多智能体在柔性制造系统调度中的应用研究

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1、东北大学硕士学位论文第一幸绪论(5)分析所得数据，发现其不足，寻找改进方略。1．3本研究的意义(1)为研究柔性制造系统调度提供了新的思路：(2)为仿真基于多智能体的FMS调度方案提供平台；(3)提高了FMS的效率，以及它的动态响应特性；(4)通过本软件的仿真模拟，可以及时的发现问题，防止实物投资而造成的经济损失，尤其是需巨额投资的加工系统，本软件的仿真将更有意义。1．4本文的主要工作本文介绍了智能体和FMS动态生产调度，工作侧重于智能体在FMS动态生产调度过程中的应用，软件部分重点研究加工系统方面的调度及仿真。主要体现在以下5个方面：

2、(1)运用多智能体研究柔性制造系统动态调度问题；(2)根据多智能体的特点和FMS生产调度具体情况建立灵活的招投标机制；(3)根据投标中出现完工时间相同时的情况建立Agent的协调模型；(4)根据智能体之间的通信需求，设计通信机制；(5)采用Java与SQLServer2000数据库，仿真柔性制造系统的动态生产调度的全过程。1．5本文的章节安排第一章绪论，首先提出问题，然后介绍了问题研究的目标、意义及本文的主要工作。第二章柔性制造系统与多智能体，首先介绍FMS系统的定义及生产计划与调度。并详细介绍了柔性制造系统调度问题，然后论述了智能体

3、以及多智能体的概念及其结构。第三章基于智能体的FMS分析，首先介绍了Agent的角色分类，然后提出招投标的角色模型，接着分析基于Agent的系统构成，最后阐述了Agent的协调模型。第四章多智能体通信协调机制，本章首先介绍了多智能体系统的合作机制及通信协议，其次介绍了通信语言及模块，最后详细介绍了主要通信语言的设计。东北大学硕士学位论文第一章绪论第血章调度系统仿真软件的设计与实现，运用Java和SQLServer2000设计仿真软件，介绍了本软件的意义及多线程的调度、UML建模、仿真窗口和仿真实例等。第六章总结与展望．3．东北大学硕士

4、学位论文第二章柔性制造系统与多智能体第二章柔性制造系统与多智能体2．1柔性制造系统简介柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem，以下简称FMS)是指具有柔性且自动化程度高的制造系统，由统一的控制系统和物料输送系统联接在一起，能在不停机的情况下实现多品种工件的加工，并且具有一定的管理功能[2—3]。自1967年英国Molins公司建造首条FMS以来，随着社会对产品多样化、低制造成本及更短的生产周期等需求的不断增加，FMS发展迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的进步，亦促使柔性制造技

5、术R臻成熟[4]。20世纪80年代后，制造业进入一个崭新时代，即基于计算机的集成制造(CIM)时代，FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。从反映出现代最高水平的国际三大机床博览会展出的情况看，FMs已从实验阶段进入实用阶段并己商品化，而且已从起初单纯的机械加工领域向焊接、装配及无屑加工等综合性领域发展。当今社会飞速发展，各大企业乃至中、小企业，若不使用FMS将失去产品的市场竞争力，甚至无法维持自身生存。FMS之所以获得迅猛发展，是因其集高效、高质量及高柔性三者于一体，解决了近百年来中、小批量和中、大批量多品神生产自动化

6、之技术难题，故可认为，FMS的问世与发展确实是机械制造业生产及管理上的历史性变革。．为快速适应市场的变化，很多企业采用了柔性制造系统，以获得竞争优势。具有高生产效率和加工柔性的FMS面临的一个重要问题是如何有效地对其进行调度，很多学者[5一lO]从不同的角度研究了FMS的调度问题，但所建模型或者没有完全反映FMS的柔性特点，或者过于复杂而难于求解。2．2柔性制造系统的生产计划和调度企业生产管理的任务是根据生产实际需要，最经济地按期、按质、按量、按品种生产或提供消费者所需的产品或服务，其主要工作包括：战略计划，即生产系统的设计和决策，包

7、括厂址选择、工厂与车间的布置、生产工艺的选择等；战术计划，即生产计划与控制，包括生产管理及R常的管理活动。生产管理要实现的功能包括：(1)计划功能：通过市场需求预测，根据用户要求，编制各种生产计划；(2)控卷4功能：即围绕完成生产计划任务所进行的各种检查、监督、调整等工作，广义来说是对生产全过程实行全面．5．东北大学硕士学位论文第二章柔性制造系统与多智能体的控制，狭义地讲指生产作业控制，即生产调度工作、在制品管理工作和生产作业统计等。目的是为了尽甓满足用户需求，降低库存资本占用，提高生产效率，降低成本[11j。2．2．1柔性制造系统生

8、产管理的体系结构柔性制造系统的生产管理可以描述为三层的组织结构：战略层、战术层和操作控制层[12]。战略层应该首先确定系统的长期经济合理性和市场的战略目标。其次要对FMS进行规划和设计，其中包括：(1)柔性制造系统的最优