基于多Agent的可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)（I-MES）關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、21世紀(jì)的制造業(yè)處于一個(gè)不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境中,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,并呈全球化、多方位、多元化趨勢(shì),企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,必須具備對(duì)環(huán)境變化的快速適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力,即具有敏捷性.制造執(zhí)行系統(tǒng)作為計(jì)劃管理和底層設(shè)備控制的中間橋梁,是提高企業(yè)敏捷性的關(guān)鍵因素.針對(duì)敏捷環(huán)境下傳統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足,該文基于多代理技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)基于多代理具有開(kāi)放性、集成性、動(dòng)態(tài)性、敏捷性和可互操作的可集成制造執(zhí)行系統(tǒng),并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行

2、了研究.該文以離散制造企業(yè)為應(yīng)用背景,提出了一種面向敏捷制造的可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)功能模型,為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于多Agent的可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)提供了依據(jù);在分析了制造企業(yè)現(xiàn)有控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于多Agent的混合遞階分布控制結(jié)構(gòu)模型,并給出了一種通用的制造Agent結(jié)構(gòu)模型,以及Agent的工作流程;提出了一種基于Windows DNA的可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)三層體系結(jié)構(gòu)模型,研究了可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)與底層設(shè)

3、備控制系統(tǒng)的集成機(jī)制,并實(shí)現(xiàn)了原型系統(tǒng).在歸納和總結(jié)了當(dāng)前制造系統(tǒng)建模方法的基礎(chǔ)上,針對(duì)UML和Petri網(wǎng)建模特點(diǎn),提出了一種UML-PNs集成建模方法,對(duì)敏捷制造環(huán)境下I-MES行為提供支持.給出了集成建模策略,并建立了從UML至Petri網(wǎng)映射規(guī)則.該建模方法既可以有效的描述系統(tǒng),又具有嚴(yán)密的分析能力和系統(tǒng)仿真能力.并以一個(gè)簡(jiǎn)單的零件組裝為例,詳細(xì)介紹了UML-PNs建模過(guò)程,給出了系統(tǒng)用例圖、對(duì)象類(lèi)圖、交互圖和行為圖,以及I-M

4、ES的Petri網(wǎng)模型.分析了車(chē)間調(diào)度技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì),沿用過(guò)程型MASS調(diào)度策略,設(shè)計(jì)了一種解決車(chē)間動(dòng)靜態(tài)調(diào)度問(wèn)題的遺傳算法,并將其封裝到調(diào)度Agent內(nèi),通過(guò)Agent之間交互完成車(chē)間動(dòng)態(tài)調(diào)度過(guò)程.給出了調(diào)度Agent的具體結(jié)構(gòu),并以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)6×6調(diào)度問(wèn)題為例驗(yàn)證了該方法的有效性.針對(duì)可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)最常見(jiàn)的資源沖突問(wèn)題,提出了一種基于多Agent合作的沖突消解模型,從沖突管理的全生命周期角度,詳細(xì)研究了沖突檢測(cè)、沖突