基于多Agent平臺的MES系統設計

陳艇 陳少琴 陳炯玉

摘要：MES即制造管理系統（Manufacturing Execution System），是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統。MES作為制造企業信息化的重要環節，起著溝通生產層和企業管理層的“中件”作用，為企業打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協同管理平臺。在實際應用能中能為制造企業帶來巨大經濟效益，極大提升了企業的生產效率和管理能力。多Agent系統由多個自主或半自主的智能體組成，每個Agent或者履行自己的職責，或者與其他Agent通信獲取信息互相協作完成整個問題的求解。本文針對中小企業生產車間的工作特點及其工作環境，運用多Agent技術開發基于MES統一的決策支持平臺，對車間的資源配置、生產調度及決策機制起到了重要作用，大大提高了企業的經濟效益和工作效率。

關鍵詞：Agent MES 平臺 系統設計 總體設計

中圖分類號：TP182 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2016）06（a）-0000-00

本文運用構件及分布式對象計算技術構建基于多Agent的MES系統，取得良好的運用效果，推動了MES技術中小企業的推廣應用。

1.MES總體設計

1.1 系統總體設計思路

本文將多Agent技術引入到MES系統的分析與設計中，利用多Agent系統的分布式特點，將復雜的問題分解成多個簡單的子問題分布求解，構建基于多Agent的MES系統。 MES系統總體設計思路如圖1所示。

1.2 MES系統功能模塊

本系統根據對MES系統的需求，設計MES系統的功能模塊，主要包括物料管理，工單管理， 生產管理， 質量管理， 倉庫管理， 追蹤追溯六個功能模塊，如圖2所示

各系統功能模塊介紹：

（1）物料管理。該模塊主要功能是實現原材料和成品/半成品管理基礎資料與物料清單的維護管理。（2）工單管理。管理車間生產過程中工單的生成、記錄、流轉和統計。（3）生產管理。該功能主要是按照生產線的生產能力、訂單的緊急度、生產效率等因素，進行生產任務分配，確保合理安排生產作業的同時能夠符合預定交期、符合生產線產能， 并能實時掌握各生產指令的進度狀況。（4）質量管理。該模塊的功能是根據質量目標來實時記錄，跟蹤和分析產品和加工過程的質量，以保證產品的質量控制和確定生產中需要注意的問題。（5）倉庫管理。對倉庫內的原材料、產品等。進行規范管理、提高倉庫利用率、大大提高了物流的準確性、實時性等。（6）追蹤追溯。通過監視產品在任意時刻的位置和狀態來獲取每一個產品的歷史紀錄，該記錄向用戶提供產品組及每個最終產品使用情況的可追溯性。

1.3調度Agent

調度Agent即通過數據庫獲得產品工時、設備工時等信息，判斷車間工作能力，并根據相關規則進行能力平衡及決策規則、調度算法來最終確定車間的工作任務和作業計劃。

2 結語

本文將 Agent 技術與 MES 的任務調度相結合， 以多Agent 技術作為系統的實現形式， 將MES中的各個功能模塊通過agent的方式建立，滿足生產企業對調度的特殊要求，設計和實現基于多Agent的MES平臺，取得非常好的應用效果。

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