论文研究-基于多agent的离散制造业制造执行系统框架研究.pdf

所需积分/C币:10 2019-07-22 22:23:27 512KB .PDF
13
收藏 收藏
举报

针对离散制造业的特点对离散制造业制造执行系统的功能模块进行了分类。构造了对应的agent模块,以此提出一种基于多agent的分布式离散制造业制造执行系统体系结构,并研究了其中每个agent的运作机制与多agent之间的交互协调机制。特别是构造了策略agent,它与调度agent协同,可更好地实现离散制造业制造执行系统功能的合理、实时调度。这种结构非常有利于离散制造业制造执行系统的管理和控制,具有较好的可集成性、可扩展性和可重构性。
246 计算机应用研究 第26卷 务下达后通过与零部件 agent交互信息,确定实际的零部件牛 blackboard)两种方式。合同网是一种动态的任务分配方法, 产数目和物料信息;工人 agenl与设备egem交互信息后,包括通过任务招标、投标和订立合同进行合作。 姓名、操作机床类型、成本和当前状态等信息。由设备gmt决 调度agem细化由EP/MP‖接口agen获得的计划,零 定是否投标。这两个 agent均为反应型 agent 部件 agent根据产品的每一道工序拆分成若干任务 agent,T= 调度 agent、策略 agent是离散制造业MES的核心,对车间T1,T7,…,T},i为分解后的工序数。传递如下消息内容 的动态调度有效执行起关鍵作用。考虑到离散制造业的特点,{Q,S,D,L,C,DS},Q为作业量;S为单位工序(作业)的 每个车间的生产模式,流程均可能不同,所需算法、规则也会不基本执行方案;D为任务所需设备表;L为完工期限;C1为其 同,所以独立构造一个策略 agent,可针对不同状况迅速制定决他约束;DS为任务描述。由任务 agent并发的向所有的设备 策,提供优先级,冲突解决方案等专门针对离散制造业的生产 agent广播,D,=|D1,D2,…,Dn,为任务T的可选设备集 特点。调度目标又是个多日标的调度,针对不同企业的调度日合。消息格式为{Q,O,L,C,DS},Q为需执行的作业量;O 标也不同,所以利用策略 agent可封装并实现不同个业所需不为作业名称;L为完工期限;C为其他约束;DS为任务描述。 同的调度策略,以实现MES所应达到的实时性,针对不同离散设备 agent收到招标书后,根据标书内容(任务时间、优先级 制造业制定不同调度策略,策略 agent模块提供了人机接口,等)和自己的能力、状态及工人 agent提供的可执行该任务的 可人工操作更改规则算法,这与以往通常将算法规则封装在调工人信息等决定是否投标。按如下格式返回任务aget 度 agent中不同,更便于系统维护和升级,并保证了系统的可13,,T,QF,TB,Ds},TB为该设备可执行的时间段表; 重构性和柔性。而调度 agent模块提供的人机接口则是为了Q为保证期限的最大作业量;T为期限截止前该设备可利用 保证当生产过程中有插单等其他紧急情况,提供人工干预调度时间;QF4为配备工人资格;T为配备工人可执行的时间段 的能力。 DS,为任务描述,k为能完成该道工序的工人的编号。任务 2基于多 agent的离散制造业MES的结构 agent根据收到的标书和自身的策略进行评价,选出中标者, 并将任务分配给中标的设备 agent,确认消息,格式为{O,Q, 既然离散制造业MES是分布式系统,其每个子系统之间L,C,DS,O为作业名称;Q为需执行的作业量;L为完工 的通信和协调将是整个系统的关键。利用 agent技术,每个子期限;C为任务约束;DS为任务描述。中标者更新自身知识 系统由一个 agent代表,能够解决通信的问题,并且通过 agent库,执行千任务并返回结果。如果最大作业量小于任务求作 之间的信息交互,能够发挥多eent系统的柔性、可扩展的优业量,任务 agent考虑由数个设备承担任务;如仍无法办到,则 势。根据上述划分的agnt种类,建立一种基于多ant的离任务 agent通知策略 agent无法承担任务;簧略 agent根据一定 散制造业MS结构(图1)。 的规则调整未果,则需与调度 agent交互,必要时更改生产计 FRP接口 agent 划或寻求外协。 管理aser 调度 agent」匚策 最后,任务 agent将任务的完成情况提交给零部件 agent 库存 agent 零部件 agent PDM/CAD/CAPP 零部件 agent再将完工信息提交给调度 agent。同时任务 agent 仟务 agent 接凵 agent 到管理 agent处注销。在建立合同关系以后,任务 agent还要 agent 监测任务的执行情况,一旦发现设备 agent处于过载或故障等 PCS接| agent 状态,则进行资源的转移分配。如自身不能调停处理,需反馈 图1离散制造业MES结构 至策咚εen,策略aen与淵度agen根据需婁修改计划。这 2.1离散制造业MES中多 a gent间的交互行为 种合同网机制的控制过程如图2所示 ERP/MRPI将生产任务和产品信息传递给调度 agent,由[PHP画度n[略吗图件4m存些叫[务些吗國备量备an 调度 agenL确定实际需要生产零部件数目,并分解任务后,形 生产计划 角认调度簧略 成若干零部件 agent,零部件 agent从CAD/CAPP/PDM接口获 得相应产品设计图纸和工艺规划、工艺路线等信息,然后与库 分解戍零部件 存 agent确定物料信息,根据工艺分解成若干工序,形成若干 查询勿料状态 任务 agent,任务 agent在明确自己的任务后,利用招标投 根据工艺分解成调度任务 标一中标机制确定完成该任务的设备 agenl,设备 dveIl投标前 招标 需与工人 agent交互,确定相应操作设备工人信息,然后与任 务aent签订合同,并执行生产任务。在整个生产过程中,如遇 到设备选择、人员选择、设备冲突和人员冲突等问题需要反馈至 确认 任务 agent,任务 agent则需反馈至策略 agent,策略 agent为之提 报告 倛解决方案,如果仅凭算法诮整不能完成既定目标,则需策略 含询新调度策咯 agent建议调度 agent重新制订重排生产任务。在整个生产过程 返回新周度策略 完成 中,如有注册、修改、完成等操作均要通过管理 agent实时记录生 调度确认 运行状态,并统计设备利用率、工人工作状况等信息。 2.2合同网机制 图2合同网中投招标机制图 多 agent系统的控制通常有合同网( contract net)和黑板 (下转第249页) 第1期 胡腾波,等:基于MVC模式的 WebGIS仿真系统 249 地图在全图中迅速定位。鹰眼的实现页面为 eagle.ascx,乙与参考文献: 地图显示区是密切相关的。 [1]刘南,刘 d)按钮操作区。按钮操作包括全图、放大、缩小、移动、框 Webgis原理及其应用[M].北京:科学出版社, 2002 选、测距、测量面积和滑杆操作。其实现页面为 button.asex,实 [2]赵红丹. WebGIS在建筑监管系统中的应用研究[D].郑州:郑州 现方法是调用 MO IMS的底层两数库。 大学,2007 e)北图显示区。该区主要是显示对地图各种操作后的可[3]吴志伟,周涛,梅树红,W出G在广西水库管理信息系统中的应 视化效果。 用[J].测绘科学,2005,30(1):92-93 f)详细介绍区。该区是对查询目标的详细描述。 「4李瑞敏,陆化普,基于 WebGIs的智能交通管理指挥调度系统 2.3仿真结果分析 「J1.计算机工程,2007,33(21):232-234 该系统运行良好,速度较快、稳定性强;而且图文直观,操 「51曹礼刚,王绪本.基于SVG技术的考古探测 WebGIs研究「J.计 作简便、维护方便。本文用 Microsol act( Micrsoft applicalion 算机应用研究,2007,24(7):55-57 L6」傅春,苗放,王勇,基于 WebCIs的消防重点位监督系统的研究 center test)对该系统进行压力负载测试(服务器:2.4CHz 与应用[J].计算机仿真,2005,22(5):145-148. 512MB;操作系统: Windows200 dvanced server;网络环境:(71杨飞,海单,吴兴,基于 CORBA/Java技木的weCs的研究 100Mps全双工;测试数据:3.39MB地图数据,图像大小为 [J].计算观应月研究,2003,20(3):41-43 746×514像素GIF)。测试结果如图4所示。 [8 WOJCIECHOWSKI J, SAKOWICZ B, DURA K, et aL. MVC model, 末宇节响应吋间一TTLB(平均值)Ⅴs浏览器连接数 struts frame work and file upload issues in Web applications based on 1000 J2EE platform[ C]//Proc of Intern ational Conference on Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer test的请求/s test的TTLB/m Science.2004:342-345 400 [9]任中方,张华,闫明松,等.MVC模式研究的综述[J].计算机应用 200 研究,2004,21(10):1-4,8 102030405060 [10]曰小波,陈蜀宇.MVC没计模式在』2EE架构下的研究与应用 图4仿真测试结果 [冂].西华大学学报,2007,26(2):6-7,93 从图中可以看出,每增加5个并发用户,其平均响应时间 [11]陈洋,刘卫宁,孙棣华.基于Suus框梁和 Activex控件的 WebGIs 实现技术[J].计算工程与设计,2007,28(1):230-232,235. 增加约50s,具有较好的稳定性、高效性、并发性和抗负载 [12]杜震洪.基于J2EE的分布式广电 WebGIS系统设计与实现[D] 能力。 杭州:浙江大学,2007. 13」孙雪飞,陆涛.基于J2EE技术网络地理信息系统的设计与实现 3结束语 J」.测绘通报,204(11):34-37 个文利用基于NET架构的MVC设计模式尝试解决现有 14」雪丽晖,耿国华,周明全.基于』2EE的风络地理信息系统的设计 WebGis系统的不足,特别在平衡负载能力、并发能力以及开发 与实现[J」.计算机应用研究,2003,20(7):155-157 [15]陈能成,龚健雅,朱欣焰,等.差于』2EE的分有式GI研究[J].测 效率方面有新的突破,为拓宽 WebGIS系统应用的深度和广度 绘学报,2003,32(2):158-163 奠定了一定的基础。出于该系统是基于瘦客户端的,客户端的[161张胜,康志伟,于,NET技术的WCI系统的设计与实现J 灵活性不强。下一步的⊥作重点是提高客户端的处理能力。 计算机工程,2006,32(15):106-108 (上接第246页) [3] LABROU Y, FININ T. A semantics approach for KQML: a general purpose communication language for software agents[ C]//Proc of the 3结束语 3rd International Conference on Information and Knowledge manage ment Gaithersburg. ACM Press. 1994. 447-455 本文提出了一种基于多 agent的离散制造业MES体系结41HNNT, WEBER J, WIEDERHOLD G,etal. Specification uf the 构,将离散制造业MES中的各个功能模块通过 agent的方式建 KQML agent communication language[R][S1.]: DARPA Knot 立起通信机制,并给出了整个系统的基于合同网机制的协作方 ledge Sharing Initiative External Interfaces Working Group, 1993 法,特别构造了策略嘿gem以满足离散制造业对调度的特殊要5]张洁,高亮,李培根.多 agent技术在先进制造中的应用[M].北 求,策略 agent协助调度 agent,通过与任务、设备 agent的交互, 京:科学出版社,2004. 可完成基本的实时动态调度功能。 [6 LAZANSKY J, STEPANKOVA O, MARIK V, et al. Application of the multi-agent approach in product planning and modeling J|. Engi 参考文献: neering Applications of Artificial Intelligence, 2001(14): 369 [Il]范玉顺,曹军戚。多代理系统理论、方法与应月[M].北京:清华大 学出版社,2002 [7] YANG Han, ZHU Jian-ying, ZHOU Na. A multi-agent hased distrib [2]何炎祥,陈莘萌.Aglt和多agen系统的设计与应用[M].武汉 ted manufacturing execution system model[ J]. Trans on of Nanjing 武汉大学出版社,2001 Univers ity of Aeronautics Astronautics, 2005, 22(1 ): 16-27

...展开详情
试读 4P 论文研究-基于多agent的离散制造业制造执行系统框架研究.pdf
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
您会向同学/朋友/同事推荐我们的CSDN下载吗?
谢谢参与!您的真实评价是我们改进的动力~
关注 私信
上传资源赚钱or赚积分
最新推荐
论文研究-基于多agent的离散制造业制造执行系统框架研究.pdf 10积分/C币 立即下载
1/4
论文研究-基于多agent的离散制造业制造执行系统框架研究.pdf第1页

试读结束, 可继续读1页

10积分/C币 立即下载 >