全球化和信息化正在使制造環(huán)境發(fā)生質(zhì)的變化，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)、控制方式、組織結(jié)構(gòu)和決策準(zhǔn)則也隨之發(fā)生著深刻的變革。車間制造系統(tǒng)作為制造系統(tǒng)的重要組成部分，影響著整個(gè)制造系統(tǒng)的敏捷性和智能性，其控制結(jié)構(gòu)在很大程度上決定著企業(yè)的生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式人工智能技術(shù)為車間控制方式的研究提供了基本的技術(shù)支持。本文研究基于多Agent(MAS)的網(wǎng)絡(luò)化車間制造系統(tǒng)的控制體系結(jié)構(gòu)和調(diào)度方法。 論文介紹了Agent的發(fā)展背景，并歸納了以單Agent理論研究為基礎(chǔ)的MAS系統(tǒng)的特點(diǎn)。闡述了Agent最本質(zhì)的特征，即感知性、自主性和協(xié)作性。分析了Agent間通信與協(xié)作的方式。給出了將MAS應(yīng)用于制造系統(tǒng)時(shí)遵循的建模原則。 論文分析了制造系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)發(fā)展演變的過程，針對(duì)分布式控制方式及傳統(tǒng)分層遞階控制方式的不足，提出了面向訂單的、基于多Agent和動(dòng)態(tài)邏輯單元的車間控制模型，該模型根據(jù)車間生產(chǎn)組織的特點(diǎn)將Agent劃分為三層，即車間層、動(dòng)態(tài)單元層和設(shè)備層。其中，設(shè)備層由資源Agent組成；資源Agent又按其加工特性分類，每一類都由專門的Agent負(fù)責(zé)調(diào)度。動(dòng)態(tài)單元層以動(dòng)態(tài)邏輯單元為核心，其任務(wù)是根據(jù)零件工藝過程組織制造資源。車間層則負(fù)責(zé)訂單的接收、分解和管理。在現(xiàn)存的車間中，制造資源既可以按照成組單元的方式組織，也可以按照機(jī)群的方式布置。按照本文的原理和方法，任何一個(gè)資源都可以參與到需要的動(dòng)態(tài)邏輯單元中，不受所屬的物理單元的限制，從而把基于成組制造單元和基于機(jī)群這兩種完全不同的車間組織形式，通過網(wǎng)絡(luò)化和Agent技術(shù)從邏輯上統(tǒng)一起來，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，提高車間動(dòng)態(tài)重構(gòu)和資源共享的能力。同時(shí)建立了車間多Agent的軟件體系結(jié)構(gòu)，提出了針對(duì)本文車間控制結(jié)構(gòu)的多Agent動(dòng)態(tài)調(diào)度策略。 論文應(yīng)用合同網(wǎng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)Agent間的協(xié)商談判，并提出了基于多Agent的動(dòng)態(tài)調(diào)度談判指標(biāo)。其構(gòu)成因子將加工時(shí)間、加工成本、設(shè)備利用率及加工路徑問題考慮在內(nèi)，作為資源Agent計(jì)算標(biāo)值的重要參數(shù)，并通過對(duì)相關(guān)權(quán)系數(shù)的調(diào)節(jié)來優(yōu)化車間調(diào)度目標(biāo)。 針對(duì)協(xié)商談判過程中多任務(wù)同時(shí)招標(biāo)優(yōu)化問題，采用單親遺傳方法避免了遺傳過程中的非法染色體，實(shí)現(xiàn)了結(jié)果的優(yōu)化。 仰蛀 2002年 12月 構(gòu)建基于XML的車問制造標(biāo)記語(yǔ)言，作為車間多Agent系統(tǒng)通信的內(nèi)容描述 語(yǔ)吉，并在KQML原語(yǔ)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了新的車間執(zhí)行原語(yǔ)。 在對(duì)國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目延伸和擴(kuò)展的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了車間控制方式的 實(shí)驗(yàn)原型，應(yīng)用UML構(gòu)造了Agent的基本編程框架，給出了相應(yīng)的調(diào)度實(shí)例。 |
