基于多Agent系统的生产计划与调度研究

同济大学经济与管理学院硕士学位论文基于多Agent系统的生产计划与调度研究姓名：王洪锋申请学位级别：硕士专业：信息管理与信息系统指导教师：黄立平20081201基于多Agent系统的生产计划与调度研究作者：王洪锋学位授予单位：同济大学经济与管理学院相似文献(10条)1.学位论文范健民四方锅炉厂生产计划调度系统设计与实现2007上海四方锅炉厂属于国有大型企业，企业原有的生产计划调度方式已经不能满在现代企业发展的需要，因此，本文通过对四方锅炉厂目前企业生产计划和调度中存在的问题的分析，结合企业的生产特点和工艺特点，现代化的信息技术和生产调度理论及模型，利用系统分析方法，运用数据挖掘技术、虚拟生产技术、优化仿真技术，采用当前流行的信息系统开发框架，提出了订单驱动的锅炉生产企业生产计划和生产调度软件，改变现有的混乱、无序的生产状况，合理的利用资源，提高生产效率，降低生产成本。本文首先对上海四方锅炉厂的基本状况和现有生产计划调度方式进行了详细的调查，并提出存在的问题；然后，分析目前流行的生产计划调度理论和求解方法，并结合上海四方锅炉厂的实际状况，给出了订单驱动的生产计划系统模型；本文利用系统建模方法，对上海四方锅炉厂生产计划系统进行建模，并对其中关键部分的设计做出详细分析，同时，讨论了四方锅炉厂生产调度系统的关键算法，并提出解决实际生产过程中的问题的解决方法；本文对软件的几个关键模块进行详细说明，并给出部分操作界面。本文给出了生产计划与调度系统的结构模型和设计框架，整个系统分为三个模块：订单控制模块、产品控制模块以及调度控制模块，系统以C++为开发语言，在VC6.0平台上开发和设计。上海四方锅炉厂生产计划和调度系统应用于锅炉厂生产计划和调度部门，总装车间，使两个部门间实现信息的实时交换，大大节省了人力、物力，取得了良好的效果。2.期刊论文覃一宁.王伟.刘全利.QINYi-ning.WANGWei.LIUQuan-li流程工业生产计划与调度系统的组态平台技术-计算机集成制造系统2007,13(1)由于流程工业生产计划与调度软件系统开发过程复杂、可重用性差,提出了一种流程工业生产计划与调度系统开发的组态平台技术方法.该方法以图形化组态的方式对系统进行设计和开发,并可以链接各种定制的算法,达到快速生成系统软件的目的.以此方法为基础,研制出了用于开发流程工业生产计划与调度软件系统的组态平台软件.实际应用结果表明,该组态平台软件使用简单、通用性强,可以有效提高流程工业生产计划与调度系统的开发效率.3.学位论文王江炼油厂生产计划调度系统与企业效益优化1997生产计划调度系统的任务是优化企业的整体效益并组织生产过程以实现这种效益.研究了炼油厂整体效益优化的方法,并给出了一种三层次优化系统的结构.接下来研究了这种三层次优化方法得到最优解的条件,给出了保证其最优性的假设.这个假设对于实际应用三层次的企业效益整体优化方法具有指导意义.研究了实用的炼油厂生产计划调度系统的特点,并给出了开放的综合集成系统结构.这一章的最后,研究了炼油厂静态生产计划调度系统.提出了一种基于离散傅里叶变换的新的优化方法.离散傅里叶变换和反变换能够帮助构造反映函数整体趋势的趋势函数,即使没有显式的目标函数表达式也不受影响.4.学位论文覃一宁冷轧薄板生产计划与调度系统的研究与应用2006冷轧薄板企业是钢铁行业中生产最终型产品的企业，具有投资大、产品附加值高，市场竞争激烈等特点。冷轧薄板生产的工艺流程复杂程度远高于普钢生产过程，产品规格多、批量小，对合同交货期要求严格。因此，开发冷轧薄板工业的生产计划和调度系统在有效利用企业产能、提高产品质量、保证合同交货期等方面都具有重要意义。本文以国家“863计划”重点课题为依托，针对冷轧薄板工业的生产计划和调度问题进行了系统深入的研究。研究了流程工业的生产计划与调度系统的软件建模和开发方法，提出面向对象分析建模，设计出具有通用性的流程工业生产计划与调度系统的对象类集合。通过变换对象类属性，对对象类进行了数据抽象和封装，并以流程工业中冷轧薄板企业的生产计划和调度系统开发为例说明了该方法的具体应用，实践表明利用该方法建立的对象类与现实生产具有高度吻合性，可大大提高软件系统的建模和开发效率，保证系统的稳定性和维护的可持续性。针对传统开发方法在生产计划和调度系统开发中存在着开发周期长，开发的应用系统应用面窄，通用性、可维护性、可扩展性、可重构性差等缺点，本文对软件构件技术进行了系统研究，提出了基于组态平台软件技术的生产计划调度系统建模和开发模式，并设计出具有通用性的流程工业计划与调度系统开发的组态平台软件，实践表明利用该组态软件可以有效提高流程工业计划与调度系统的软件开发效率。研究了流程工业的生产计划与调度系统中的设备产能问题，设计出具有通用性的流程工业生产计划与调度系统的设备产能动态预测模型。利用该模型提出了一种虚拟生产计划调度技术，可以对排产计划和调度方案进行虚拟生产，通过分析仿真生产结果来验证计划和调度方案的合理性。实践应用表明该技术可以有效指导生产，并预测合同交货期和原料需求计划，保证合同的准时交货。研究了流程工业生产物流动态平衡调度问题，针对其典型的多工序、多目标、多约束、有重入的多机并行调度并且难于解析建模的特点，利用基于节点流的控制及切换概念，采用多目标分层求解，提出流程工业生产的物流平衡调度方法，并开发了一个实际的冷轧薄板企业生产计划和调度软件系统。在冷轧薄板厂的实际应用表明本文提出的方法和生产计划和调度软件系统可以有效提高设备生产效率，降低生产成本，保证合同交货期。5.期刊论文覃一宁.王伟.王建军.王宁.张勇.QINYi-ning.WANGWei.WANGJian-jun.WANGNing.ZHANGYong流程工业生产计划与调度系统的对象建模方法-计算机集成制造系统2006,12(1)为解决流程工业生产计划与调度系统开发的各类问题,提出了一种对象分析建模方法.该方法通过建立线长度属性进行数据抽象和封装,设计出具有通用性的流程工业生产计划与调度系统的对象类,并应用于流程工业中冷轧薄板生产过程.实践表明,建立的对象类与现实生产能高度吻合,大大提高了系统开发效率.6.学位论文汪向利基于多Agent的生产计划与调度系统研究与开发2005多Agent是多学科相融合、具有很高实用价值的研究领域，是当前人工智能领域的研究热点。生产调度位于CIMS体系结构的中间层，是实施CIMS的关键。在实际制造系统开放的、动态的环境下，生产调度问题不仅是具有NP难度的组合优化问题，而且呈现极强的动态性，借助多Agent的自治性和合作能力为解决动态的、复杂的调度问题提供了可能。本文系统地阐述了多Agent理论及其在生产调度中的应用，通过多Agent技术，把计划分配与任务调度有机的结合起来，实现整个系统的计算机集成。具体研究工作包括以下几个方面：1.通过对目前较为流行的合同网协议的分析，指出了合同网协议存在通讯量大、协商效率低等缺点，并提出了一种改进的合同网模型用以解决分布式车间的计划分配问题。2.把蚁群算法应用于Job-shop调度问题。提出了一种基于工序的蚂蚁遍历方法，并对挥发系数引入了一个自适应过程，通过解的特征自动的来调整挥发系数。3.通过把蚁群算法与强化学习相结合，提出了一种基于自适应Agent的车间调度方法。当生产环境发生变化时，蚂蚁会根据历史奖励和立即奖励情况进行决策，实现任务在机器资源上的分配。4.总结了前人的研究成果，将遗传算法和神经网络等算法与本文所研究的蚁群算法、强化学习算法一并封装成一个调度算法库，通过改进的合同网协议把整个系统连接起来，完成生产计划与调度系统的开发。7.学位论文李佳杰基于组件的发动机产品生产计划调度系统的研究与设计2008论文以XX厂下属分厂“车间快速响应制造系统”的开发为背景，以提高计划调度的柔性为目的，从软件实现的角度，深入研究了基于组件技术的计划调度系统设计开发理论和相关应用技术，通过这些研究和实践可以使计划调度系统更容易复用和重构。结合多品种、小批量制造生产类型，研究了快速响应制造系统中的车间计划调度子系统的计划分解、能力校核及生产调度方法。分析了该子系统的功能需求，运用UML建立了该子系统的用例模型，并以用例为驱动建立了静态模型和动态模型；完成了对象模型到关系模型的映射，建立了数据库模型。结合分层设计的思想，将该子系统的组件划分为四个层次：表示层、业务逻辑层、业务实体层和数据访问层，并进一步将数据访问层中的组件细分为两类：数据访问逻辑组件和数据访问助手组件，使系统具有更高的可复用性和可重构性。依据所建立的UML模型详细设计了各个层次所包含的.NET组件，完成了系统组件的开发。8.会议论文史海波.黄鑫生产计划与调度系统的多智能体结构1998由于生产的组织变得越来越复杂，迫使当今处理这类问题的方法是将其分解成几个小系统，而让这些小系统具有一定的自治能力，因此，制造系统的生产计划与调度控制系统的发展趋势亦是将其分成几个具有自治和自主协作能力的子系统。实现这一方式的手段之一就是采用智能体（Agent)理论。基于智能体理论提出了一种生产计划与调度系统的多智能体结构，并以生产调度系统为例对其结构与实现进行了论述。9.学位论文佘国林基于Multi-Agent的连铸热轧一体化生产调度系统2007生产计划与调度是MES的核心功能，在现代化工业生产中扮演着重要角色。生产计划与调度是针对某一任务，在一定的技术与资源的约束条件下，对现有的生产活动进行合理排序，确定某一时段所指派的任务，力求在设备可用的时间范围内，充分发挥其生产效率，缩短生产周期，降低生产成本。连铸热轧制造流程是钢铁生产的重要环节，该过程的生产计划与调度问题是影响钢铁工业生产效率和经济效益的重要因素。本文以上海宝钢连铸热轧生产过程的实际情况为背景，对连铸热轧一体化生产流程工艺进行了阐述，从提升一体化优化性能和节约能源的角度出发，针对连铸热轧一体化生产调度问题建立了按流程设备划分的Multi-AgentSystem(MAS)模型，将整个连铸热轧一体化生产调度过程设计成由用户Agent、连铸Agent、板坯库Agent、保温坑Agent、加热炉Agent和热轧Agent六个Agent有机组成的Multi-AgentSystem，详细论述了各Agent的职能、任务以及各Agent之间的协同工作。本文结合ASP.NET技术，设计开发了连铸热轧一体化生产调度系统。同时，基于实际生产数据对该系统进行了测试，结果表明所提出的Multi-AgentSystem模型能够有效提高连铸热轧一体化生产调度的热装比，节省了能源。10.期刊论文张美华.李爱平.徐立云.ZHANGMeihua.LIAiping.XULiyun协同生产计划调度系统及其关键技术-同济大学学报(自然科学版)2008,36(11)分析了网络化制造环境下生产计划调度的需求和特点,提出了一种面向动态联盟的协同生产计划调度系统的体系结构,并深入研究了实现协同生产计划调度的关键技术.首先对协同信息交互的立体结构和基于XML(eX-tensibleMarkupLanguage)的信息交互机制进行了分析,引入基于协商的协调机制和冲突消解策略,最后探讨了计划调度的快速优化算法,以实现对生产计划调度系统的协调优化.在此基础上,建立了原型系统,对上述关键技术进行了应用验证.应用表明,该系统具有良好的扩展性和适应性,能够实现动态联盟生产过程中的自治和协同.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：defb52f3-9876-4390-8658-9dfa00e58bbd下载时间：2010年9月23日