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基于多Agent的制造执行系统的功能模块设计

摘要

离散型制造企业其生产产品种类多、结构复杂、数据信息量大，生产过程包含众多变化和不确定因素，这些使得企业的过程控制复杂、多变。基于多Agent的制造执行管理系统MES（ManufacturingExecutionSystem）能够提高计划过程的实时性和有效性，增强生产管理过程的响应能力，同时改善资源管理的运行效率，是与之相适应的现代生产管理方式。
本课题以某软包装设备总厂有限公司机加工车间为应用背景，使用某一机型印刷机生产的历史数据，采用Java语言编程，以AgentBuilder为平台，在已建立的系统数据库基础上，通过基于单件小批量生产模式的简单车间调度算法，进行MES车间调度功能模块的设计仿真实现，得出相应结果并对其进行分析。
在通过了解Agent的结构、通信语言的基础上，研究了Agent的封装及各个Agent之间的通信。通过Agent的封装和通信来实现MES的调度功能模块，从而形成一个基于多Agent的制造执行系统的功能模块。

关键词：MES；多Agent系统；调度算法；仿真；Agent封装

DesignoftheFunctionModuleofMulti-agentBasedManufacturingExecutionSystem

Abstract

Theprocesscontrolindiscretemanufacturingenterprisesiscomplicatedandvariable.Becauseproductsoftheenterprisesaregreatvariety,complexstructureandenormousinformation,besidesitsproductionprocesscontainsmanychangesanduncertainfactors.Multi-agentbasedManufacturingExecutionSystem(MES)canimprovethereal-timeandeffectivenessofplanningprocessandenhancetheresponseabilityoftheProductionManagementProcess,atthesametime,itcanimprovetheoperationefficiencyofresourcemanagement.Inshort,it’samodernizedproductionmanagementmethodthatfitstodiscretemanufacturingenterprises.
ThistopicchoosesamachiningworkshopofflexiblepackagingequipmentCo.,Ltdasitsapplicationbackground,anAgentBuilderasitsplatform.Toachievethesimulationofplanning,weusethehistoricaldataofaprintingmachine’sproductionandJavaprogramminglanguage.Basedonalreadyestablishedthesystemdatabase,thesimulationdesignofMESshopschedulingfunctionmodulescanbecarriedoutbyusingtheshopschedulingalgorithmwhichisbasedonthepatternofsingleandsmallbatchproduction.Thenweobtainthesimulationresultswhichareusetoanalyzetheaccuracyofthefunctionmodules.
ThoroughunderstandingthestructureandcommunicationlanguageofAgents,wedoaresearchinhowtoencapsulateAgentsandcommunicatebetweendifferentAgents.Thenthemulti-agentbasedMESshopschedulingfunctionmodulesarebuiltthroughtheresearch.

Keywords:MES;Multi-AgentSystem;shopschedulingalgorithm;simulation;encapsulateAgents

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