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面向大型装备的维护、维修与大修（Maintenance, Repair and OverhaulOperations, MRO）的企业是现代制造服务业的典型代表，也是制造服务业向高端发展的重点和难点。本文针对MRO企业维修流程复杂多变的特点和异构信息共享及系统重用等需求，分析了采用SOA架构的必要性，但针对MRO管理中的语义异构问题，传统的SOA架构难以满足MRO的管理需求，因此在面向服务架构中引入了MRO知识库，通过SOA架构和MRO知识库，可以很好的满足MRO企业的管理需求，可以实现异构系统的有效集成、流程的快速重构和系统的自动化和智能化。本文以国家863项目“MRO决策支持工具研究”课题为业务研究背景，对某机车厂的MRO机车维修计划管理流程进行了分析与研究，从面向服务架构和知识库两方面来研究MRO计划管理系统的构建与实现。本文分析和研究了SOA架构理论和Web服务关键技术，介绍了SOA的特点、优势、角色与操作过程，对Web服务关键技术如服务描述WSDL、服务注册UDDI、服务协议SOAP等进行了探讨和分析；分析和阐述了SOA知识库理论与语义Web服务技术，介绍了知识库的概念和本体论的内容，探讨了本体技术、OWL-S服务语义描述技术、服务语义注册技术、服务语义发现和匹配技术等语义Web服务技术；针对某机车厂的MRO机车维修计划管理流程和系统设计中的各种问题，提出了信息化解决方案，提出了基于知识的MRO系统服务架构，在架构中引入了MRO知识库，并对知识库的构成和实现机制进行了深入探讨；最后基于MRO系统服务架构，实现了MRO计划管理系统，并对MRO计划管理系统的实现过程和应用情况进行了分析和阐述，包括对MRO系统的主要服务进行划分，对服务的语义描述、语义注册、语义发现与匹配过程进行描述、对MRO系统实现技术、MRO系统实现流程和系统的应用情况进行阐述等，从而验证了MRO系统架构的可行性与有效性。