大型復(fù)雜裝備企業(yè)基于MAS 的動態(tài)可重構(gòu)ERP系統(tǒng)

1、歡迎訪問Freekaoyan論文站大型復(fù)雜裝備企業(yè)基于MAS 的動態(tài)可重構(gòu)ERP系統(tǒng)歡迎訪問Freekaoyan論文站    歡迎訪問Freekaoyan論文站    復(fù)雜裝備生產(chǎn)一般具有以下幾個特點:1)產(chǎn)品品種多、小批量、零部件系列多;2)產(chǎn)品各部件之間的時序約束關(guān)系和成套性要求比較嚴(yán)格;3)關(guān)鍵資源的能力平衡和利用率直接決定生產(chǎn)率;4)滿足交貨期是生產(chǎn)計劃與控制的主要目標(biāo)。復(fù)雜裝備制造生產(chǎn)>' target='_blank' class='infotextkey'>管

2、理的復(fù)雜性歸根結(jié)底來源于產(chǎn)品技術(shù)和生產(chǎn)類型的復(fù)雜性.    目前，大型離散制造企業(yè)的綜合>' target='_blank' class='infotextkey'>管理系統(tǒng)普遍采用ERP/MES護CS的3層支撐系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu).而傳統(tǒng)的ERP在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上一般是固定的，缺乏對企業(yè)再造工程、企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組、企業(yè)集團化>' target='_blank' class='infotextkey'>管理的支持，復(fù)雜裝備綜合>' target='_b

3、lank' class='infotextkey'>管理的解決方案是依據(jù)企業(yè)>' target='_blank' class='infotextkey'>管理創(chuàng)新工程整體構(gòu)思的需求展開的.針對大型復(fù)雜裝備企業(yè)產(chǎn)品品種多、系列型號多、裝配復(fù)雜的特點，本文采用分布式異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的協(xié)同求解策略，構(gòu)建了中國北車集團某機車車輛集團有限公司的集團協(xié)同>' target='_blank' class='infotextkey'>管理動態(tài)可重構(gòu)ERP系統(tǒng). 

4、60;      1 基于MAS技術(shù)的DRERP框架結(jié)構(gòu)        MAS是分布式人工智能研究的重要領(lǐng)域，每個Agent可以獨立完成各自的工作，并通過它們之間的通信和協(xié)調(diào)達(dá)成系統(tǒng)整體的目標(biāo).同時，多戈net系統(tǒng)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以動態(tài)改變的強大優(yōu)勢，因此，DR-ERP的構(gòu)建采用MAS作為技術(shù)支持.    針對大型復(fù)雜裝備生產(chǎn)周期長、變型設(shè)計多、面向訂單且客戶需求多變的生產(chǎn)特點，同時為適應(yīng)整個集團生產(chǎn)經(jīng)營統(tǒng)一布局、最大限度發(fā)揮企業(yè)分廠及外協(xié)生產(chǎn)的資源優(yōu)勢，勢必要求該D

5、RERP系統(tǒng)能夠適應(yīng)企業(yè)模型的動態(tài)變化.    按照詹姆斯.馬丁(JamesMratin)以數(shù)據(jù)為中心的指導(dǎo)思想，將大型復(fù)雜裝備DRERP的企業(yè)信息系統(tǒng)分為3個層面:    第1個層面是數(shù)據(jù)采集層面.因此，在進(jìn)行系統(tǒng)分析時，在該層面首先要做的工作是系統(tǒng)地描述>' target='_blank' class='infotextkey'>管理對象狀態(tài)變化和運動的過程，以此來確定企業(yè)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集點，然后進(jìn)一步地確認(rèn)采集的內(nèi)容和頻度，確定>' target='_b

6、lank' class='infotextkey'>歷史數(shù)據(jù)的存儲和利用方法.    第2個層面是對企業(yè)各個>' target='_blank' class='infotextkey'>管理業(yè)務(wù)、>' target='_blank' class='infotextkey'>管理流程和控制方式進(jìn)行設(shè)計.這是企業(yè)信息系統(tǒng)設(shè)計的難點.>' target='_blank' class='infotext

7、key'>管理對象的變化應(yīng)該按照企業(yè)的需要和計劃來進(jìn)行，而>' target='_blank' class='infotextkey'>管理業(yè)務(wù)流程則是多變和復(fù)雜的，它不僅和>' target='_blank' class='infotextkey'>管理對象有關(guān)，而且和>' target='_blank' class='infotextkey'>管理者、>' target='_blank' cl

8、ass='infotextkey'>管理方法、市場等因素有關(guān).    第3個層面是計劃>' target='_blank' class='infotextkey'>管理.其任務(wù)是找出每一個環(huán)節(jié)變化的規(guī)律和條件，這是作業(yè)執(zhí)行和激活.net動作的條件.在此基礎(chǔ)上，建立一套完整的企業(yè)任務(wù)制定、分解、動態(tài)協(xié)調(diào)和下達(dá)的體系.這是DRERP的核心。        2 DRERP的動態(tài)重構(gòu)模型和解決方案   

9、60;   DRERP動態(tài)重構(gòu)的過程本質(zhì)上是整個集團生產(chǎn)決策的過程31.這個決策是由擁有集團資源的各企業(yè)決策者共同做出的.在生產(chǎn)訂單的驅(qū)動下，集團重構(gòu)模塊在對所有資源信息的搜尋和評價基礎(chǔ)上，與各資源擁有企業(yè)進(jìn)行協(xié)商，最終形成面向不同生產(chǎn)任務(wù)的、分配在不同時間槽(times lot)上的資源集合，從而以合理    的成本將訂單快速地從計劃轉(zhuǎn)人生產(chǎn)，以適應(yīng)市場的多變和用戶的需要.    DRERP的動態(tài)重構(gòu)模型采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過Agnet的構(gòu)造方式，使各功能系統(tǒng)成為具有決策自主權(quán)的智能Agent.每個Agent根

10、據(jù)自身的特點和任務(wù)，定義自己的規(guī)則庫，并能動態(tài)構(gòu)造、修改、更新自己的調(diào)度規(guī)則.從功能上劃分，該系統(tǒng)主要由以下Agent:任務(wù)Agent、重構(gòu)Agent、調(diào)度Agent、資源Agent、庫存Agent、成本Agent等構(gòu)成Agent間通過傳遞消息進(jìn)行相互聯(lián)系，共同完成集團生產(chǎn)的重構(gòu)與調(diào)度任務(wù).     1)任務(wù)Agent:負(fù)責(zé)任務(wù)分配.根據(jù)訂單的任務(wù)屬性，如成品產(chǎn)品(機車)或零部件產(chǎn)品(內(nèi)燃機、路用件等)，和企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)能力，將調(diào)度Agent承接的任務(wù)分解成2類子任務(wù):一類是本企業(yè)當(dāng)前能夠完成的任務(wù)，下達(dá)給資源Agent;另一類是尋求其他外協(xié)加工企業(yè)合作的任務(wù).&

11、#160;   2)重構(gòu)Agent:完成作業(yè)計劃的動態(tài)分解，將任務(wù)分解成生產(chǎn)單元，一方面根據(jù)具體的子作業(yè)對本企業(yè)資源進(jìn)行重構(gòu)，制定資源的動態(tài)邏輯分配計劃，另一方面，它還根據(jù)本企業(yè)資源不能處理的任務(wù)需要，負(fù)責(zé)對外協(xié)資源加以搜索、查詢，并將重構(gòu)的資源存放在動態(tài)數(shù)據(jù)庫里，以便完成任務(wù)的分配計劃.同時，在重構(gòu)過程中，還將交付時間、成本、質(zhì)量等因素考慮進(jìn)來，對動態(tài)數(shù)據(jù)庫里的重構(gòu)結(jié)果加以修正，    3)調(diào)度Agent:負(fù)責(zé)企業(yè)的調(diào)度和監(jiān)控，監(jiān)視任務(wù)的執(zhí)行過程，如訂單的收發(fā)、任務(wù)的承接、合同計劃、臨時通知等的>' target='_b

12、lank' class='infotextkey'>管理活動.    4)資源Agent:與任務(wù)Agent交互信息，實現(xiàn)對任務(wù)的資源分配，向任務(wù)Agent進(jìn)行狀態(tài)信息反饋。同時對分配給自己的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度和執(zhí)行.    DRERP系統(tǒng)中的多Agent重構(gòu)機制采用了合同網(wǎng)和啟發(fā)式規(guī)則相結(jié)合的協(xié)調(diào)方式來實現(xiàn)調(diào)度規(guī)則和策略的重構(gòu).該系統(tǒng)的資源調(diào)度重構(gòu)模型如圖 1所示.在此模型中，調(diào)度Aegtn將生產(chǎn)計劃細(xì)化后生成任務(wù)Agent，并生成一個任務(wù)計劃，同時將有關(guān)信息告知任務(wù)Agent，消息內(nèi)容的格式為:作業(yè)名稱，單位

13、作業(yè)的基本任務(wù)，任務(wù)所需資源表，期限，其他約束，任務(wù)標(biāo)識.    招標(biāo):任務(wù)Agent首先將任務(wù)分解為子任務(wù).任務(wù)Agent>' target='_blank' class='infotextkey'>管理所有的加工任務(wù)，維護一個加工作業(yè)(資源Agent隊列，隊列中存在2種作業(yè)，一種是可以進(jìn)行招標(biāo)的作業(yè)，另一種是等待招標(biāo)的作業(yè)，一旦有作業(yè)執(zhí)行完畢，加工作業(yè)隊列中的某些屬于等待投標(biāo)的作業(yè)就有可能變?yōu)榭梢赃M(jìn)行招標(biāo)的作業(yè).任務(wù)Agent對所有可以進(jìn)行招標(biāo)的作業(yè)(資源Agent)發(fā)布招標(biāo)信息.消息格式為:需執(zhí)行的作業(yè)量，

14、作業(yè)，期限，約束，任務(wù)標(biāo)識.    投標(biāo):資源Agent接收到招標(biāo)信息后，主要依據(jù) 2個指標(biāo)進(jìn)行任務(wù)投標(biāo):加工任務(wù)的優(yōu)先級和資源Agent自身的規(guī)則(如最短加工時間優(yōu)先SPT和最早完成時間優(yōu)先EFT等).首先確定向哪一個加工任務(wù)投標(biāo)，該規(guī)則選擇權(quán)由資源Agent決定 同時任務(wù)Agent可通過調(diào)整加工任務(wù)的優(yōu)先級來處理某些特殊情況，如，保證急件的及時加工.然后，資源Agent向任務(wù)Agent發(fā)出投標(biāo)消息，消息格式為:資源編號，可執(zhí)行的時間段表，保證期限的最大工作量，資源可利用的時間.    簽約:任務(wù)Agent收到投標(biāo)消息后，發(fā)送給重構(gòu)Agent，從可投標(biāo)資源列表中，依據(jù)加工任務(wù)的最早完成時間和發(fā)