关注装备的可持续制造能力有利于在提高生产效率的同时,解决以经济效益为驱动的制造模式带来的严重环境问题。工业机器人作为一种先进的智能制造装备,具有低污染、低能耗、低消耗的特点,是带动制造业技术升级,实现制造业高效、安全及可持续发展的重要动力,具有广阔的发展空间。而现阶段的工业机器人具有不同的功能、特征、设施和规格,在资源的统一虚拟化方面,缺乏一个较完善的描述模型。另外,工业机器人的可持续制造能力不是一成不变的,它在制造过程中会因设备使用时间、负载、设备故障等状况发生变化。针对以上问题,本文重点研究了工业机器人可持续制造能力建模方法,主要的研究工作如下:(1)构建工业机器人可持续制造能力模型。基于工业机器人的共有属性和个性化特点将模型分为一般模块和扩展模块,通过本体进行知识库的建立和描述,从静态技术参数和动态制造过程两个角度综合分析工业机器人的可持续制造能力,分别建立基本信息本体、制造能力本体和制造过程本体。(2)实时监控工业机器人的制造过程,利用一阶谓语逻辑描述语言描述工业机器人在不同状态下的能耗分布以及速度、负载、运动轨迹等因素对能耗的影响,利用动态逻辑描述语言描述工业机器人的制造行为,赋予制造行为更强的语义信息,然后建立实时感知数据与模型中工业机器人可持续制造能力属性之间的映射关系,将工业机器人可持续制造能力分为设备稳定性能力、能耗能力以及加工能力,最后通过感知数据驱动模型的知识推理,实现工业机器人可持续制造能力的动态建模。(3)结合Jena语义Web框架设计并实现了一个工业机器人可持续制造能力动态描述系统,为企业在工业机器人制造过程中提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的制造资源与制造能力,包括查看工业机器人的基本信息、查看任务生产进度以及对工业机器人的可持续制造能力进行诊断等。