车间管理控制系统分布式控制方式构造研究

   2017-01-02 互联网6750
能够对外协作与交流。当车间内部出现某些变化,不能完成某些任务时可以向别的系统发出请求,将任务转包出去:本车间也可接受来自外界的协作请求。能够适应车间内外环境的变化。即敏捷化的车间要具有很强的计划与调度功能,以适应不同的车间内外环境的变化,如车间外部的变化:定单的变化、供应商的变化、产品设计的变化、急件、特定的市场机遇的出现等。车间内部的各种变化:设备发生故障、缺料等偶发事件。车间管理控制系统的基本活动过程如图1所示,由此图可以看出,车间管理控制系统的基本功能主要有:任务获取、过程组织、运行协调、组织/资源管理。要实现上述要求,必须使车间的任务获取具有主动性,使车间的过程组织具有动态性。基于对车间管理控制系统的功能理解和车间内的资源不同,可以确定采用MAS方法后的车间管理控制系统的结构如图2所示。各Agent的功能描述如下: 任务Agent:它是MAS系统的核心,主要负责接受上级任务或外界的定单,根据资源的能力,分解任务,而后在车间内部发标,根据一定规则,选定一些单元Agent组成生产过程。 组织Agent:管理根据任务及过程所确定的操作岗位、班组,也负责对车间内各类人员的人事管理,内容包括专长、业绩评估等。


图1 车间管理控制系统基本功能


图2 车间管理控制系统基本结构

单元Agent:各单元Agent(也即各资源Agent)自主负责各自的任务,单元内的诸多设备也可理解为各子Agent,单元本身则为一个MAS。单元内的各设备对于单元Agent争取到的并予分解的任务也要竞争,获胜者则须协作以完成单元任务。 过程Agent:根据任务Agent对任务的分解及对投标各Agent筛选,组成车间的生产过程。这个生产过程是面向任务的、动态的,但也具有一定的相对稳定性。各参与任务的Agent相互之间的协作方式在过程Agent中也需有动态记录。过程Agent还负责对应加工任务的成本核算,负责本生产过程中的各 Agent间的运行协调与控制。 产品管理Agent:对交给本车间加工的各种工件进行管理。管理内容包括:各工件的编号、工件所用材料、工件的交货期、加工该工件各工序的内容及精度、工件的状态(等待加工、正在被加工、加工结束、在小车上等等)等。 资源管理Agent:负责车间的能力登记及车间内各种资源的动态管理,为任务Agent的决策提供依据。各Agent的功能、属性、能力等级、历史记录等都在资源Agent中有详细的记录。资源器必须定时与各Agent通信,以保持资源管理表的动态更新,还负责监视车间内各组成部分的运行状态、设备的使用折旧等情况,并及时向任务Agent报告。 协作管理Agent:从网上获取信息或发布信息都需要经过协作管理代理机进行处理,它负责接受任务或发布任务信息,接受任务反馈信息,另外,它记录任务的要求,各种相应的奖惩方法以及其他企业提出的申请,也负责本系统同外界的协调工作。


图3 Agent的结构

各个Agent在结构上都是类似的,一般由五个部分组成(如图3所示):通信模块、执行器、数据库、知识库、人机交互接口。通信模块包括两个部分:通信语言、通信接口。通信语言采用KQML,通信接口则采用CORBA的IDL来描述。执行器包括三个部分:事件感知器、功能适配器、功能调用器。事件感知器根据通信模块传来的消息及自身状态,来判断所发生事件,根据所发生事件,功能适配器确定采用什么功能来处理此事件,功能调用器则从知识库中调用执行相应功能。人机交互接口则提供了一种手段,以便于用户能修改各Agent的结构,也是Agent知识库获取知识的一种手段。车间管理控制系统的来自外界的扰动也可以通过人机接口输入。
 
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