【正文】
gent、工單Agent、資源Agent、文檔Agent、工人Agent、質(zhì)檢Agent。[14]。 MAS 多Agent系統(tǒng)(MAS)是分布式人I智能研究的一個前沿領(lǐng)域,它的研究重點在于如何協(xié)調(diào)系統(tǒng)中多個agent的行為使其協(xié)同工作。 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。(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,做出基于目標的行為。(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。(2) Agent軟件研究者對Agent的定義:Agent是能為用戶執(zhí)行特定任務(wù)的、具有一定智能的、能自主執(zhí)行任務(wù)的、并能與環(huán)境相互作用的軟件程序[12]。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,以及認知、思維和解決問題的方式”。 Agent的介紹 Agent的定義Agent原指代理,即商品經(jīng)濟活動中被授權(quán)代表委托人的一方。(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。 (2) 選取基于單件小批量車間調(diào)度為MES系統(tǒng)的一個功能模塊,選擇適宜算法,運用Java語言將其編程實現(xiàn)?;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)。由于生產(chǎn)調(diào)度特別是動態(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,從而增強了調(diào)度系統(tǒng)的敏捷性和魯棒性[8]。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。車間調(diào)度作為制造系統(tǒng)的研究熱點,人們研究和發(fā)展了許多調(diào)度和優(yōu)化算法,如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、禁忌搜索等,其思想和內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、人工智能、物理學(xué)等眾多領(lǐng)域,為解決復(fù)雜車間問題提供了許多新的思路。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)。當(dāng)前我國面向中小規(guī)模輕工設(shè)備制造行業(yè)的MES研究還遠遠不夠?!笆濉逼陂g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。在國外很多行業(yè)應(yīng)用中MES已和ERP相提并論,而且MES已成為目前世界工業(yè)自動化領(lǐng)域的重點研究內(nèi)容之一[5]。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。正在編制中的第3部分試圖通過定義和詳細規(guī)定發(fā)生在管理層與制造層之間的數(shù)據(jù)流和功能來重點解決互操作性的問題[4]。其第1部份“模型和專用術(shù)語”詳細規(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,目前已被國際標準組織IEC/ISO所接受,正在發(fā)展成為國際標準。但是,這些MES模型給出的定義都不夠全面,對生產(chǎn)實體的大部分選件和系統(tǒng)并沒有做出明確的闡述[3]。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MES能有力提高制造企業(yè)的競爭力,因此對于基于多Agent的MES技術(shù)的研究就十分有意義。基于多Agent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。對于離散型制造業(yè)想提高綜合競爭力,就更要采用以 MES為核心的技術(shù)來整合自身。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。 simulation。 MultiAgent System。通過Agent的封裝和通信來實現(xiàn)MES的調(diào)度功能模塊,從而形成一個基于多Agent的制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能模塊。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。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。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。在通過了解Agent的結(jié)構(gòu)、通信語言的基礎(chǔ)上,研究了Agent的封裝及各個Agent之間的通信。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。 shop scheduling algorithm。 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 22總結(jié)與展望 25 25 25致謝: 25參考文獻: 26附錄: 2734 / 38緒論伴隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,制造業(yè)的競爭日益激烈,當(dāng)前越來越多的制造企業(yè)通過信息化提高自身綜合競爭力。制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution Systems,MES)正好解決這一問題,它可以有效地實現(xiàn)上層計劃與車間實際的信息交互,從而使車間的計劃、調(diào)度、生產(chǎn)更合理。Agent又稱代理,是一種具有自主性、交互性、反應(yīng)性和主動性的高度自治的實體[1]。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)被認為是替代傳統(tǒng)分級制造系統(tǒng)的最有前途的選擇[2]。調(diào)度作為MES的核心功能之一,其是否合理直接影響到MES在企業(yè)應(yīng)用中的成敗。 MES介紹從上世紀90年代,美國先進制造研究機構(gòu)(Advanced Manufacturing Research,AMR)首次提出制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念,許多國際組織都對MES的功能給出了明確的定義,并且還相繼開發(fā)了相應(yīng)模型,用于描述和標準化這類軟件系統(tǒng)。為了規(guī)范MES系統(tǒng),美國儀表協(xié)會(ISA)編制了ISA95企業(yè)控制系統(tǒng)集成標準,在ISA95標準中對MES系統(tǒng)給出詳細定義。第2部分提供了系統(tǒng)之間的信息交換的基礎(chǔ)。 MES國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀MES在發(fā)達國家已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,其應(yīng)用覆蓋了離散與流程制造領(lǐng)域,并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。據(jù)權(quán)威咨詢公司AMR完成的一份市場調(diào)查顯示:2004年,與2001年相比,增長超過50%;2006年全球制造業(yè)在管理軟件方面的投資,MES位居第二,僅次于ERP。國內(nèi)“十五”期間,流程工業(yè)領(lǐng)域MES成為技術(shù)研究突破口,在面向鋼鐵和