【正文】 (Project Accessory Class)庫，用戶接口庫能夠構(gòu)建代理的用戶接口。在確定了代理和他們的角色后，開發(fā)者便定義代理間的通信協(xié)議。圖44 Agent的基本交互模式 Agent的封裝Agent是一個具有自適應(yīng)性和智能性的軟件實體，能代表用戶或其它程序，以主動服務(wù)的方式完成一項工作。在多Agent系統(tǒng)中輔助器也可能有多個。KQML類似于高級語言，其編碼既可直接由編程人員完成，也可由程序其自身生成，解碼則完全由程序內(nèi)部執(zhí)行。圖43為AgentBuilder的環(huán)境界面圖43 AgentBuilder的環(huán)境界面 Agent間的通信 在MAS中，Agent之間的協(xié)同是實現(xiàn)問題求解的關(guān)鍵，而Agent之間的合作和協(xié)調(diào)離不開Agent之間的通信，所以了解Agent間的通信有利于實現(xiàn)問題的解決。AgentBuilder支持創(chuàng)建用戶界面庫和Agent行為庫，以及創(chuàng)建Agent定義文件。另外，AgentBuilder允許開發(fā)者定義新的內(nèi)部Agent通訊命令以滿足特殊的要求[24]。圖41所示為AgentBuilder主要組件之間的關(guān)系。Agent程序與Agent引擎共同組成可執(zhí)行的Agent[22]。Agent的通信及封裝 如何將設(shè)計好的車間調(diào)度功能模塊進行封裝，形成一個基于多Agent的MES車間調(diào)度功能模塊，也是本次課題研究的內(nèi)容。如：工件一的工序1，車工時實為9個工時，10元/小時，90元為加工這零件工資。本課題只對初排算法進行編寫仿真，調(diào)整算法不作為本課題對象。 圖34 JDK版本及環(huán)境調(diào)度排序功能代碼在UltraEdit32(圖35)工具中編寫。若此是該隊列的隊尾，且該設(shè)備上一加工任務(wù)結(jié)束時間大于工序Pbc1的結(jié)束時間，則將Pbc的開工時間提前至該設(shè)備上一加工任務(wù)的結(jié)束時間，更新工序的開始時間Sbc、結(jié)束時間Fbc和設(shè)備空閑時間Wbc，轉(zhuǎn)Setp1，否則此道工序不可提前，暫設(shè)Wbc＝0，轉(zhuǎn)Setp1。步驟5：遍歷數(shù)組Move(i)，若Move(i)≠NULL，轉(zhuǎn)步驟1，若所有的Move(i)=NULL，則初排結(jié)束。初步排序：步驟1：選取Move(i)中滿足max(1Rij)的工序Pij，并將工序Pij+1賦予Move(i)；步驟2：選擇數(shù)組queueM[i][j]中滿足min(Lk)的設(shè)備k，若該數(shù)組中所有設(shè)備的Lk相等，則任選一臺；步驟3：將工序P173。算法初始化：根據(jù)Rij公式計算Rij及surplusrij；根據(jù)工藝路線，為每個工件建立一個工序數(shù)組queuePi[][]，先加工的工序排在數(shù)組前面，后加工的工序排在數(shù)組后面。本調(diào)度過程僅考慮單目標(biāo)的車間作業(yè)排序問題，調(diào)度目標(biāo)是確定工序Pij的加工設(shè)備Mij，通過求得工序Pij的開始時間Sij和結(jié)束時間Fij，確定加工過程總流程時間最短，即最后完工工件的結(jié)束時間最小。 本課題研究算法參考許文硯[20]所提出基于單件小批量的車間調(diào)度算法。1：根據(jù)各工件其工序所要占用的不同加工設(shè)備，建立各個設(shè)備的可排加工順序作業(yè)集合；2：為每臺可利用的設(shè)備分配加工作業(yè)，當(dāng)有多個工件同時要在同一臺設(shè)備上加工時，根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)選擇合適的優(yōu)先規(guī)則或組合規(guī)則，計算作業(yè)工序的優(yōu)先級，將優(yōu)先級最高的作業(yè)分配給該設(shè)備加工；3：當(dāng)全部可利用設(shè)備都安排各自加工任務(wù)后，進入第1步循環(huán)，直至所有加工任務(wù)都計劃完畢。羅耀揮[19]根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化目標(biāo)將法則做如下歸納：(1) 以加工時間為目標(biāo)：包括處理時間最短、剩余工序加工時間最短、剩余工序加工時間最長等。 優(yōu)先規(guī)則是以某方式測評待加工的作業(yè)使加工設(shè)備在空閑時，能夠選擇下一個要執(zhí)行的作業(yè)，這種加工調(diào)度規(guī)則適用于n個工件在m臺設(shè)備上加工的調(diào)度問題，利用此法則能夠有效排序加工流程。Job Shop調(diào)度適合單件小批量生產(chǎn)模式，其在滿足工件工藝路線要求的前提下，確定每臺設(shè)備上不同加工任務(wù)的先后加工順序，使得所有工件能在一個合理的時間內(nèi)加工完畢，并達到一定的性能指標(biāo)。 車間調(diào)度根據(jù)設(shè)備種類和數(shù)量的不同，可分為單臺設(shè)備的調(diào)度和多臺設(shè)備的調(diào)度。 車間調(diào)度概述 調(diào)度，就是指為了實現(xiàn)某一目標(biāo)而對公共資源實行時間分配的一種行為。單件小批量產(chǎn)品通常是根據(jù)用戶特殊需求專門設(shè)計和生產(chǎn)的產(chǎn)品，適用范圍小，需求量也小，通常應(yīng)用于研制樣機、試驗件，某些大型產(chǎn)品的生產(chǎn)[16]。多Agent系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)如圖22所示。[14]。 多Agent技術(shù)的研究涉及理論和應(yīng)用兩方面[13]:理論上主要研究多Agent系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、多Agent間的體系結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)及學(xué)習(xí)機制。(2) 社交能力（social ability）：也稱交流能力(munication ability) :Agent可以和其它的Agent 通過某種語言進行交互。迄今，Agent尚沒有一個統(tǒng)一和權(quán)威的定義，但其基本思想是“使軟件實體能夠模擬人類的社會行為和社會觀，即人類社會的組織形式、協(xié)作關(guān)系、進化機制，以及認(rèn)知、思維和解決問題的方式”。(4) 用AgentBuilder平臺將已設(shè)計好的調(diào)度功能模塊封裝成一個具有車間調(diào)度功能的Agent?；诙郃gent的制造執(zhí)行系統(tǒng)成為企業(yè)對整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理，實現(xiàn)敏捷制造的重要選擇，成為企業(yè)提高管理效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于其具有對開放、動態(tài)的現(xiàn)實環(huán)境良好的靈活性和適應(yīng)性，因此MAS理論受到廣泛重視，在制造領(lǐng)域，例如車間資源配置、生產(chǎn)調(diào)度與控制、生產(chǎn)管理決策等，獲得越來越多的應(yīng)用。車間作業(yè)調(diào)度及控制是實現(xiàn)高效率、高柔性和高可靠性生產(chǎn)的關(guān)鍵，有效實用的調(diào)度方法己成為先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)。“十五”期間還對離散制造MES進行了探索性研究，并針對汽車、航空等典型離散行業(yè)進行了重點開發(fā)應(yīng)用，已取得一定成果。MESA在93和96年兩次對若干典型行業(yè)進行有關(guān)MES應(yīng)用情況的調(diào)查，結(jié)果表明企業(yè)使用MES后，可有效縮短制造周期，縮短生產(chǎn)提前期，減少數(shù)據(jù)輸入時間，改進產(chǎn)品質(zhì)量或減少次品等。其第1部份“模型和專用術(shù)語”詳細(xì)規(guī)定了業(yè)務(wù)經(jīng)營和后勤支持系統(tǒng)與生產(chǎn)運行系統(tǒng)之間的接口，目前已被國際標(biāo)準(zhǔn)組織IEC/ISO所接受，正在發(fā)展成為國際標(biāo)準(zhǔn)。本課題選MES車間作業(yè)調(diào)度功能模塊為研究對象，將多Agent技術(shù)引入到調(diào)度模型，使調(diào)度系統(tǒng)具有高度的柔性、敏捷的反應(yīng)性和較強可擴充性,能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的車間生產(chǎn)環(huán)境,以提高MES的性能和實用價值?；诙郃gent的制造執(zhí)行系統(tǒng)能滿足敏捷制造環(huán)境下，工廠、車間和設(shè)備單元等不同管理層次自主能動、協(xié)調(diào)工作的要求；具有易于擴充、靈活性好、可靠新高等特點。計劃生產(chǎn)是以前制造業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式：企業(yè)通過訂單、市場情況等制定生產(chǎn)計劃→計劃下放→組織生產(chǎn)→產(chǎn)品派送，這種生產(chǎn)模式的底層控制沒有實時的動態(tài)指導(dǎo)，使上層計劃與車間實際產(chǎn)生較大誤差，最后制約其自身生產(chǎn)效率的提高。 MultiAgent System。本課題以某軟包裝設(shè)備總廠有限公司機加工車間為應(yīng)用背景，使用某一機型印刷機生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)，采用Java語言編程，以AgentBuilder為平臺，在已建立的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，通過基于單件小批量生產(chǎn)模式的簡單車間調(diào)度算法，進行MES車間調(diào)度功能模塊的設(shè)計仿真實現(xiàn)，得出相應(yīng)結(jié)果并對其進行分析。基于多Agent的制造執(zhí)行管理系統(tǒng)MES（Manufacturing Execution System）能夠提高計劃過程的實時性和有效性，增強生產(chǎn)管理過程的響應(yīng)能力，同時改善資源管理的運行效率，是與之相適應(yīng)的現(xiàn)代生產(chǎn)管理方式。關(guān)鍵詞：MES；多Agent系統(tǒng)；調(diào)度算法；仿真；Agent封裝Design of the Function Module of Multiagent Based Manufacturing Execution System AbstractThe process control in discrete manufacturing enterprises is plicated and variable. Because products of the enterprises are great variety, plex structure and enormous information, besides its production process contains many changes and uncertain factors. Multiagent based Manufacturing Execution System (MES) can improve the realtime and effectiveness of planning process and enhance the response ability of the Production Management Process, at the same time, it can improve the operation efficiency of resource management. In short, it’s a modernized production management method that fits to discrete manufacturing enterprises.This topic chooses a machining workshop of flexible packaging equipment Co., Ltd as its application background, an AgentBuilder as its platform. To achieve the simulation of planning, we use the historical data of a printing machine’s production and Java programming language. Based on already established the system database, the simulation design of MES shop scheduling function modules can be carried out by using the shop scheduling algorithm which is based on the pattern of single and small batch production. Then we obtain the simulation results which are use to analyze the accuracy of the function modules. Thorough understanding the structure and munication language of Agents, we do a research in how to encapsulate Agents and municate between different Agents. Then the multiagent based MES shop scheduling function modules are built through the research.Keywords: MES。 encapsulate Agents目錄緒論 1 1 1 MES介紹 1 MES國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 車間調(diào)度 2 基于多Agent的制造執(zhí)行系統(tǒng) 2 本研究課題的主要內(nèi)容 3基于多Agent的MES介紹 3 Agent的介紹 3 Agent的定義 3 Agent的特性 4 4 MAS 4 5基于單件小批量生產(chǎn)模式的車間調(diào)度模塊 6 6 單件小批量生產(chǎn)模式概述 6 車間調(diào)度概述 6 7 7 7 7 8 12 14 4x4的數(shù)據(jù)仿真 14 實例仿真 15 仿真總結(jié) 18Agent的通信及封裝 18 AgentBuilder介紹 18 Agent間的通信 21 Agent的封裝