《汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格》系統(tǒng)介紹了網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代汽車(chē)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)和典型案例。主要內(nèi)容包括協(xié)同制造網(wǎng)格的基本理論和體系結(jié)構(gòu)，協(xié)同制造網(wǎng)格的系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)與集成技術(shù)，以及協(xié)同制造網(wǎng)格在汽車(chē)耐撞性協(xié)同仿真、汽車(chē)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘、汽車(chē)整車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審、汽車(chē)總裝線協(xié)同工藝仿真等方面的四項(xiàng)典型應(yīng)用系統(tǒng)和示范案例。
《汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格》可供從事數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、計(jì)算機(jī)仿真、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造等行業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員參考。也可作為機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)工程等專(zhuān)業(yè)的研究生輔助教材。
中國(guó)是世界汽車(chē)制造和消費(fèi)大國(guó)，但要實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵是提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力�？v觀國(guó)際先進(jìn)汽車(chē)制造業(yè)，數(shù)字化制造技術(shù)是快速提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力的有效途徑之一。數(shù)字化制造需要大量的資源，既包括設(shè)備資源，如超級(jí)計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床等，也包括人力資源，如技術(shù)人員、管理人員等。對(duì)于像我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多、地域廣闊的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，地區(qū)之間、企業(yè)之間、部門(mén)之間的資源不平衡在過(guò)去一直存在，在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)存在。在這種國(guó)情下，實(shí)現(xiàn)資源共享就顯得尤其迫切和重要。網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)是近十多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，網(wǎng)格計(jì)算的基本思想就是充分利用社會(huì)資源，快速、高效、方便和安全地實(shí)現(xiàn)資源共享。因此，推動(dòng)網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的根本性轉(zhuǎn)變具有重大現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。
上海交通大學(xué)、上海超級(jí)計(jì)算中心和上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心長(zhǎng)期進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，推廣并行計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)，特別是汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用示范。2005年以來(lái)，合作研究完成了國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃“以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的科學(xué)活動(dòng)環(huán)境研究”中重點(diǎn)項(xiàng)目“協(xié)同制造網(wǎng)格示范應(yīng)用”（編號(hào)：90612017），國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863計(jì)劃”）“中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格南方主節(jié)點(diǎn)建設(shè)及應(yīng)用服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究”（編號(hào)：2006AA01A112），上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格”以及上海市信息化專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目“基于商性能計(jì)算數(shù)據(jù)的可視化服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”。目前，正在承擔(dān)國(guó)家“863計(jì)劃”重大項(xiàng)目“高效能計(jì)算機(jī)及網(wǎng)格服務(wù)環(huán)境”中重點(diǎn)課題“工業(yè)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)網(wǎng)格應(yīng)用社區(qū)”（編號(hào)：2009AA01A131）和“行人交通事故的數(shù)字化重構(gòu)技術(shù)及其應(yīng)用示范”（編號(hào)：2007AA11Z234）。
本書(shū)主要內(nèi)容是以上科研項(xiàng)目研究成果的系統(tǒng)總結(jié)和理論提升。因此，首先感謝國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)及其“以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的科學(xué)活動(dòng)環(huán)境研究”專(zhuān)家組、國(guó)家“863計(jì)劃”及其相關(guān)課題專(zhuān)家組、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)的大力資助。還要感謝這些科研項(xiàng)目的承擔(dān)單位：上海交通大學(xué)、上海超級(jí)計(jì)算中心和上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心的長(zhǎng)期合作，特別要感謝上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心提供了良好的應(yīng)用示范環(huán)境和條件。最后，要對(duì)所有參與這些項(xiàng)目研究的教師、工程技術(shù)人員和研究生表示感謝。正是大家的共同努力，才使本書(shū)成功面市。
本書(shū)內(nèi)容共包括7章。第1章是緒論，主要介紹協(xié)同制造技術(shù)和網(wǎng)格計(jì)算的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。第2章和第3章主要介紹網(wǎng)格計(jì)算和協(xié)同制造網(wǎng)格的基本理論、體系結(jié)構(gòu)和平臺(tái)系統(tǒng)等。
第1章 緒論
1.1 背景、意義和目標(biāo)
1.1.1 背景
1.1.2 意義和目標(biāo)
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 協(xié)同制造國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 網(wǎng)格技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 應(yīng)用前景
參考文獻(xiàn)
第2章 協(xié)同制造網(wǎng)格概念與體系結(jié)構(gòu)
2.1 引言
2.2 網(wǎng)格計(jì)算基本概念
2.2.1 網(wǎng)格的產(chǎn)生
2.2.2 網(wǎng)格的定義
2.2.3 網(wǎng)格的發(fā)展
2.2.4 網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
2.3 協(xié)同制造網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
2.3.1 定義及特征
2.3.2 相關(guān)術(shù)語(yǔ)
2.3.3 體系結(jié)構(gòu)
2.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格平臺(tái)
3.1 引言
3.2 協(xié)同制造網(wǎng)格平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 平臺(tái)業(yè)務(wù)流程
3.2.2 平臺(tái)基本功能模塊
3.2.3 平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)
3.3 協(xié)同制造網(wǎng)格平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)
3.3.1 資源管理技術(shù)
3.3.2 任務(wù)管理技術(shù)
3.3.3 應(yīng)用集成技術(shù)
3.3.4 用戶(hù)訪問(wèn)技術(shù)
3.3.5 安全技術(shù)
3.4 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
3.4.1 網(wǎng)格中間件
3.4.2 部署環(huán)境
3.4.3 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格平臺(tái)視圖
3.4.4 平臺(tái)應(yīng)用支持
3.4.5 應(yīng)用場(chǎng)景
3.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格耐撞性仿真應(yīng)用
4.1 引言
4.2 汽車(chē)耐撞性協(xié)同仿真應(yīng)用分析
4.2.1 工業(yè)需求分析
4.2.2 存在的主要問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)
4.2.3 開(kāi)發(fā)目標(biāo)
4.3 關(guān)鍵技術(shù)
4.3.1 耐撞性協(xié)同仿真應(yīng)用中間件技術(shù)
4.3.2 耐撞性協(xié)同仿真網(wǎng)格工作流
4.3.3 面向信息安全的模型協(xié)同設(shè)計(jì)方法
4.4 汽車(chē)耐撞性協(xié)同仿真實(shí)現(xiàn)
4.4.1 汽車(chē)耐撞性協(xié)同仿真系統(tǒng)架構(gòu)
4.4.2 開(kāi)發(fā)流程
4.4.3 基本應(yīng)用服務(wù)介紹
4.4.4 關(guān)鍵服務(wù)的實(shí)現(xiàn)
4.4.5 網(wǎng)格服務(wù)執(zhí)行流程
4.4.6 協(xié)同仿真成員間的信息安全
4.4.7 網(wǎng)格試驗(yàn)床與Portal
4.5 汽車(chē)耐撞性協(xié)同仿真典型應(yīng)用
4.5.1 整車(chē)有限元模型及試驗(yàn)場(chǎng)景
4.5.2 汽車(chē)耐撞性協(xié)同仿真過(guò)程
4.5.3 汽車(chē)耐撞性仿真結(jié)果分析
4.5.4 典型應(yīng)用總結(jié)
4.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格耐撞性數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用
5.1 引言
5.2 汽車(chē)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用分析
5.2.1 工業(yè)需求分析
5.2.2 存在的主要問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)
5.2.3 開(kāi)發(fā)目標(biāo)
5.3 關(guān)鍵技術(shù)
5.3.1 分布式數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用中間件技術(shù)
5.3.2 分布式數(shù)據(jù)挖掘網(wǎng)格工作流
5.3.3 網(wǎng)格環(huán)境下分布式數(shù)據(jù)挖掘分類(lèi)算法及元數(shù)據(jù)求解
5.4 汽車(chē)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)
5.4.1 汽車(chē)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4.2 網(wǎng)格環(huán)境下分布式數(shù)據(jù)決策樹(shù)挖掘服務(wù)
5.4.3 網(wǎng)格環(huán)境下分布式數(shù)據(jù)挖掘流程
5.4.4 分布式數(shù)據(jù)挖掘網(wǎng)格試驗(yàn)床
5.5 汽車(chē)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘典型應(yīng)用
5.5.1 整車(chē)有限元模型及驗(yàn)證
5.5.2 乘員約束系統(tǒng)的主要組成及其工作原理
5.5.3 源數(shù)據(jù)的構(gòu)建
5.5.4 汽車(chē)耐撞性數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程
5.5.5 挖掘結(jié)果分析及知識(shí)驗(yàn)證
5.5.6 應(yīng)用總結(jié)
5.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格數(shù)模評(píng)審應(yīng)用
6.1 引言
6.1.1 汽車(chē)設(shè)計(jì)中的整車(chē)數(shù)模評(píng)審應(yīng)用及技術(shù)現(xiàn)狀
6.1.2 基于網(wǎng)格的整車(chē)數(shù)模可視化評(píng)審技術(shù)特點(diǎn)及意義
6.2 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審網(wǎng)格體系
6.2.1 應(yīng)用需求分析
6.2.2 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
6.2.3 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審工作流程
6.3 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審網(wǎng)格管理技術(shù)
6.3.1 任務(wù)管理與調(diào)度
6.3.2 資源管理
6.3.3 數(shù)據(jù)管理
6.4 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審資源服務(wù)
6.4.1 場(chǎng)景維護(hù)資源服務(wù)
6.4.2 渲染資源服務(wù)
6.4.3 圖像輸出資源服務(wù)
6.4.4 可視化客戶(hù)端
6.5 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審網(wǎng)格的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用示范
6.5.1 汽車(chē)數(shù)模協(xié)同評(píng)審網(wǎng)格的開(kāi)發(fā)
6.5.2 應(yīng)用示范背景與目標(biāo)
6.5.3 應(yīng)用示范過(guò)程與結(jié)果
6.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 汽車(chē)協(xié)同制造網(wǎng)格裝配仿真應(yīng)用
7.1 引言
7.1.1 生產(chǎn)線工位協(xié)同裝配工藝仿真應(yīng)用及技術(shù)現(xiàn)狀
7.1.2 基于網(wǎng)格計(jì)算的協(xié)同裝配技術(shù)特點(diǎn)與意義
7.2 汽車(chē)協(xié)同裝配工藝網(wǎng)格體系
7.2.1 協(xié)同虛擬裝配仿真對(duì)網(wǎng)格的需求
7.2.2 汽車(chē)協(xié)同裝配仿真網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)
7.2.3 協(xié)同裝配仿真應(yīng)用過(guò)程
7.3 汽車(chē)協(xié)同裝配仿真資源與服務(wù)
7.3.1 裝配場(chǎng)景維護(hù)資源與服務(wù)
7.3.2 模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換資源與服務(wù)
7.3.3 干涉與間隙分析資源與服務(wù)
7.4 汽車(chē)協(xié)同裝配仿真網(wǎng)格管理技術(shù)
7.4.1 任務(wù)管理與調(diào)度
7.4.2 用戶(hù)管理
7.4.3 仿真數(shù)據(jù)管理
7.5 汽車(chē)協(xié)同裝配仿真網(wǎng)格開(kāi)發(fā)與應(yīng)用示范
7.5.1 汽車(chē)協(xié)同裝配仿真網(wǎng)格開(kāi)發(fā)
7.5.2 應(yīng)用示范背景與目標(biāo)
7.5.3 應(yīng)用示范過(guò)程與結(jié)果
7.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
�、偕矸蒡�(yàn)證。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)Portal訪問(wèn)協(xié)同制造網(wǎng)格時(shí)，Portal能夠根據(jù)用戶(hù)名和密碼對(duì)用戶(hù)進(jìn)行身份驗(yàn)證，只有通過(guò)身份驗(yàn)證的用戶(hù)才能通過(guò)：Portal訪問(wèn)需要使用的協(xié)同制造網(wǎng)格資源。
②應(yīng)用管理。協(xié)同制造網(wǎng)格Portal支持用戶(hù)對(duì)應(yīng)用服務(wù)顯示的個(gè)性化設(shè)定，并在用戶(hù)成功登錄后激活相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)。
�、圩鳂I(yè)提交與管理。協(xié)同制造網(wǎng)格Portal給用戶(hù)提供可提交和管理自己的作業(yè)任務(wù)的功能，用戶(hù)可以通過(guò)Web瀏覽器啟動(dòng)應(yīng)用服務(wù)、監(jiān)控已提交作業(yè)任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)以及在必要的時(shí)候暫停和取消任務(wù)。
�、軘�(shù)據(jù)傳輸。協(xié)同制造網(wǎng)格Portal允許用戶(hù)通過(guò)Web瀏覽器上傳任務(wù)所需的輸人數(shù)據(jù)文件，也允許用戶(hù)將結(jié)果文件或其他數(shù)據(jù)文件下載到本地。
�、菪畔⒎⻊�(wù)。協(xié)同制造網(wǎng)格的資源管理組件提供了為用戶(hù)查找滿(mǎn)足任務(wù)需求資源的功能，Portal可以將資源管理組件收集到的資源實(shí)時(shí)信息提供給用戶(hù)，如CPU負(fù)載、隊(duì)列信息、內(nèi)存和用戶(hù)空間信息以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息等，用戶(hù)可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)的資源信息手動(dòng)地指定使用的資源，也可以由協(xié)同制造網(wǎng)格的任務(wù)管理組件根據(jù)任務(wù)調(diào)度策略進(jìn)行自動(dòng)的任務(wù)提交。
�、藿y(tǒng)計(jì)計(jì)費(fèi)。協(xié)同制造網(wǎng)格Portal為用戶(hù)提供統(tǒng)計(jì)計(jì)費(fèi)服務(wù)，用戶(hù)可根據(jù)不同條件查詢(xún)資源使用報(bào)表、作業(yè)報(bào)表等，使用戶(hù)在使用協(xié)同制造網(wǎng)格資源時(shí)能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，從而更合理、有效地選擇和使用協(xié)同制造網(wǎng)格資源。
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