離散制造系統(tǒng)的一個(gè)重要特征就是其高度復(fù)雜的依賴關(guān)系。離散產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,零部件生產(chǎn)的復(fù)雜性,制造系統(tǒng)組成的復(fù)雜性是導(dǎo)致離散制造系統(tǒng)中依賴關(guān)系高度復(fù)雜的原因。對(duì)與生俱來的高度復(fù)雜的依賴關(guān)系進(jìn)行管理是管理控制離散制造系統(tǒng)運(yùn)行所必需的一項(xiàng)重要工作。 為了更好的滿足市場(chǎng)需求并適應(yīng)制造系統(tǒng)組成的變化,具有更好的柔性、敏捷性、可擴(kuò)展性、可靠性及容錯(cuò)性的分布式自治制造系統(tǒng)已經(jīng)成為制造系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。當(dāng)制造系統(tǒng)采用分散控制體系結(jié)構(gòu)時(shí),就必須為之配備恰當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)機(jī)制,以管理制造系統(tǒng)中的依賴關(guān)系,使各項(xiàng)制造活動(dòng)能達(dá)到協(xié)調(diào)一致,滿足制造系統(tǒng)的各種約束條件并優(yōu)化制造系統(tǒng)性能。 本文對(duì)分布式自治制造系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)問題及協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)行了深入研究,提出協(xié)調(diào)策略、協(xié)調(diào)語言、協(xié)調(diào)協(xié)議是構(gòu)成協(xié)調(diào)機(jī)制的三要素,詳細(xì)論述了協(xié)調(diào)機(jī)制對(duì)分布式自治制造系統(tǒng)的重要性,對(duì)依賴關(guān)系進(jìn)行了分類研究。為了給分布式自治制造系統(tǒng)協(xié)調(diào)過程的研究提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),方便協(xié)調(diào)機(jī)制的開發(fā)設(shè)計(jì)及分布式自治制造系統(tǒng)的實(shí)施,本文建立了分布式自治制造系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題模型,顯式協(xié)調(diào)過程和隱式協(xié)調(diào)過程模型。 本文總結(jié)了兩種顯式協(xié)調(diào)機(jī)制,即中介承諾和控制信息交換,實(shí)現(xiàn)依賴關(guān)系管理方法的過程,對(duì)比了它們?cè)趦?yōu)化性能,健壯性,通信量和易實(shí)現(xiàn)性等方面的性能。提出利用各制造資源Agent 之間的協(xié)作規(guī)劃交換來實(shí)現(xiàn)各制造子活動(dòng)之間的依賴關(guān)系管理,并為制造系統(tǒng)制訂了在利用招投標(biāo)實(shí)現(xiàn)資源—任務(wù)匹配,判定依賴關(guān)系滿足,應(yīng)對(duì)擾動(dòng)攻擊和實(shí)現(xiàn)支持非線性工藝規(guī)劃的調(diào)度時(shí)的工作方案。 利用之前提出的協(xié)作規(guī)劃交換應(yīng)用方案和合同網(wǎng)協(xié)議,本文開發(fā)了顯式協(xié)調(diào)原型系統(tǒng)CPE。利用此原型系統(tǒng)所做的調(diào)度性能實(shí)驗(yàn),擾動(dòng)應(yīng)對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)和非線性工藝規(guī)劃支持實(shí)驗(yàn)表明協(xié)作規(guī)劃交換能有效地優(yōu)化制造系統(tǒng)性能,實(shí)現(xiàn)對(duì)擾動(dòng)攻擊的平滑應(yīng)對(duì),并有效地管理因使用非線性工藝規(guī)劃而在制造系統(tǒng)中引入的復(fù)雜依賴關(guān)系,充分發(fā)揮非線性工藝規(guī)劃的長(zhǎng)處。 在另一方面,受到動(dòng)物行為學(xué)研究成果的啟發(fā),本文提出應(yīng)用隱式協(xié)調(diào)求解制造系統(tǒng)的機(jī)床—工件匹配問題,建立了基于信息素的協(xié)調(diào)框架和機(jī)床選擇算法。對(duì)采用隱式協(xié)調(diào)的制造系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化能力分析表明當(dāng)制造系統(tǒng)中存在最優(yōu)解時(shí),基
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TH164
【部分圖文】：

36圖2-9 軸承套筒示意圖粗鏜內(nèi)孔 粗車外圓 精車外圓 精鏜內(nèi)孔磨外圓鉆φ10孔開始結(jié)束粗車外圓 粗鏜內(nèi)孔精車外圓 精鏜內(nèi)孔磨外圓鉆φ10孔開始結(jié)束開始 粗鏜內(nèi)孔 粗車外圓 精車外圓 鉆φ10孔 精鏜內(nèi)孔磨外圓結(jié)束粗鏜內(nèi)孔 粗車外圓 精車外圓 磨外圓鉆φ10孔精鏜內(nèi)孔開始結(jié)束粗車外圓粗鏜內(nèi)孔精車外圓精鏜內(nèi)孔鉆φ10孔 磨外圓開始結(jié)束圖2-10 套筒的幾種加工路線對(duì)生產(chǎn)階段制造活動(dòng)有著絕對(duì)指導(dǎo)意義的工藝規(guī)劃對(duì)生產(chǎn)階段依賴關(guān)系強(qiáng)制改變?cè)谙喈?dāng)程度上削減了生產(chǎn)調(diào)度的空間。對(duì)存在替代關(guān)系的制造活動(dòng)的舍棄顯然人為地排除了許多加工可能性，而工序間強(qiáng)制的使能關(guān)系則排除了替代的加工路線。如果能依據(jù)制造系統(tǒng)的具體情況實(shí)現(xiàn)對(duì)加工方法和加工路線的實(shí)時(shí)選擇，生產(chǎn)調(diào)度的可行空間必然更大，就能更好的利用制造系統(tǒng)的資源并避免瓶頸資源的產(chǎn)生。而且由于工藝規(guī)劃是一次生成終身使用的，工藝規(guī)劃階段和生產(chǎn)階段可能間隔相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，在生成工藝規(guī)劃時(shí)被認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)募庸し椒ǹ赡茉诋a(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)遇上瓶頸機(jī)床而變?yōu)椴缓侠斫�。由于生產(chǎn)階段必須用到工藝規(guī)劃，工藝規(guī)劃階段和生產(chǎn)階段的活動(dòng)就構(gòu)成了使能關(guān)系。在這一依賴關(guān)系中，根據(jù)上面的分析可以看出，現(xiàn)有的工藝規(guī)劃已經(jīng)妨礙

67在擾動(dòng)攻擊下仍能平滑進(jìn)行。圖4-2 資源Agent在 CPE 中，每個(gè)定單 Agent 負(fù)責(zé)管理控制一個(gè)定單的執(zhí)行過程。定單 Agent主要完成以下任務(wù)：任務(wù)分解：根據(jù)定單所要求產(chǎn)品的工藝規(guī)劃將定單分解為制造子任務(wù)。招標(biāo)：分別就各個(gè)制造子任務(wù)發(fā)起招標(biāo)，根據(jù)系統(tǒng) Agent 提供的資源能力表給具有加工此任務(wù)能力的資源 Agent 發(fā)送招標(biāo)公告。評(píng)標(biāo)：根據(jù)各資源 Agent 所送來的標(biāo)書選擇恰當(dāng)?shù)闹袠?biāo)者。如果系統(tǒng)使用的是非線性工藝規(guī)劃，定單 Agent 還必須在可互相替代的原子任務(wù)或組合任務(wù)中做出選擇，然后分析各任務(wù)的前導(dǎo)，并發(fā)和后繼任務(wù)。并向各中標(biāo)Agent 發(fā)送中標(biāo)通知。執(zhí)行跟蹤：在定單執(zhí)行過程中，定單 Agent 接收各資源 Agent 送來的消息，了解定單的執(zhí)行過程并記錄相關(guān)的信息。優(yōu)先級(jí)更改：但在定單執(zhí)行過程中，定單 Agent 要根據(jù)所收到的定單執(zhí)行過程信息

68圖4-3 定單Agent在 CPE 中，系統(tǒng) Agent 并不主動(dòng)的參與制造過程的決策，但它是整個(gè)制造系統(tǒng)的監(jiān)視者及對(duì)外接口。它負(fù)責(zé)監(jiān)視制造系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，收集統(tǒng)計(jì)制造系統(tǒng)的運(yùn)行信息，接受來自外界的定單。它的詳細(xì)功能如下：資源管理：接受制造系統(tǒng)中各制造資源的登記，在制造系統(tǒng)運(yùn)行過程中收集各制造資源的狀態(tài)，特別是其能力狀態(tài)，提供給定單 Agent 和制造系統(tǒng)管理人員。定單跟蹤：收集制造系統(tǒng)中各定單當(dāng)前的執(zhí)行狀態(tài)并提供給制造系統(tǒng)管理人員。對(duì)外接口：以整個(gè)制造系統(tǒng)管理者的身份接受外來定單，并在制造系統(tǒng)內(nèi)部生成并啟動(dòng)相應(yīng)的定單 Agent 以開始此定單的執(zhí)行。在完成定單的加工后通知客戶。信息統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)并記錄制造系統(tǒng)運(yùn)行中的相關(guān)數(shù)據(jù)
【引證文獻(xiàn)】

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3 于蒙;基于多Agent的集裝箱碼頭生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：2847321