基于分层任务网络的云制造任务分解方法

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种基于顺序任务分解的云制造任务分解算法。首先给出云制造任务描述模型以及任务约束结构的相关定义，对制造任务粒度分析方法、制造任务内聚性度量方法和制造任务相关性度量方法进行了研究。然后，采用递归分解算法对任务进行优化分解，并在分解过程中考虑任务的资源匹配问题。最后，以某变速箱试制任务分解为实例验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词: 云制造, 任务分解, 任务粒度, 分层任务网络

Abstract: A cloud manufacturing task decomposition algorithm was proposed herein on the basis of sequential task decomposition. Firstly, a descriptive model of manufacturing tasks and the related definitions of task constraint structures were provided were carried out. Then the researches of manufacturing task granularity analysis method, cohesion measurement method were carried out, and correlation measuring method. Then, recursive decomposition algorithm was adopted to carry out the tasks of optimization decomposition consistently, considering the task resource matching problem during the decomposition processes. Finally, feasibility and effectiveness of the proposed method was verified by an example of a gearbox test-manufacturing task decomposition.

Key words: cloud manufacturing, task decomposition, task granularity, hierarchical task network(HTN)

中图分类号:

TH166

刘明周, 王强, 凌琳. 基于分层任务网络的云制造任务分解方法[J]. 中国机械工程.

LIU Mingzhou, WANG Qiang, LING Lin.

Cloud Manufacturing Task Decomposition Method Based on HTN

[J]. China Mechanical Engineering.

参考文献

[1]BORENSTEIN D. A Directed Acyclic Graph Representation of Routing Manufacturing Flexibility[J]. European Journal of Operational Research，2000，127(1)：78-93.
[2]BRI R.Parallel Simulation Algorithm for Maintenance Optimization Based on Directed Acyclic Graph[J]. Reliability Engineering & System Safety，2008，93(6)：874-884.
[3]BROWNING T R.Applying the Design Structure Matrix to System Decomposition and Integration Problems:a Review and New Directions[J].IEEE Transactions on Engineering Management，2001，48(3)：292-306.
[4]GEORGIEVSKI I，AIELLO M.HTN Planning:Overview, Comparison, and Beyond[J]. Artificial Intelligence，2015，222：124-156.
[5]RAHMAN M M H，HORIGUCHI S.HTN:a New Hierarchical Interconnection Network for Massively Parallel Computers[J].IEEE Transactions on Information and Systems，2003，86(9)：1479-1486.
[6]安波，廖文和，郭宇，等.基于相关性的扩散制造任务规划方法研究[J].中国机械工程，2011，22(23)：2839-2844.
AN Bo，LIAO Wenhe，GUO Yu，et al.Study on Extended Manufacturing Task Planning Method Based on Correlation[J].China Mechanical Engineering，2011，22(23)：2839-2844.
[7]包北方，杨育，李斐，等.产品定制协同开发任务分解模型[J].计算机集成制造系统，2014，20(7)：1537-1545.
BAO Beifang，YANG Yu，LI Fei，et al. Decomposition Model in Product Customization Collaborative Development Task [J]. Computer Integrated Manufacturing Systems，2014，20(7)：1537-1545.〖ZK)〗
[8]GERASOULIS A，YANG T.On the Granularity and Clustering of Directed Acyclic Task Graphs[J].IEEE Transactions on Parallel & Distributed Systems，1993，4(6)：686-701.
[9]秦寿康. 综合评价原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社, 2003:24-45.
QIN Kangshou. Principle and Application of Comprehensive Evaluation Methods[M].Beijing:Publishing House of Electronics Industry，2003:24-45.
[10]MU C, LI Y. An Intrusion Response Decision-making Model Based on Hierarchical Task Network Planning[J]. Expert Systems with Applications, 2010, 37(3):2465-2472.

[1]	陆剑峰, 韩调娟, 俞耀平. 基于服务编排的云制造服务协同[J]. 中国机械工程, 2021, 32(07): 849-859.
[2]	李阳, 郭飞, 李茂源, 张云, 李德群. [成形过程的数据挖掘与深度学习方法]塑料注射成形智能技术及其应用[J]. 中国机械工程, 2020, 31(22): 2734-2744.
[3]	李强, 汝渴, 刘计良, 张科. [数据驱动的智能服务]面向大规模个性化的交互式云制造模式[J]. 中国机械工程, 2020, 31(07): 788-796.
[4]	和征;张志钊;李勃. 云制造供应链知识转移激励的演化博弈模型[J]. 中国机械工程, 2020, 31(06): 695-705.
[5]	龚小容, 李孝斌, 尹超. [云制造]云制造环境下基于贝叶斯网络的机床装备资源优化决策方法[J]. 中国机械工程, 2018, 29(20): 2438-2445.
[6]	何巍, 贾国柱, 孔继利, 宗恒山. [云制造]基于可持续性的云制造多任务调度[J]. 中国机械工程, 2018, 29(18): 2215-2225.
[7]	刘永奎, 王力翚, 王曦, 徐旬. [云制造]云制造再探讨[J]. 中国机械工程, 2018, 29(18): 2226-2237.
[8]	董元发;吴正佳;杜轩;查靓;袁庆松. 非稳态云制造服务过程资源异常管理方法[J]. 中国机械工程, 2018, 29(10): 1193-1200.
[9]	鲁建厦, 胡庆辉, 董巧英, 汤洪涛. 面向云制造的混流混合车间调度问题[J]. 中国机械工程, 2017, 28(02): 191-198,205.
[10]	汤华茂, 郭钢. 云制造资源虚拟化描述模型及集成化智能服务模式研究[J]. 中国机械工程, 2016, 27(16): 2172-2178.
[11]	刘波, 张自力. 面向云制造系统复杂任务请求的服务组合优化框架[J]. 中国机械工程, 2015, 26(8): 1048-1057.
[12]	谭明智, 易树平, 曾锐. 基于服务满意度的云制造服务综合信任评价模型[J]. 中国机械工程, 2015, 26(18): 2473-2480.
[13]	尚欣1;殷国富2. 基于动态云制造的定制加工系统组态分析及优化[J]. 中国机械工程, 2014, 25(7): 906-910.
[14]	沈磊;郭钢;董元发;罗妤. 面向装备制造行业的云制造服务需求与资源响应模型[J]. 中国机械工程, 2014, 25(7): 911-917.
[15]	马军;罗国富;路迪;郭炎强. 制造资源云集成元建模及云Agent服务调度研究[J]. 中国机械工程, 2014, 25(7): 917-923,930.