a t i o n a p p l i c a t i o ni ni n d u s t r yo rr e g i o n b e s i d e s ，c u r r e n tm g r i di m p l e m e n t a t i o n sc o m m o n l y h a v ep o o rr e u s a b l ea b i l i t y a i m i n gt ot h ee x i s t e dp r o b l e m so fc u r r e n tr e s e a r c ho f m g r i d ，r e l a t e dk e yt e c h n o l o g i e sa n da p p l i c a t i o nf o rm g r i dr e s o u r c es h a r i n ga r e s t u d i e di nt h i sd i s s e r t a t i o n f o l l o w i n gt h er o u t eo ft e c h n i c a lr e s e a r c ht oa p p l i c a t i o n r e s e a r c h ，t h em a i nw o r ka n dc o n t r i b u t i o n so ft h i sd i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) r e l a t e dk e yt e c h n o l o g i e so fm g r i da r es t u d i e d ，i n c l u d i n gt h ec o n c e p t i o na n d c o n n o t a t i o no fm g r i d ，m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c em o d e l i n g ，i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ， q u a l i t yo fs e r v i c e ( q o s ) ，o p t i m a lc o n f i g u r a t i o nf o rr e s o u r c es e r v i c e ，i n f o r m a t i o n s e c u r i t ) ，t e c h n o l o g y , a n ds oo n at h r e e l a y e rm g r i da r c h i t e c t u r ei sp r e s e n t e d ，w h i c h c o n s i s t e do ft h ei n f r a s t r u c t u r el a y e r , t h em i d d l e w a r el a y e r , a n dt h ea p p l i c a t i o nl a y e r t h e n , c o l l a b o r a t i v es e r v i c e sa c h i e v e db yg r o u pc o l l a b o r a t i o na m o n gi nt h ew h o l e p r o c e s so fm a n u f a c t u r i n ga c t i v i t i e sa r es u m m a r i z e d ( 2 ) s e r v i c ec o m p o n e n ta r c h i t e c t u r e ( s e a ) i ss t u d i e d ，a n dt h e nac o m p o n e n t i i i 武汉理工大学博士学位论文 d e v e l o p m e n tp l a t f o r m ( c d p ) t o o li si m p l e m e n t e d ，w h i c hc a l lh a n d l et h es o f t w a r e c o m p o n e n tc r e a t i o n , m a n a g e m e n ta n dc o m p o s i t i o n u s i n gc d pt o o l ，s o u r c ec o d e f r a m e w o r kc a na l s ob eg e n e r a t e da u t o m a t i c a l l y , a n dt h ea p p l i c a t i o ns y s t e mc a nb es e t u pr a p i d l y ac o l l a b o r a t i v ep r o d u c tm a n u f a c t u r i n gi sm o d e l e du s i n gt h ei d e ao f s o f t w a r e c o m p o n e n t t h e n ，b a s e do nt h em e t h o d o l o g yo fc o m p o n e n tb a s e d d e v e l o p m e n t ( c b d ) ，ap r o t o t y p eo fc o l l a b o r a t i v ep r o d u c t i o nm a n u f a c t u r i n gs y s t e mi s i m p l e m e n t e d ( 3 ) ac o l l a b o r a t i v ef a u l td i a g n o s i ss y s t e mf o rm a n u f a c t u r i n ge q u i p m e n t ( c f d s ) b a s e do nm g r i di sr e s e a r c h e d ，w h i c hi n t e g r a t e sd i f f e r e n tf a u l td i a g n o s i sr e s o u r c e s f r o me q u i p m e n ts u p p l i e r , e q u i p m e n tu s e ra n d p a r t n e r s ，i n c l u d i n gc o m p u t i n gr e s o u r c e s ， s t o r a g er e s o u r c e s ，i n f o r m a t i o nr e s o u r c e s ，k n o w l e d g er e s o u r c e s ，a n de x p e r tr e s o u r c e s ， t op e r f o r mt h ea n a l y s i so ff a u l td a t a t h ea r c h i t e c t u r ea n dw o r k i n gm e c h a n i s mo f c f d ss y s t e mi sp r o p o s e d ，a n dt h ep r o b l e mo fd a t am a n a g e m e n ta n dd a t at r a n s f e r r i n g i ss o l v e d f i n a l l y , t h ep r o t o t y p eo fc f d ss y s t e mi s i m p l e m e n t e db a s e do nad a t a m a n a g e m e n tm i d d l e w a r e ( 4 ) ac o l l a b o r a t i v es u p p l yc h a i ns e r v i c es y s t e m ( c s c s ) b a s e do nm g r i di s p r o p o s e d as u p p l i e re v a l u a t i o nm e t h o d ( s e m ) i sp r e s e n t e d ，w h i c hc o n s i d e r e df o u r f a c t o r s ( p r i c e ，q u a l i t y , c r e d i t ，a n ds e r v i c e ) b a s e do ns e m ，a no p t i m a ls e l e c t i o n a l g o r i t h mw h i c ha i m sa ti m p r o v i n gs e r v i c eq u a l i t yi sp r o p o s e d ，w h i c hc o u l ds e l e c ta b e s ts u p p l i e rf o rm a n u f a c t u r e t h ep r o b l e m so fc o m m u n i c a t i o na n do r d e rm o n i t o r i n g i nt h ep r o c u r e m e n tp r o c e s sa r es o l v e db yt h ec s c ss y s t e m g u i d e db yp r o c u r e m e n t w o r k f l o w , t h em a n u f a c t u r e ra n dt h es u p p l i e ra c h i e v et h ep r o c u r e m e n ti n f o r m a t i o n s h a r i n g t h e n ，an e g o t i a t i o na l g o r i t h m 、) l ，i t l ld y n a m i cs t r a t e g yf o rj o i n te n t e r p r i s e p r o c u r e m e n ta c t i v i t yi sp r o p o s e d ( 5 ) a f t e rt h ec o r p o r a t ep r o f i tm o d e li nn e t w o r k e de n v i r o n m e n ti ss t u d i e d ，t h e o p e r a t i o np l a nf o rm g r i dp l a t f o r mi sd i s c u s s e d f u r t h e r m o r e ，s e r v i c ep a t t e r na n d c o r p o r a t ep r o f i tm o d e li nm g r i da r ea l s od i s c u s s e d t h ep r o g r a mo fc a r r y i n go u t c s c ss y s t e mi ns m a l la n dm i d d l e s i z e de n t e r p r i s e s ( s m e s ) u s i n ga p p l i c a t i o n s e r v i c ep r o v i d e r ( a s p ) m o d e li sp r o p o s e d f i n a l l y , c a s es t u d i e so fo u re f f o r to nt h e a p p l i c a t i o nd e m o n s t r a t i o no fc s c ss y s t e mi nt h em a r k e tp r o m o t i o na r eg i v e n ，a n d t h et e c h n i c a la n ds o c i a lp r o b l e m se n c o u n t e r e db yu sa l ea l s od e s c r i b e d k e y w o r d s ：m a n u f a c t u r i n gg r i d ，g r i da p p l i c a t i o n , s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t , f a u l td i a g n o s i s ，s o r w a l ec o m p o n e n t i v 一 4 一， 吨 八 玉 、 ； f 产 武汉理工大学博士学位论文 目录 第1 章绪论1 1 1 论文的研究背景及意义1 1 1 1 课题来源与背景l 1 1 2 研究的目的与意义4 1 2 相关领域的国内外研究现状6 1 2 1 制造网格研究现状6 1 2 2 工作流技术与供应链管理研究现状7 1 2 3 设备故障诊断研究现状8 1 2 4 制造网格应用研究的现状。1 1 1 3 论文的主要研究内容和组织结构1 1 1 3 1 主要研究内容1 1 1 3 2 组织结构。1 3 第2 章制造网格关键技术研究1 5 2 1 制造网格概念及体系结构1 5 2 1 1 制造网格概念1 5 2 1 2 制造网格与网络化制造1 6 2 1 3 制造网格与企业联盟1 7 2 1 4 制造网格体系结构1 8 2 2 制造网格关键技术l9 2 2 1 制造资源共享1 9 2 2 2 制造资源建模2 l 2 2 3 制造网格信息管理2 2 2 2 4 制造网格服务质量2 3 2 2 5 制造网格资源服务优化配置2 4 2 3 制造网格应用关键技术2 4 2 3 1 制造网格信息安全技术2 4 2 3 2 制造网格应用难点2 5 2 3 3 基于制造网格的协同服务2 6 武汉理工大学博士学位论文 2 4 本章小结2 7 第3 章基于构件模型的制造网格系统研究2 8 3 1 基于服务构件的分布式系统开发2 8 3 1 1 软件构件及其概念2 8 3 1 2 基于软件构件的系统开发3 0 3 1 3 服务构件架构3 1 3 2 基于构件模型的制造网格系统建模3 2 3 2 1 制造网格系统的建模3 3 3 2 2 制造网格实体构件与功能构件3 4 3 3 服务构件开发平台3 5 3 3 1 构件描述语言3 5 3 3 2 构件组装描述语言3 5 3 3 3 复合构件组装3 6 3 3 4 构件库管理系统3 7 3 3 5 服务构件封装3 8 3 4 基于构件模型的制造网格原型系统实现3 9 3 4 1 构件开发平台及其实现。3 9 3 4 2 协同产品制造服务的定义。4 2 3 4 3 原型系统实现4 2 3 4 4 与其他制造网格系统的区别。4 4 3 5 本章小结。4 4 第4 章制造网格平台协同故障诊断系统研究4 5 4 1 制造网格环境下的故障诊断4 5 4 1 1 可行性分析4 5 4 1 2 系统体系结构4 7 4 1 3 系统工作机制4 9 4 1 4 系统特点5 2 4 2 数据管理与任务管理5 3 4 2 1 诊断数据特点。5 3 4 2 2 数据存储与数据传输5 3 4 2 3 任务管理5 4 4 3 原型系统实现5 4 a 甲 t l 入 ， k 、 f 4 3 1 数据管理中间件5 5 4 3 2 系统总体设计5 8 4 3 3 主要功能模块及其实现5 9 4 3 4 性能测试6 2 4 4 本章小结6 4 第5 章制造网格平台协同供应链管理系统研究6 5 5 1 网格环境下的供应链管理系统建模6 5 5 1 1 供应链管理及其关键技术6 5 5 1 2 资源与服务描述6 6 5 1 3 工作流描述6 8 5 2 基于制造网格的协同供应链服务系统7 1 5 2 1 企业拓扑结构7 1 5 2 2 层次化体系结构7 2 5 2 3 功能与特点7 3 5 2 4 系统运行机制7 4 5 2 5 供应商资源评价体系。7 4 5 2 6 供应商资源优选算法。7 5 5 2 7 采购业务流程与业务数据7 9 5 2 8 制造商与供应商间的通信8 0 5 3 制造网格环境下企业联合采购模型8 1 5 3 1 联合采购目的及意义8 1 5 3 2 联合采购原理与协商算法8 2 5 4 原型系统实现8 8 5 4 1 系统总体设计8 8 5 4 2 主要功能模块及其实现。8 9 5 5 本章小结9 4 第6 章制造网格环境下的企业盈利模式研究9 5 6 1 制造企业的两种盈利模式9 5 6 2 制造网格环境下的企业盈利模式9 6 6 2 1 制造网格应用的机遇9 6 6 2 2 制造网格运营平台9 7 6 2 3 服务模式与企业盈利9 9 武汉理工大学博士学位论文 6 3 面向定制的中小企业盈利模式及策略1 0 1 6 4 制造网格平台运营及市场化示范推广案例分析1 0 1 6 5 本章小结1 0 4 第7 章全文总结与展望1 0 5 7 1 本文的主要研究工作1 0 5 7 2 下一步的工作展望。1 0 5 参考文献1 0 7 至i 【谢1 16 附录攻读博士学位期间发表的学术论文1 1 7 附录攻读博士学位期间参与的科研项目1 1 9 j r j 参 。p _ +一 一 入 l 武汉理工大学博士学位论文 第1 章绪论 1 1 论文的研究背景及意义 1 1 1 课题来源与背景 本学位论文的研究主要得到以下项目的资助： ( 1 ) 国家自然科学基金重大国际合作与交流项目( n o 5 0 6 2 0 1 3 0 4 4 1 ) ：以网 络为基础的数字制造环境的新理论和新技术研究。 ( 2 ) 广东省佛山市顺德区科技局产学研合作项目( n o 2 0 0 7 c x y 0 2 8 ) ：基 于网格的机械装备数字化制造资源平台。 ( 3 ) 欧盟第七框架项目e d g e s ( n o r i 2117 2 7 ) ：e n a b l i n gd e s k t o pg r i d sf o r e s c i e n c e 。 2 0 世纪9 0 年代以来，伴随着计算机和网络技术的快速发展，逐渐兴起了一 种称之为“网格的新技术，它的目标是实现网络环境下的异构的资源共享和 协同工作，消除信息孤岛与资源孤岛。i a nf o s t e r 等人对网格给出了明确的定义， “网格是应该能够在动态的多机构组成的虚拟组织中共享资源和协同式地解决 问题 l l 】，其核心概念是“在一组参与节点( 资源提供者和资源消费者) 中进行 资源协商达到共享管理，利用协商得到的资源池共同解决一些问题”【2 】。 网格吸引了越来越多的学术界和工程界的关注。欧盟、美国、中国、日本等 都陆续推出了各自的国家性的重大网格研究计划，信息行业和工程领域的知名 公司也都纷纷开展了海量存储、海量计算，复杂产品设计与仿真等方面的研 究，一些网格体系结构和网格的标准也都相继被陆续提出来了，其中融合了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 ) 3 1 思想和w e b 服务技术的开放网格服务体系结 构o g s a ( o p e ng r i ds e r v i c e sa r c h i t e c t u r e ) 【4 卅是建立在现有的开放标准协议如 w s d l ( w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) 7 1 、u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) 、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 0 1 ) 、w s r f ( 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 ) 瞵】等基础之上，目标是为世界各地的网格提供一个 公共的技术基础，已经成为了目前广泛认可的网格标准。 以先进制造技术为核心的制造业的总体发展趋势是全球化、网络化，集成 武汉理工大学博士学位论文 化、智能化、虚拟化、柔性化，精密化，以设计数字化，制造装备数字化，生 产过程数字化，诊断维护数字化，管理数字化、企业数字化为重要特征的数字 制造技术成为了现代制造技术发展的重要核心1 9 1 1 】。在制造业的发展过程中，一 方面中小企业往往缺乏制造设备资源，而另一方面一些大企业往往拥有较好的 制造设备资源，但是使用效率却不高，这就造成了制造资源的浪费，且企业间 实现资源的协作存在着一系列技术和社会问题。随着社会的进步和技术的发展， 生产设备和生产方式已经由劳动密集型向知识密集型的方向转变了，为用户提 供优质的产品制造服务，企业才能够在激烈的竞争中保持不败地位，如何提高 产品制造的服务质量是制造企业需要重点关注的一个问题。 为了快速适应市场环境的变化，提高制造企业的核心竞争力和地区资源整合 的优势，市场竞争对实现支持多企业间资源共享、实现上下游企业链的敏捷组 合的网络化制造环境提出了迫切需求，迫切地需要在基于网络的信息基础平台 上，不同区域、不同层次的参与者都能通过网络实现产品设计、原料采购、产 品生产制造、产品销售等各种环节的整合与集成，达到企业制造和管理的敏捷 化和高效化1 1 2 1 3 j 。 现在很多制造企业开始使用信息化管理手段改善企业的管理水平，如物料资 源计划( m i 心) 、企业资源计划( e i 冲) 、供应链管理( s c m ) 等系统的实施， 虽然可以提高企业的数字化管理水平，为企业发展带来了活力，但这些系统往 往仅局限于在一个制造企业内部实施。在企业的信息化建设过程中，当前在企 业内部及企业之间要么存在着信息孤岛，要么必须以紧耦合的方式实现企业应 用集成，难以支持动态开放环境下的共享与协同。在企业的信息化建设中，普 遍存在着以下一些问题： ( 1 ) 现有的信息化系统对快速变化的市场响应能力和应变能力差。 ( 2 ) 封闭的信息化系统使上下游企业难以及时、有效地进行各种协同。 ( 3 ) 信息化系统的建设成本高昂、可重构能力及用户可配置能力差。 一个企业成功的关键在很大程度上取决于它是否能够快速地应对各种复杂 的商业环境的变化，并为其所服务的市场创造价值。为此，企业就需要和它的 供应商、客户甚至竞争对手建立密切的新型伙伴关系。企业应该把自己看作是 整个供应链中的一员，和其他成员一起共享信息，协同计划和处理各种业务流 程，以一种全新的商业运作模式一起为最终的客户提供快速灵活、高效的支持 和服务。要实现这一切，建立集成的跨企业的供应链支持系统是最重要的一步。 企业与其供应商、客户由于产品的采购和销售而建立起了联系。采购管理指 2 ， 人 、 武汉理工大学博士学位论文 的是从采购计划下达、订单生成、订单执行、到货接收、检验入库到采购结算 的采购活动的全过程，对采购过程中物流运动的各个环节状态进行严密的跟踪、 监督，实现对企业采购活动执行过程的科学化管理。目前企业在采购管理中存 在的问题主要体现在： ( 1 ) 订单状况报告是订单处理过程的重要环节，也是客户最为关注的环节。 供应商不断向客户报告订单处理过程中或货物交付过程中的任何延迟，确保优 质的客户服务。目前对订单处理进度、订单货物交付时间等状况的报告这一个 环节缺乏有效的信息化管理手段，很多中小型制造企业信息化程度不高，给这 些信息的传递带来很大的麻烦，致使效率低下，大多数还是采用传统的电话、 传真、电子邮件等方式。 ( 2 ) 对于中小型制造企业，它们的生产规模较小，信息化水平不高，企业 内部生产管理比较混乱。因此，当中小企业在与大型企业进行交易时，往往处 于弱势的地位，没有发言权和议价权。 ( 3 ) 随着电子商务的兴起，一些强势的大型企业实施了自己的信息化系统， 要求他们的重要客户也集成到自己的系统中去，这样就造成了信息的不对称。 因此，对第三方交易平台提出了迫切的需求，企业与企业，企业与客户，客户 与客户之间迫切需要在第三方的平台上进行交易，但同时若交易的重要数据存 储在第三方平台上势必带来一定的安全隐患问题。 随着机械装备和机电设备的功能日益增多，以智能化、自动化，数字化和精 密化等为特征的新设备，其结构变得越来越复杂，系统内部的相互联系也越来 越密切，生产过程中的故障原因往往非常复杂且形式多样。我国的复杂设备故 障诊断方法主要还是采用了传统模式，存在着资源分散、响应迟缓、成本昂贵、 效果不佳等问题。目前，在工业化发达国家中作为第三产业重要支柱的维护服 务行业扮演着越来越重要的角色。以美国为例，维修保养汽车的工人人数比汽 车制造业的工人人数多出了将近1 0 倍，而用于汽车维修的费用要比用于汽车制 造的费用多出数倍乃至数十倍。 据统计，复杂系统生命周期内的维护代价一般要超过系统最初购买时价格的 3 到1 0 倍，而据德国西门子公司的一项统计，大约有6 0 的系统维护操作问题 都可以通过远程服务方式来解决，从而免去了工程师的现场服务。这样，不仅 满足了实时响应用户请求的需要，而且还可以大大节省维护费用，远程诊断维 护服务的开通将会使现场工作减少约6 0 。仅仅依靠有限的维修技术工人到现 场解决故障问题，显然已经不能适应现代企业发展的要求。因此，现代企业对 3 武汉理工大学博士学位论文 设备提供远程故障诊断服务，提出了迫切需要，急切需要一种提高产品维护自 动化水平和产品诊断维护效率的有效方法。无论是从应用的领域( 如军事、民 用) ，还是从应用的对象( 如机械装备、交通、电力、化工、能源、医疗等) 来 看，研究基于w e b 和网络技术的远程智能故障诊断系统成为了一个热点问题， 并产生了一些成功的应用。 复杂设备的远程智能故障诊断技术总体的发展趋势如下： ( 1 ) 信息化：大量使用现代计算机与网络技术，采用网络化系统模式，消 除了时间和地理空间上的障碍。 ( 2 ) 敏捷化：一是实时诊断实现快速消除复杂设备的故障；二是实现设备 设计、制造、使用、维修所涉及到的多个单位和机构形成联盟，大大提高诊断 资源使用范围，提高使用效率。 ( 3 ) 智能化：引入了人工智能等技术，有助于复杂设备故障的快速消除， 开辟了复杂设备诊断维修的新资源诊断知识资源。 现有的设备故障诊断系统多为有针对性的、相对独立的单个诊断系统，其通 用性较差，且诊断知识难以及时更新和集成，求解问题的方法非常单一，难以 获取大量的分析数据，并且分析的手段也不完备；其次，难以综合多方的诊断 专家和诊断结果；并且，对设备制造