于加晴，查建中，陸一平，徐文勝，李楠，M. Sobolewski

(1. 北京交通大學(xué) 機(jī)械與電子控制工程學(xué)院，北京，100044；2. Computer Science SORCER Lab, Texas Tech University, Lubbock, Texas 79409, USA)

復(fù)雜產(chǎn)品的概念于20世紀(jì)90年代中期提出，是指客戶需求復(fù)雜、產(chǎn)品技術(shù)復(fù)雜、產(chǎn)品組成復(fù)雜、制造過程復(fù)雜和項(xiàng)目管理復(fù)雜的一類產(chǎn)品[1]。對(duì)于生命周期長(zhǎng)或者復(fù)雜的產(chǎn)品，通常新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程相當(dāng)復(fù)雜，包括若干子設(shè)計(jì)過程，需要多種學(xué)科的技術(shù)支持，系統(tǒng)之間的集成更重要。過去傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念已不能適用于現(xiàn)代復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化等設(shè)計(jì)方法相繼出現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)信息集成技術(shù)為基礎(chǔ)，美國(guó)國(guó)防分析研究院(IDA)于1988年提出了并行工程(Concurrent engineering, CE)，在企業(yè)這一層次上解決了制造業(yè)中如CNC，F(xiàn)MS，CAD/CAPP/CAM，MRPII和PDM 等“自動(dòng)化孤島”中的信息集成問題。隨著經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展，跨行業(yè)、跨區(qū)域、跨國(guó)家的聯(lián)邦型虛擬公司快速發(fā)展，公司環(huán)境正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的變革，生命周期長(zhǎng)或者復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)等任務(wù)則不得不由分布在不同地點(diǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、開發(fā)工程師，聯(lián)合其他相關(guān)工程師協(xié)同完成，分布式協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)由此產(chǎn)生。斯坦福大學(xué)設(shè)計(jì)研究中心的Cutkosky等是分布式協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主要開拓者[2]。Xiong等[3]提出了一個(gè)基于Web3D技術(shù)的分布式協(xié)同產(chǎn)品訂購(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的二維和三維產(chǎn)品的可視化信息，為虛擬環(huán)境下的顧客提供分布式的協(xié)同產(chǎn)品訂購(gòu)；胡潔等[4]研究了基于系統(tǒng)論的并行協(xié)同設(shè)計(jì)方法，提出了約束網(wǎng)絡(luò)的并行協(xié)同模型的表示方法和一致性檢驗(yàn)算法以確定參數(shù)的區(qū)間；伍恒等[5]介紹了一個(gè)軟件分布式協(xié)同開發(fā)環(huán)境(SDCEE)的分布并行處理技術(shù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和分布并行開發(fā)模型；Wang等[6]研究了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)；武建偉等[7]提出適合分布式協(xié)同設(shè)計(jì)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型以及基于 Web的開放式產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)體系結(jié)構(gòu)；美國(guó) NIST研究所從 1999年進(jìn)行了產(chǎn)品智能開發(fā)環(huán)境(FIPER)的研究，該協(xié)同工作環(huán)境是一個(gè)以SOA為基礎(chǔ)架構(gòu)的網(wǎng)格支持平臺(tái)，它以各種設(shè)計(jì)資源為服務(wù)提供者,為復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供網(wǎng)格支持環(huán)境。美國(guó)GE公司成功應(yīng)用了FIPER進(jìn)行了美國(guó)關(guān)鍵武器裝備的開發(fā)。在FIPER基礎(chǔ)之上，Kolonay等[8-9]進(jìn)一步開發(fā)了 SORCER(Service-oriented computing environment)，并在現(xiàn)有SORCER的基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)、完善和工程應(yīng)用，以開發(fā)分布式智力資源環(huán)境中并行協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)。本文作者基于 SORCER提出了面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并結(jié)合鐵路轉(zhuǎn)向架，將該設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)用于SORCER環(huán)境之中，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向架從建立模型、網(wǎng)格劃分、靜力分析、到人工專家服務(wù)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)。

1 面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)

1.1 SOA的進(jìn)展

SOA早在1996年就被提出。從本質(zhì)上說(shuō)，SOA是一種用于構(gòu)建分布式系統(tǒng)的面向接口的軟件構(gòu)架。在SOA環(huán)境中，顧客被稱為服務(wù)請(qǐng)求者，服務(wù)器被稱為服務(wù)提供者。根據(jù)服務(wù)提供者和服務(wù)請(qǐng)求者之間的通信協(xié)議是否可以變化，可將SOA分為2類：SPOA(Service protocol oriented architectures)和 SOOA(Service object oriented architectures)[10]。SPOA中，通信協(xié)議(如web services中的SOAP協(xié)議或CORBA中的IIOP協(xié)議)是固定的，并被服務(wù)提供者和服務(wù)請(qǐng)求者事先得知。因?yàn)檫@種協(xié)議滿足 IDL編譯器，所以SPOA能獨(dú)立于編程語(yǔ)言和處理器。根據(jù)分布式計(jì)算的八大謬論，分布式計(jì)算系統(tǒng)面臨著如何應(yīng)對(duì)部分失效和并行性，以及在本地和遠(yuǎn)程分布式實(shí)體間的網(wǎng)絡(luò)延遲等問題，web services中的SOAP協(xié)議或CORBA中的 IIOP協(xié)議已經(jīng)不能使分布式計(jì)算系統(tǒng)變得更加快捷。SOOA中，服務(wù)提供者、服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)注冊(cè)庫(kù)是網(wǎng)絡(luò)對(duì)象，它們之間可利用任何協(xié)議進(jìn)行通信。服務(wù)提供者首先產(chǎn)生1個(gè)服務(wù)接口的代理對(duì)象，并在服務(wù)注冊(cè)庫(kù)中對(duì)其進(jìn)行注冊(cè)，然后，將代理對(duì)象存儲(chǔ)到代碼服務(wù)器中。服務(wù)請(qǐng)求者詢問服務(wù)注冊(cè)庫(kù)以獲取代理對(duì)象，服務(wù)請(qǐng)求者通過查找服務(wù)可在服務(wù)注冊(cè)庫(kù)中找到并下載代理對(duì)象，然后，利用它完成對(duì)服務(wù)提供者的操作。SOOA構(gòu)架如圖1所示。SOOA具有協(xié)同定位中立、服務(wù)執(zhí)行中立和通信協(xié)議中立3大特點(diǎn)。

圖1 SOOA概述Fig.1 Overview of SOOA

在面向服務(wù)的架構(gòu)中，計(jì)算軟件服務(wù)之間一般通過RPC(Remote procedural call)實(shí)現(xiàn)相互調(diào)用。RPC是構(gòu)建分布式應(yīng)用的基本調(diào)用方法之一，目前，有各種基于 RPC技術(shù)的商業(yè)化并行支撐平臺(tái)和大量的尚處于研究階段的原型系統(tǒng)，如Sun RPC和DCE RPC，CORBA和Microsoft DCOM-ORPC以及Java RMI等。但這些已有的系統(tǒng)或平臺(tái)基于客戶機(jī)/服務(wù)器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或SPOA基礎(chǔ)架構(gòu)，它們?cè)诋?dāng)前動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，缺乏可靠性、穩(wěn)定性和柔性。

Sobolewski[11]開發(fā)的SORCER是一個(gè)聯(lián)盟型S2S元計(jì)算環(huán)境，它是基于SOOA的一個(gè)成功應(yīng)用和創(chuàng)新。在SORCER中，不僅服務(wù)提供者的位置是動(dòng)態(tài)的，通信協(xié)議是中立的，而且服務(wù)注冊(cè)庫(kù)的位置也是動(dòng)態(tài)的，SORCER中的服務(wù)還能根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求者的需求動(dòng)態(tài)地結(jié)成聯(lián)盟以完成面向服務(wù)的編程。SORCER的基礎(chǔ)設(shè)施是基于Jini租約、分布式事件、事務(wù)和發(fā)現(xiàn)/加入?yún)f(xié)議的編程模式，其核心結(jié)構(gòu)見文獻(xiàn)[11]。Jini關(guān)注網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的服務(wù)管理，SORCER則關(guān)注面向服務(wù)的編程和執(zhí)行環(huán)境[12]。

1.2 分布式并行協(xié)同設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，不僅需要并行地考慮時(shí)間維的先后設(shè)計(jì)過程(面向裝配、制造等)，還需要協(xié)同地考慮空間維的不同設(shè)計(jì)小組的協(xié)作，以及知識(shí)維的分布式智力資源環(huán)境。可見，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程是一個(gè)基于分布式智力資源環(huán)境的整體的三維并行協(xié)同過程，即分布式并行協(xié)同設(shè)計(jì)。分布式并行協(xié)同設(shè)計(jì)思想如圖 2所示，DCCD是一種三維的設(shè)計(jì)理念。

(1)空間維：一個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間在空間上應(yīng)該進(jìn)行相互協(xié)作的設(shè)計(jì)活動(dòng)，設(shè)計(jì)的領(lǐng)域包括工程領(lǐng)域和其他相關(guān)領(lǐng)域。

(2)時(shí)間維：一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)在時(shí)間上應(yīng)該并行地進(jìn)行。如在面向制造的設(shè)計(jì)進(jìn)程中，零件和特征之間同時(shí)進(jìn)行著分解和合成；在面向裝配的設(shè)計(jì)進(jìn)程中，零件和產(chǎn)品之間也同時(shí)進(jìn)行著分解和合成。

(3)知識(shí)維：現(xiàn)代設(shè)計(jì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)，以知識(shí)獲取為中心，設(shè)計(jì)是知識(shí)的物化，新設(shè)計(jì)主要是依賴外部的智力資源和內(nèi)部的知識(shí)儲(chǔ)備[13]。我國(guó)存在一批可以支持產(chǎn)品開發(fā)中設(shè)計(jì)知識(shí)獲取的資源或潛在的資源。這些資源大多存在于科研院所、大專院校、國(guó)家和部門的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或開放實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心等機(jī)構(gòu)中。

1.3 面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)

面向復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)該具備以下特性：能為多個(gè)合作公司或公司內(nèi)部部門之間提供面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境；服務(wù)代理對(duì)象和封裝源代碼可以是任何編程語(yǔ)言，并能被該系統(tǒng)所編譯、調(diào)用和配置；能提供一個(gè)聯(lián)結(jié)CAD和CAE等各種工程軟件工具的集成框架和一種能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)調(diào)用這些軟件資源的方法；能實(shí)時(shí)編譯和配置分布于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的服務(wù)資源，即針對(duì)不同的客戶需求，動(dòng)態(tài)地組織這些軟件資源，并形成一個(gè)臨時(shí)聯(lián)盟環(huán)境以完成某項(xiàng)特定的工作，使各種CAD和CAE軟件資源能動(dòng)態(tài)地參與到不同的項(xiàng)目工作之中，以建立可靠性和可擴(kuò)展性的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)；應(yīng)該具備協(xié)同定位中立、協(xié)議中立和服務(wù)執(zhí)行中立，即基于SOOA協(xié)議構(gòu)建。由于該協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)貫穿于整個(gè)因特網(wǎng)中，因此，需要考慮并解決網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的八大謬論。

基于上述分析和需求，提出了基于SORCER基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)(Distributed collaborative design system for complex product, DCDSCP)，其設(shè)計(jì)思想如圖3所示，它是一個(gè)面向服務(wù)的并行工程環(huán)境，共有5層。

圖2 分布式并行協(xié)同設(shè)計(jì)思想Fig.2 Approach of distributed concurrent and collaborative design

圖3 面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)Fig.3 Architecture of distributed collaborative design system for complex product

網(wǎng)絡(luò)和硬件層為所有軟件系統(tǒng)的運(yùn)行提供硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的，所以，該層可能會(huì)存在暫時(shí)失效和遠(yuǎn)程調(diào)用產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)延遲。

SORCER核心環(huán)境層為實(shí)現(xiàn) SOOA提供基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。SORCER核心環(huán)境包括Jini發(fā)現(xiàn)和查找服務(wù)、服務(wù)提供者、應(yīng)用調(diào)度程序等組件。軟件工具能通過這些組件，作為SOOA中的服務(wù)提供者，集成到SORCER環(huán)境中。

分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源層不僅為那些基于SORCER的協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目提供了各種CAD和CAE服務(wù)，還將廣泛分布在因特網(wǎng)上的諸如 CAPP(Computer aided process planning)和 DFM(Design for manufacturing)等封裝成服務(wù)，并能作為SOOA中的服務(wù)提供者，集成到SORCER環(huán)境中。

臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟環(huán)境層能根據(jù)某項(xiàng)需求產(chǎn)生的應(yīng)用，將分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源層中的一些服務(wù)集成為一個(gè)新的facade服務(wù)，服務(wù)請(qǐng)求者不必再調(diào)用多個(gè)服務(wù)，只需調(diào)用facade服務(wù)即可。臨時(shí)聯(lián)盟環(huán)境中的這些分布式服務(wù)是松散耦合的，彼此之間依賴性很小，它們能執(zhí)行指定的服務(wù)任務(wù)，并且當(dāng)任務(wù)完成后自動(dòng)取消臨時(shí)聯(lián)盟，然后，根據(jù)需求重新結(jié)合成新的臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟環(huán)境。

應(yīng)用層由協(xié)同設(shè)計(jì)項(xiàng)目終端用戶的具體應(yīng)用組件構(gòu)成。用戶通過Jini服務(wù)瀏覽器下載服務(wù)接口并對(duì)服務(wù)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和查找。得到臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟環(huán)境的響應(yīng)后，將輸入的命令文件上傳到文件站，供服務(wù)提供者執(zhí)行任務(wù)時(shí)讀入。服務(wù)提供者通過Jini瀏覽器將任務(wù)執(zhí)行結(jié)果返回給文件站，供用戶下載。

2 鐵路轉(zhuǎn)向架的靜應(yīng)力分析實(shí)例

以某機(jī)車轉(zhuǎn)向架的靜應(yīng)力分析為例，介紹面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺(tái)的具體應(yīng)用。

2.1 服務(wù)定義和封裝

機(jī)車轉(zhuǎn)向架如圖4所示，其中，(1)～(4)為操作順序。機(jī)車轉(zhuǎn)向架的一般設(shè)計(jì)進(jìn)程如圖5所示。通過對(duì)轉(zhuǎn)向架一般設(shè)計(jì)進(jìn)程的功能進(jìn)行分析，定義了4種服務(wù)：3-D參數(shù)化設(shè)計(jì)服務(wù)、網(wǎng)格劃分服務(wù)、靜態(tài)強(qiáng)度分析服務(wù)和人工專家服務(wù)，分別由Pro/E，HyperMesh，Ansys和HumanExpert來(lái)完成。

Pro/E服務(wù)有2種：自動(dòng)化的Pro/E服務(wù)和人機(jī)結(jié)合的Pro/E服務(wù)，其服務(wù)提供者都是基于ServiceTasker類，且都能執(zhí)行從服務(wù)調(diào)用者傳遞過來(lái)的 service context[14]。Pro/E服務(wù)輸入的是封裝在service context節(jié)點(diǎn)上的參數(shù)模型文件，輸出的是生成的或者修改后的幾何模型文件，并將幾何模型文件的URL鏈接封裝在service context的節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)返回service context給服務(wù)調(diào)用者。

圖4 機(jī)車轉(zhuǎn)向架分析實(shí)例Fig.4 An analysis example for railway bogie

圖5 機(jī)車轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)進(jìn)程Fig.5 Design process for railway bogie

2.1.1 HyperMesh服務(wù)

通過定義和實(shí)現(xiàn)HyperMesh遠(yuǎn)程調(diào)用接口以及擴(kuò)展ServiceTasker類，DCDSCP在SORCER的基礎(chǔ)上開發(fā)了HyperMesh服務(wù)提供者。HyperMesh服務(wù)在這里是一種自動(dòng)化的服務(wù)提供者，能批處理執(zhí)行HyperMesh所特有的hmexec文件。HyperMesh服務(wù)的輸入和輸出文件都有相應(yīng)的定義好的URL鏈接，這些鏈接被封裝在服務(wù)請(qǐng)求者傳遞過來(lái)的 service context節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)，將封裝后的service context返回給服務(wù)調(diào)用者。當(dāng) HyperMesh服務(wù)被某個(gè)應(yīng)用[15]調(diào)用時(shí)，HyperMesh服務(wù)提供者首先會(huì)分別收到來(lái)自調(diào)用者和上一級(jí) HyperMesh服務(wù)提供者的 service context，然后，分別從相應(yīng)的service context中解析并下載 hmexec文件和幾何模型文件到本地文件站，其中：hmexec文件是HyperMesh所特有的命令流文件，一般以HyperMesh的cmf文件為基礎(chǔ)，按命令流的方式完成分析，它可用任何ASCII文件的編輯軟件生成，如WINDOWS平臺(tái)的記事本程序；幾何模型文件為上一級(jí)Pro/E服務(wù)的結(jié)果文件。通過后臺(tái)執(zhí)行HyperMesh所特有的hmexec文件，DCDSCP將網(wǎng)格劃分的結(jié)果文件輸出到本地指定的web服務(wù)文件站中，然后，將這些文件的URL鏈接封裝到service context的節(jié)點(diǎn)中，并將封裝后的service context返回給調(diào)用者。

2.1.2 Ansys服務(wù)

通過定義和實(shí)現(xiàn) Ansys遠(yuǎn)程調(diào)用接口以及擴(kuò)展ServiceTasker類，DCDSCP在SORCER的基礎(chǔ)上還開發(fā)了Ansys服務(wù)提供者。Ansys服務(wù)作為DCDSCP的一種典型的自動(dòng)化服務(wù)提供者，其運(yùn)行機(jī)理和HyperMesh服務(wù)完全相同。但Ansys服務(wù)的命令流文件是APDL (Ansys parametric design language)命令流文件，它是一種通過參數(shù)化變量方式建立分析模型的腳本語(yǔ)言，一般以Ansys的log文件為基礎(chǔ)，按命令流的方式完成分析，它也可用任何ASCII文件的編輯軟件生成。通過后臺(tái)調(diào)用Ansys的批處理運(yùn)行模式，DCDSCP將靜態(tài)強(qiáng)度分析的結(jié)果，如db文件、rst文件、jpg文件、avi文件等，輸出到本地指定的web服務(wù)文件站中，然后，將這些文件的 URL鏈接封裝到service context的節(jié)點(diǎn)中，并將封裝后的service context返回給調(diào)用者。

2.1.3 HumanExpert服務(wù)

人工專家知識(shí)在 FEA決策中起著非常重要的作用，DCDSCP通過擴(kuò)展 ServiceTasker類同樣開發(fā)了HumanExpert服務(wù)提供者。面向機(jī)車轉(zhuǎn)向架靜態(tài)強(qiáng)度分析的人工專家服務(wù)的用戶接口界面如圖6所示，它會(huì)從來(lái)自Ansys服務(wù)的service context中解析并下載靜態(tài)強(qiáng)度分析的結(jié)果文件，經(jīng)過人工專家分析后將自己的分析報(bào)告和上述幾個(gè)服務(wù)同樣的方式返回給調(diào)用者。

2.2 DCDSCP中的服務(wù)協(xié)同

圖6 人工專家服務(wù)的用戶接口Fig.6 HumanExpert service user interface

圖7 機(jī)車轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)分析順序(靜態(tài)強(qiáng)度)Fig.7 Railway bogie design and analysis sequence (static strength)

執(zhí)行某個(gè)應(yīng)用任務(wù)有多個(gè)服務(wù)提供者參與時(shí)，需要協(xié)調(diào)所有參與的服務(wù)，服務(wù)提供者才能按照任務(wù)執(zhí)行所要求的協(xié)同方式工作[15]。SORCER環(huán)境中的Jobber服務(wù)就是來(lái)做這件事情的，它根據(jù)某個(gè)具體應(yīng)用，解釋和執(zhí)行一個(gè)服務(wù)任務(wù)的control context，實(shí)時(shí)管理服務(wù)提供者的臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟，保持臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟內(nèi)部共享同 1個(gè) context，Jobber還能替換輸入的context參數(shù)，這樣，服務(wù)提供者就能根據(jù)需求并行或順序的工作。在轉(zhuǎn)向架分析的任務(wù)中，有4個(gè)分任務(wù)：Pro/E幾何建模分任務(wù)、HyperMesh網(wǎng)格劃分分任務(wù)、Ansys靜態(tài)強(qiáng)度分析分任務(wù)和人工專家決策分任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的1次循環(huán)迭代中，相關(guān)實(shí)體的調(diào)用順序如圖7所示。當(dāng)4個(gè)分任務(wù)順序執(zhí)行完以后，如果不能滿足客戶需求，4個(gè)分任務(wù)在時(shí)間軸上會(huì)存在交叉，從而實(shí)現(xiàn)宏觀層次上的并行運(yùn)行。

在基于SORCER的DCDSCP架構(gòu)中，順序配置了4個(gè)分布式的松散耦合服務(wù)提供者，其中，每個(gè)分布式服務(wù)都能被服務(wù)請(qǐng)求者動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。當(dāng)被某個(gè)應(yīng)用調(diào)用時(shí)，這4個(gè)服務(wù)會(huì)實(shí)時(shí)地形成臨時(shí)的服務(wù)聯(lián)盟，來(lái)完成靜態(tài)強(qiáng)度分析任務(wù)。當(dāng)任務(wù)完成，4個(gè)服務(wù)會(huì)立即脫離臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟，與其他服務(wù)一起，在被新的應(yīng)用調(diào)用時(shí)，形成新的臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟。

2.3 機(jī)車轉(zhuǎn)向架靜態(tài)強(qiáng)度分析結(jié)果

根據(jù)前期調(diào)查，在開發(fā)DCDSCP之前，服務(wù)提供端(北京交大車輛所和成都機(jī)車研發(fā)中心)和客戶端(長(zhǎng)春機(jī)車廠)之間完成 1次轉(zhuǎn)向架分析任務(wù)的交接周期平均至少需要2周。而應(yīng)用新系統(tǒng)進(jìn)行初步測(cè)試后顯示，雖然該平臺(tái)架構(gòu)還有待完善，但1次轉(zhuǎn)向架分析服務(wù)的平均交接周期已經(jīng)壓縮到5 d以內(nèi)，效率有了明顯提高。可見：該平臺(tái)架構(gòu)能有效縮短服務(wù)交換周期，更好地支持復(fù)雜產(chǎn)品的異地并行協(xié)同設(shè)計(jì)。

3 結(jié)論

(1)提出了分布式并行協(xié)同設(shè)計(jì)(DCCD)的概念，用來(lái)構(gòu)建面向復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

(2)基于 SORCER，開發(fā)了面向復(fù)雜產(chǎn)品的分布式協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)DCDSCP，它能有效地將各種CAD，CAE和CAPP等商業(yè)工程軟件集成并作為服務(wù)提供給協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這些服務(wù)可以分布在世界各地，并允許世界各地的用戶實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)和調(diào)用，它們之間是松散耦合的，允許重復(fù)使用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接失敗時(shí)，DCDSCP能復(fù)制服務(wù)提供者并動(dòng)態(tài)地提供給調(diào)用者。

(3)應(yīng)用DCDSCP系統(tǒng)，服務(wù)請(qǐng)求者無(wú)需事先知曉服務(wù)提供者的地理位置，就可通過自己的需求應(yīng)用調(diào)用 DCDSCP中相關(guān)服務(wù)組成的臨時(shí)服務(wù)聯(lián)盟；因此，DCDSCP有良好的柔性、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性和加載平衡性，實(shí)現(xiàn)了在分布式動(dòng)態(tài)環(huán)境中開發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品的并行協(xié)同設(shè)計(jì)行為。

(4)DCDSCP提供了友好的用戶界面，實(shí)例運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)能有效縮短服務(wù)交換周期，更好地支持復(fù)雜產(chǎn)品的異地分布式協(xié)同設(shè)計(jì)。

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