基于多Agent的多型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 21:03
生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)是近十余年來(lái)CIMS領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,但對(duì)于復(fù)雜的多型號(hào)生產(chǎn)至今還沒(méi)有實(shí)用的系統(tǒng)出現(xiàn)。本文結(jié)合國(guó)防科工委項(xiàng)目“支持ERP的軍工企業(yè)PTM2系統(tǒng)”,在深入分析生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化方法與人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)之上,針對(duì)多型號(hào)企業(yè)的多型號(hào)交叉并行生產(chǎn)、共享關(guān)鍵資源的壓力以及環(huán)境的不確定性,提出了基于多Agent的多型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)的解決方案,在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了MPPSS系統(tǒng)。研究支持多型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行模式的Agent模型表達(dá)與建立方法。針對(duì)多型號(hào)生產(chǎn)的特點(diǎn),將單型號(hào)內(nèi)部的MRPII/OPT擴(kuò)展到整個(gè)多型號(hào)企業(yè),提出基于二級(jí)協(xié)調(diào)的多型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行模式,以便更有效地控制企業(yè)內(nèi)部的計(jì)劃;提出基于多Agent的多型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)模型,使復(fù)雜的多型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題得以分解和簡(jiǎn)化,并為進(jìn)一步有效集成其它優(yōu)良的調(diào)度策略和算法建立一個(gè)支撐平臺(tái)。研究基于ECNP的協(xié)作規(guī)劃方法。分析多型號(hào)之間的協(xié)作規(guī)劃過(guò)程,提出多型號(hào)協(xié)作規(guī)劃的協(xié)調(diào)模型和協(xié)調(diào)過(guò)程模型,將主控協(xié)調(diào)和自主協(xié)調(diào)有效地結(jié)合起來(lái),滿(mǎn)足了多型號(hào)并存生產(chǎn)的要求;建立基于ECNP的協(xié)調(diào)機(jī)制;提出基于多Agent協(xié)調(diào)的多型號(hào)任務(wù)分配方...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同制造哲理的活動(dòng)空間和柔性范圍[1]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文任何先進(jìn)的制造哲理及建立在其上的先進(jìn)制造系統(tǒng),只有通過(guò)先進(jìn)的生產(chǎn)管理,才能使原材料流經(jīng)制造系統(tǒng)并最終變?yōu)槭袌?chǎng)產(chǎn)品的過(guò)程中,取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。由于市場(chǎng)需求不斷變化,而企業(yè)的資源是有限的,因而資源使用者之間對(duì)有限資源的需求在時(shí)間和數(shù)量上存在沖突與矛盾。生產(chǎn)調(diào)度的目的就是合理分配有限的資源,解決沖突,達(dá)到所求目標(biāo)最優(yōu)。生產(chǎn)調(diào)度是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是制造系統(tǒng)的運(yùn)籌技術(shù)、管理技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)發(fā)展的核心。有關(guān)資料表明,制造過(guò)程 95%的時(shí)間消耗在非切削過(guò)程中[2]。有效的調(diào)度方法與優(yōu)化技術(shù)的研究和應(yīng)用,已成為先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)踐的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。20 世紀(jì) 60 年代以來(lái),相繼出現(xiàn)了物料需求計(jì)劃(MaterialRequirements Planning,MRP)、制造資源計(jì)劃(Manufacturing ResoureesPlanning,MRPII)和企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resource Planning,ERP)等新的生產(chǎn)管理方式[3,4,5]。圖 1-2 給出了制造企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與控制的框架結(jié)構(gòu)[6](Vollmann,1997)。
第 1 章 緒論的獨(dú)立解決問(wèn)題能力,它們通過(guò)彼此之間的協(xié)商共同完成比較復(fù)雜的任MAS既可以處理單一目標(biāo)的問(wèn)題,也能處理多目標(biāo)問(wèn)題。由于其在問(wèn)題方面的潛力,MAS很適合于復(fù)雜生產(chǎn)調(diào)度與制造系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題的研究。把應(yīng)用了MAS技術(shù)的調(diào)度系統(tǒng)稱(chēng)作多智能體調(diào)度系統(tǒng)(MASS,MultiScheduling System)[41]。MAS技術(shù)大約從20世紀(jì)80年代開(kāi)始逐步向調(diào)度研究領(lǐng)域滲透,90年呈現(xiàn)出迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)度方法和系統(tǒng),MASS主要有幾個(gè)方面的特點(diǎn)[42]:①用自主模塊構(gòu)成的分布式結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的集中自主性結(jié)構(gòu);②實(shí)際的調(diào)度執(zhí)行主要通過(guò)多個(gè)代理協(xié)商來(lái)完成,而不是的預(yù)先計(jì)劃,因此具有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,特別適合于動(dòng)態(tài)調(diào)度;③在一個(gè)中針對(duì)某個(gè)問(wèn)題,使用多個(gè)辦法來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單一辦法;④更多地用并算代替串行計(jì)算。在這些共性的基礎(chǔ)上,我們不妨用系統(tǒng)的觀點(diǎn),從的要素構(gòu)成(MAS系統(tǒng)建模)、要素之間的關(guān)系(Agent間協(xié)調(diào)機(jī)制)統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)等方面(如圖1-3所示[43])對(duì)相關(guān)的研究成果進(jìn)行評(píng)述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多工藝路線多資源多目標(biāo)的作業(yè)調(diào)度優(yōu)化[J]. 潘全科,朱劍英. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(20)
[2]利用遺傳算法求解多項(xiàng)目資源平衡問(wèn)題[J]. 郭研,寧宣熙. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2005(10)
[3]遺傳算法與螞蟻算法動(dòng)態(tài)融合的軟硬件劃分[J]. 熊志輝,李思昆,陳吉華. 軟件學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]基于多Agent系統(tǒng)的項(xiàng)目調(diào)度研究[J]. 何曙光,齊二石,李鋼. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2005(01)
[5]資源約束下多項(xiàng)目調(diào)度的迭代算法[J]. 壽涌毅. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(08)
[6]模具虛擬企業(yè)項(xiàng)目調(diào)度遺傳算法研究[J]. 廖仁,陳慶新,毛寧. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(07)
[7]基于多Agent的虛擬企業(yè)調(diào)度研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 高陽(yáng),周偉. 中國(guó)機(jī)械工程. 2004(11)
[8]遺傳算法在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 駱剛,劉爾烈,王健. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]基于混合螞蟻算法的網(wǎng)絡(luò)資源均衡與優(yōu)化[J]. 丁建立,陳增強(qiáng),袁著祉. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2003(S1)
[10]MAS技術(shù)在生產(chǎn)調(diào)度研究中的應(yīng)用[J]. 趙博,范玉順. 控制與決策. 2003(01)
博士論文
[1]基于多Agent的智能制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[D]. 包振強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2003
[2]敏捷供應(yīng)鏈協(xié)同生產(chǎn)管理理論與方法研究[D]. 孫永軍.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):2948298
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
不同制造哲理的活動(dòng)空間和柔性范圍[1]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文任何先進(jìn)的制造哲理及建立在其上的先進(jìn)制造系統(tǒng),只有通過(guò)先進(jìn)的生產(chǎn)管理,才能使原材料流經(jīng)制造系統(tǒng)并最終變?yōu)槭袌?chǎng)產(chǎn)品的過(guò)程中,取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。由于市場(chǎng)需求不斷變化,而企業(yè)的資源是有限的,因而資源使用者之間對(duì)有限資源的需求在時(shí)間和數(shù)量上存在沖突與矛盾。生產(chǎn)調(diào)度的目的就是合理分配有限的資源,解決沖突,達(dá)到所求目標(biāo)最優(yōu)。生產(chǎn)調(diào)度是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是制造系統(tǒng)的運(yùn)籌技術(shù)、管理技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)發(fā)展的核心。有關(guān)資料表明,制造過(guò)程 95%的時(shí)間消耗在非切削過(guò)程中[2]。有效的調(diào)度方法與優(yōu)化技術(shù)的研究和應(yīng)用,已成為先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)踐的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。20 世紀(jì) 60 年代以來(lái),相繼出現(xiàn)了物料需求計(jì)劃(MaterialRequirements Planning,MRP)、制造資源計(jì)劃(Manufacturing ResoureesPlanning,MRPII)和企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resource Planning,ERP)等新的生產(chǎn)管理方式[3,4,5]。圖 1-2 給出了制造企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與控制的框架結(jié)構(gòu)[6](Vollmann,1997)。
第 1 章 緒論的獨(dú)立解決問(wèn)題能力,它們通過(guò)彼此之間的協(xié)商共同完成比較復(fù)雜的任MAS既可以處理單一目標(biāo)的問(wèn)題,也能處理多目標(biāo)問(wèn)題。由于其在問(wèn)題方面的潛力,MAS很適合于復(fù)雜生產(chǎn)調(diào)度與制造系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題的研究。把應(yīng)用了MAS技術(shù)的調(diào)度系統(tǒng)稱(chēng)作多智能體調(diào)度系統(tǒng)(MASS,MultiScheduling System)[41]。MAS技術(shù)大約從20世紀(jì)80年代開(kāi)始逐步向調(diào)度研究領(lǐng)域滲透,90年呈現(xiàn)出迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的調(diào)度方法和系統(tǒng),MASS主要有幾個(gè)方面的特點(diǎn)[42]:①用自主模塊構(gòu)成的分布式結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的集中自主性結(jié)構(gòu);②實(shí)際的調(diào)度執(zhí)行主要通過(guò)多個(gè)代理協(xié)商來(lái)完成,而不是的預(yù)先計(jì)劃,因此具有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,特別適合于動(dòng)態(tài)調(diào)度;③在一個(gè)中針對(duì)某個(gè)問(wèn)題,使用多個(gè)辦法來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單一辦法;④更多地用并算代替串行計(jì)算。在這些共性的基礎(chǔ)上,我們不妨用系統(tǒng)的觀點(diǎn),從的要素構(gòu)成(MAS系統(tǒng)建模)、要素之間的關(guān)系(Agent間協(xié)調(diào)機(jī)制)統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)等方面(如圖1-3所示[43])對(duì)相關(guān)的研究成果進(jìn)行評(píng)述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多工藝路線多資源多目標(biāo)的作業(yè)調(diào)度優(yōu)化[J]. 潘全科,朱劍英. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(20)
[2]利用遺傳算法求解多項(xiàng)目資源平衡問(wèn)題[J]. 郭研,寧宣熙. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2005(10)
[3]遺傳算法與螞蟻算法動(dòng)態(tài)融合的軟硬件劃分[J]. 熊志輝,李思昆,陳吉華. 軟件學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]基于多Agent系統(tǒng)的項(xiàng)目調(diào)度研究[J]. 何曙光,齊二石,李鋼. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2005(01)
[5]資源約束下多項(xiàng)目調(diào)度的迭代算法[J]. 壽涌毅. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(08)
[6]模具虛擬企業(yè)項(xiàng)目調(diào)度遺傳算法研究[J]. 廖仁,陳慶新,毛寧. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2004(07)
[7]基于多Agent的虛擬企業(yè)調(diào)度研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 高陽(yáng),周偉. 中國(guó)機(jī)械工程. 2004(11)
[8]遺傳算法在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 駱剛,劉爾烈,王健. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]基于混合螞蟻算法的網(wǎng)絡(luò)資源均衡與優(yōu)化[J]. 丁建立,陳增強(qiáng),袁著祉. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2003(S1)
[10]MAS技術(shù)在生產(chǎn)調(diào)度研究中的應(yīng)用[J]. 趙博,范玉順. 控制與決策. 2003(01)
博士論文
[1]基于多Agent的智能制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[D]. 包振強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2003
[2]敏捷供應(yīng)鏈協(xié)同生產(chǎn)管理理論與方法研究[D]. 孫永軍.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):2948298
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