【正文】 述：存在n個(gè)工件和m臺(tái)設(shè)備，n個(gè)工件所有工序都可在m臺(tái)設(shè)備上加工，工件的工藝路線已預(yù)先給定，調(diào)度目標(biāo)是確定每臺(tái)設(shè)備上不同工件工序的加工順序，使其滿足某項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)。優(yōu)先規(guī)則不僅可以簡化排序計(jì)算方法，減少工作量，加快排序的速度，而且能夠給出較好的計(jì)劃方案[18]。對(duì)于多臺(tái)設(shè)備的調(diào)度，根據(jù)工件加工路線的特征和設(shè)備環(huán)境的不同，又可分成單件車間（Job Shop）調(diào)度、流水車間（Flow Shop）調(diào)度和開放式車間（Open Shop）問題三種類型[17]。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化：交通和信息技術(shù)的發(fā)展以及各國對(duì)貿(mào)易限制的減少使得生產(chǎn)競爭全球化，市場結(jié)構(gòu)隨著消費(fèi)者的需求日趨個(gè)性化和多樣化已轉(zhuǎn)變?yōu)椤盃坷毙汀? 圖21 MAS組成 基于多Agent的MES，是將多Agent技術(shù)引入到MES中，把MES的功能都由單個(gè)的Agent或者是幾個(gè)組織良好的Agent通過通信來實(shí)現(xiàn)，這樣MES就由幾個(gè)能獨(dú)立處理信息的Agent組成，并且利用Agent之間約定好的協(xié)議進(jìn)行交互通信，使得系統(tǒng)內(nèi)部的信息處理更加完善[15]。(3) 反應(yīng)能力（ reactivity)：Agent 對(duì)周圍環(huán)境有感知能力，并能通過自身行為改變環(huán)境。基于多Agent的MES介紹 本課題研究涉及Agent和多Agent技術(shù)、MAS及基于多Agent的MES等諸多方面，為了在課題研究中把握準(zhǔn)各專業(yè)名詞的定義，本章對(duì)各相關(guān)名詞一一做出介紹，便于后續(xù)的課題研究者了解、學(xué)習(xí)?；诙郃gent的制造系統(tǒng)信息集成管理平臺(tái)不同于傳統(tǒng)企業(yè)管理平臺(tái)，它是通過集成企業(yè)內(nèi)部各個(gè)多Agent系統(tǒng)，使之相互構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)化多層系統(tǒng)[7]。總體來說，與發(fā)達(dá)國家相比，我國無論在MES技術(shù)開發(fā)深度還是在應(yīng)用廣度上都存在一定差距，特別是對(duì)離散制造業(yè)MES系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。第2部分提供了系統(tǒng)之間的信息交換的基礎(chǔ)。隨著制造系統(tǒng)向市場快速反應(yīng)、分布自治方向發(fā)展，基于Agent的制造執(zhí)行系統(tǒng)被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)分級(jí)制造系統(tǒng)的最有前途的選擇[2]。 shop scheduling algorithm。n 當(dāng)前文檔修改密碼：8362839基于多Agent的制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)摘要離散型制造企業(yè)其生產(chǎn)產(chǎn)品種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)信息量大，生產(chǎn)過程包含眾多變化和不確定因素，這些使得企業(yè)的過程控制復(fù)雜、多變。 simulation。基于多Agent的MES能有力提高制造企業(yè)的競爭力，因此對(duì)于基于多Agent的MES技術(shù)的研究就十分有意義。正在編制中的第3部分試圖通過定義和詳細(xì)規(guī)定發(fā)生在管理層與制造層之間的數(shù)據(jù)流和功能來重點(diǎn)解決互操作性的問題[4]。當(dāng)前我國面向中小規(guī)模輕工設(shè)備制造行業(yè)的MES研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于生產(chǎn)調(diào)度特別是動(dòng)態(tài)調(diào)度，且其中存在許多不確定性因素，這些導(dǎo)致其很難采用數(shù)學(xué)建模來模擬，MAS技術(shù)的采用可大大降低動(dòng)態(tài)調(diào)度的復(fù)雜性，基于MAS的調(diào)度系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)車間制造環(huán)境的不斷變化，從而增強(qiáng)了調(diào)度系統(tǒng)的敏捷性和魯棒性[8]。 Agent的介紹 Agent的定義Agent原指代理，即商品經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中被授權(quán)代表委托人的一方。(4) 自發(fā)行為（proactiveness）：Agent 不僅能夠?qū)Νh(huán)境做出反應(yīng)，而且能夠通過接受某些啟示信息，做出基于目標(biāo)的行為。 根據(jù)中小規(guī)模包裝設(shè)備制造企業(yè)實(shí)際情況，基于多Agent的MES大致由七類Agent組成，分別為用戶接口Agent、調(diào)度Agent、工單Agent、資源Agent、文檔Agent、工人Agent、質(zhì)檢Agent。在此情況下，制造業(yè)所面臨的市場是一個(gè)由消費(fèi)者占主導(dǎo)地位、變化迅速且無法預(yù)測的市場。 在單件車間調(diào)度過程中，不同工件有各自工藝路線。多年來人們對(duì)優(yōu)先法則進(jìn)行了大量的研究，總結(jié)出許多條優(yōu)先規(guī)則，但目前還沒有哪一種規(guī)則能在動(dòng)態(tài)的環(huán)境中滿足多種目標(biāo)同時(shí)最好。該調(diào)度問題應(yīng)當(dāng)滿足以下幾點(diǎn)約束：(1) 工件必須按其工藝路線加工，后道工序只有前道工序完成后方可開始；(2) 每道工序一旦在一臺(tái)設(shè)備上開始加工，便不能中斷；(3) 一臺(tái)設(shè)備不能同時(shí)加工不同工件(4) 同一工件不能同時(shí)在兩臺(tái)設(shè)備上加工(5) 每道工序加工時(shí)只指定一臺(tái)設(shè)備以上為理論研究所歸納的約束，能夠解決一些單件小批量車間的加工排序。為了便于比較引入剩余加工時(shí)間的概念：令sumTimeij(SumTij)為工件i在加工到工序Pij時(shí)前j道工序（包括第j道工序）的工時(shí)之和，表達(dá)式如下： (1)令sumTimei(SumTi)為工件i所有工序的工時(shí)之和，表達(dá)式如下： (2) 工序Pij的加工效率為Rij (3)用surplusrij=1－Rij代表相對(duì)剩余加工時(shí)間。 Fij＝Sij＋Tij。Setp5：更新隊(duì)列QueueTk中Pst及其后所有工序的開工時(shí)間、完工時(shí)間、設(shè)備空閑時(shí)間和Lk，若Lk＜max(Lk)，恢復(fù)前面所有暫時(shí)置工序等待時(shí)間在置零前的值，轉(zhuǎn)Step1；若Lk= max(Lk)，算法結(jié)束。 4x4的數(shù)據(jù)仿真 工件數(shù)為4，各工件工序數(shù)都為4，4臺(tái)設(shè)備（M01，M02，M03，M04），加工工時(shí)與設(shè)備時(shí)間表如下：工序1工序2工序3工序4工件1M01M02M04M014435工件2M02M03M01M033456工件3M03M02M04M026244工件4M04M01M03M044266表38 工序工時(shí)與設(shè)備關(guān)系表將數(shù)據(jù)輸入程序，運(yùn)行得出如下結(jié)果：圖39 4x4數(shù)據(jù)仿真輸出 通過輸出結(jié)果運(yùn)用Microsoft Office Visio 工具將其轉(zhuǎn)化為甘特圖，結(jié)果如圖310。本章分別介紹了Agent的封裝、通信以及AgentBuilder開發(fā)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上簡單的敘述了車間調(diào)度功能模塊的封裝過程。(8) 支持CORBA和IIOP協(xié)議。用戶界面庫和行為庫包含工程附屬類（Project Accessory Class，PAC）庫。由于基本交互原語只完成一些基本操作，故普通Agent只需實(shí)現(xiàn)基本原語解釋即可。在利用AgentBuilder平臺(tái)開發(fā)Agent時(shí)，開發(fā)者首先需要對(duì)問題域進(jìn)行分析，了理解代理和基于代理的解決方案的功能和性能需求，完成域分析后，開發(fā)者還要對(duì)代理結(jié)構(gòu)進(jìn)行定義，將問題分解為能夠用一個(gè)或多個(gè)代理完成的功能。代理定義文檔包含詳細(xì)的代理初始精神模型和行為的詳細(xì)說明。本次課題的重心為用Java語言將車間調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)，主要運(yùn)用到編程開發(fā)方面的知識(shí)，對(duì)我來說大部分都是新的東西。 //各工件工序數(shù)，若各個(gè) 工件工序數(shù)不同可用數(shù)組表示 double timeij[][] = {{4,4,3,5},{3,4,5,6},{6,2,4,4},{4,2,6,6}}。 j processNumber。 j processNumber。 int b。 for(int j = 0。 for(int i = 0。 for(int j = 0。 for(int i = 0。 for(int j = 0。 for(int i = 0。 for(int j = 0。 for(int i = 0。 double sumTij[][] = new double[8][]。 } double rij[][] = new double[8][]。 j++) { sumTi[i] += timeij[i][j]。 j++) { rij[i][j] = sumTij[i][j]/sumTi[i]。 int b。 b = (int)(M01[i]*10)%10 1。 temp1[j] = temp[0]。 if(surplusrij[a][b] == temp1[i]) { (M01[j] + )。 j++) { c = (int)(M02[j]) 1。 b = (int)(M02[i]*10)%10 1。 } } } } (M02 )。 b = (int)(M03[i]*10)%10 1。 } } } (M03 )。 b = (int)(M04[i]*10)%10 1。 } } } (M04 )。 b = (int)(M05[i]*10)%10 1。 } } } (M05 )。 i 。 j 。 i 。 j 。 i 。 j 。 i 。 j 。 if(surplusrij[a][b] surplusrij[c][d]) { temp[0] = M02[i]。 for(int i = 0。 for(int i = 0。 } for(int i = 0。 int d。 } } double M01[] = {, , , , , , }。 k = j。 i 。 i 。 i++) { (M04[i] + )。 j++) { c = (int)(M04[j]) 1。 i++) { (M03[i] + )。 j++) { c = (int)(M03[j]) 1。 i++) { (M02[i] + )。 j++) { c = (int)(M02[j]) 1。 i++) { (M01[i] + )。 j++) { c = (int)(M01[j]) 1。 int d。 surplusrij[i][j] = 1 rij[i][j]。 for(int k = 0。 //根據(jù)timeij確定sumTi、sumTij、 rij、surplusrij四個(gè)數(shù)組長度 double sumTij[][] = new double[4][4]。 本次設(shè)計(jì)的MES車間調(diào)度功能模塊是在一定約束條件下建立起來的，對(duì)于一些超出約束的實(shí)際生產(chǎn)情況不適合，希望在有后續(xù)設(shè)計(jì)時(shí)能夠改良算法、程序，放寬條件約束，使之適用范圍更為廣闊，應(yīng)用價(jià)值更大。這三部分構(gòu)成了代理程序。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。在多Agent系統(tǒng)中輔助器也可能有多個(gè)。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(shí)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(shí)現(xiàn)問題的解決。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]。Agent程序與Agent引擎共同組成可執(zhí)行的Agent[22]。如：工件一的工序1，車工時(shí)實(shí)為9個(gè)工時(shí)，10元/小時(shí)，90元為加工這零件工資。 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。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。算法初始化：根據(jù)Rij公式計(jì)算Rij及surplusrij；根據(jù)工藝路線，為每個(gè)工件建立一個(gè)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。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(shí)間為目標(biāo)：包括