基于多Agent的MES调度研究

调度是MES的核心功能之一,调度的合理与否是MES在企业应用中成败的关键。本文针对MES车间作业调度问题,研究将多Agent理论与方法引入到调度模型构建和调度方法设计中来。这使得调度系统具有高度的柔性、敏捷的反应性和较强可扩充性,能够适应复杂多变的车间生产环境,以提高MES的性能和实用价值。 分析了MES中车间作业调度的特点,本文建立了基于多Agent的MES调度模型,详细设计了该模型中设备Agent、工序Agent的结构和功能,并制定出多Agent间的通信与协作机制。 在该模型的基础上,设计了多种基于多Agent的MES调度方法。提出了调度特征信息和调度特征值的概念,设计了约束维护方法;分析了各种调度方法的特点和适用场合,设计了组合调度方法,充分发挥了各种调度方法的作用;分析了各类动态事件,制定了干扰响应机制,实现了动态调度;通过人机交互方法,使用计算机处理常规的、可预见的任务,而让人处理非常规的、不确定的行为,恰当平衡人和计算机的工作,不仅可以提高调度的效率,而且可以使调度更符合车间的动态环境。最后,进行了实例分析。 本项目组以合作企业为应用背景,设计并开发了敏捷化车间制造执行系统(AMES V1.0)。介绍了该系统的体系结构、网络结构、信息流程和开发环境,并介绍了该系统的主要功能:车间制造资源建模、车间作业计划管理、生产过程仿真与监控、设备管理。AMES需要一个集成的运行环境。网络化协同制造系统集成了多种制造资源,本文介绍了该系统的结构和组成。AMES作为其中的一个功能节点,成功地完成了运行试验。