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题目:多车间协同调度技术研究与应用

关键词:多车间,协同调度,多代理,规则引擎

  摘要



离散制造企业内部多个车间通常存在协同生产的情况,合理制定多车间协同计划是企业生产平稳运行的重要保障。当前制造企业由于缺乏信息共享并且受管理水平的限制,导致多车间协同生产效率低,影响企业订单任务的交付期。相比单车间计划调度,多车间协同调度具有物流不稳定、参与各方目标不一致性、协同调度过程不确定、约束向下游车间传播等特点,这些问题企业多车间协同计划调度的面临的一系列难题。

本文通过参阅大量中外文献并以某航空制造企业为背景,提出了一套基于人机交互多车间协同调度系统的解决方案。并在此基础上,采用多代理技术和规则引擎技术实现自动协商的协作流程,降低协同成本,提高企业协同生产效率。

首先,本文对多车间协同调度系统的业务进行需求分析,完成对多车间协同调度系统的信息建模。需求分析以航空制造企业离散制造过程为背景,研究了多车间协同调度的过程特点和参与人员的决策行为,设计系统的功能模块和组成框架,参考制造执行系统建模标准ISA SP95,建立了系统的信息模型。在此基础上,提出基于改进的合同网协议作为协同冲突消解策略。

其次,分析多车间协同流程,提出采用智能多代理技术和规则引擎技术模拟人工协商的过程,简化协同流程,提高系统的可靠性和实用性。利用智能代理的自主性、反应性等特点模拟多车间协同决策过程,并且协调过程的冲突解决抽象为业务规则。为多代理技术和规则引擎技术在多车间协同调度中的实现提供了理论基础。

最后,通过采用JADE和Drools技术扩展制造执行系统的协同调度功能,并实现部分协作任务的自动协商,提高车间协同效率。开发基于B/S架构的多车间协同调度原型系统。通过在某航空制造企业机加车间和热处理车间协同的应用,验证系统具有良好的人机交互性能,满足了协同调度的需求,达到了预期的目标。