制造全流程协同知识建模技术研究
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制造全流程协同知识建模技术研究

本项目为软件中心实施的云计算和大数据应用示范专项研究。如何利用大规模多源异构制造领域知识来提高供应链流程协同是制造领域面临的问题,本课题针对此问题,研发具有自主知识产权的全流程协同知识建模技术,构建制造知识图谱,研发对应的并行制造知识图处理框架以及查询引擎,为供应链流程协同优化提供支持。

由于制造领域知识数据涉及多组织、多流程、多产品,具有多源、互联等特点,引发了制造知识数据处理的诸多问题。首先,数据的多源性导致数据的描述差异大及语义跨度大,即制造知识的统一表达及知识图谱的构建问题。其次,制造知识的日积月累,规模庞大,导致制造知识的处理困难,即大规模制造知识图的并行分布处理框架问题。最后,目前的制造知识利用缺乏深层次的特征挖掘。这导致制造知识利用困难,即大规模制造知识数据的高效挖掘及搜索问题。

三个关键技术
本课题的关键技术包括以下三点:一是基于规则和统计的制造领域本体库构建技术,二是制造协同知识表达模型及方法,三是制造协同知识库的高效紧凑存储方法及更新技术。
两个工具软件
本课题设计了两个工具软件,包括智能制造领域本体知识库构建工具、知识库更新工具。两个工具软件在一定程度上,解决了制造领域组织在知识表达中采用不同的本体,所导致的制造知识利用困难的问题。
四项专利,两项著作权
技术创新方面,软件中心在课题中形成了制造协同流程知识语义建模技术相关发明专利4项,分别是:一种将加工过程描述语句转换为三元组结构的方法及系统(专利号:201911219238.2)、一种智能化的供应链管理系统(专利号:202010186542.8)、一种构建制造领域术语库的方法及系统(专利号:201911212955.2)、一种基于制造领域的知识图谱构建方法及系统(专利号:2020103869902)。同时也取得了相关技术软件著作权2项,包括知识图谱构建工具V1.0和知识图谱更新工具V1.0。
解决的问题
为了解决包括航天制造等在内的制造业智造协同流程知识表达多样性、关联关系建立复杂的知识库、海量知识的存储及更新效率低等问题,本课题采用制造协同流程知识语义建模技术,先对产品配置知识、制造流程知识以及其他知识库进行整合并从中抽取本体,结合制造协同知识表达构建知识图谱。在此情况下,需要研究基于机器学习构建本体、大规模制造领域实体智能处理技术、语义感知的制造知识图存储框架来支撑制造协同知识高效存储及更新。
经济社会效益
本课题通过智慧供应链管控理念和云计算、大数据等关键技术,实现全链条跨域协同供应链流程智能管控,提高我国制造业供应链流程管控智能化水平,所带来的长远经济效益不可估量。同时有利于促进云计算与大数据技术在供应链流程管控关键环节的渗透应用,支撑构建数字化工业体系,形成产业发展新动能。可推进供应链创新发展,实现制造流程的供应链协同。