基于多Agent的柔性生產動態(tài)調度系統研究

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1、工程碩士學位論文基于多Agent的柔性生產動態(tài)調度系統研究作者姓名梁慰樂工程領域計算機技術校內指導教師張平教授校外指導教師張宇高級工程師所在學院計算機科學與工程學院論文提交日期2018年4月ResearchonMulti-AgentbasedFlexibleProductionDynamicSchedulingSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiangWeileSupervisor：Prof.ZhangPingSouthChinaUniversit

2、yofTechnologyGuangzhou,China分類號：TP3學校代號：10561學號：201521032116華南理工大學碩士學位論文基于多Agent的柔性生產動態(tài)調度系統研究作者姓名：梁慰樂指導教師姓名、職稱：張平教授申請學位級別：工程碩士工程領域名稱：計算機技術論文形式：?產品研發(fā)?工程設計?應用研究√?工程/項目管理?調研報告研究方向：智能技術與機器人論文提交日期：2018年4月20日答辯日期：2018年6月1日學位授予單位：華南理工大學學位授予日期：2018年6月26日答辯委員會成員：主席：孫長銀委員：韓國強徐雪

3、妙林偉偉李家春華南理工大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研宄所。取得的研宄成果除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研宄做出重要貢獻＞的個人和集體，均己在文。中以明確方式標明本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。■作者簽名：襄￡系曰期：讀年＜月／ｊ曰學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定：研，即宄生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬華南

4、理工大學。學校有權保存并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許學位論文被查閱（除在保密期內的保密論文外）；學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內容，可以允許采用影印、縮印或其它復制手段保存、匯編學位論文。一本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相致。本學位論文屬于：□保密，（校保密委員會審定為涉密學位時間：＿年月日）＿＿于日解密后適用本授權書。＿＿年＿月＿ｖ不保密，同意在校園網上發(fā)布，供校內師生和與學校有共享協議的單位瀏覽；同意將本人學位論文提交中國學術期刊（光盤版）電子雜志社全文出版和

5、編入ＣＮＫＩ《中國知識資源總庫》，傳播學位論文的全部或部分內容。作者簽名：藥Ｓ．ｉＡ曰期：Ｍｉ／ｘ。／指導教師簽名曰期：２？１邛聯作者聯系電話＜電子郵箱：系地址（含郵編摘要隨著全球制造化和信息化的普及，制造企業(yè)面臨著技術革新和競爭加劇帶來的多重壓力，包括生產模式的轉變、市場需求的動態(tài)變化以及設備故障等多種異常因素，企業(yè)需要迫切地提高自身的生產管理水平。柔性作業(yè)車間調度問題（FlexibleJobShopSchedulingProblem,FJSP）在生產調度問題中占據越來越重要的地位，對比傳統的作業(yè)車間

6、調度問題，FJSP在工藝規(guī)劃和設備選擇上具備更多的柔性，導致問題的求解難度更大。在目前生產制造領域中，企業(yè)處于復雜多變的制造環(huán)境，而動態(tài)調度系統作為生產管理的重要模塊，關系著企業(yè)的核心競爭力，是企業(yè)控制生產成本，保證生產效率和質量的關鍵。本文在對FJSP的研究中，綜合考慮企業(yè)所處的復雜多變的生產制造環(huán)境，應用多Agent理論，構建了一種柔性生產動態(tài)調度系統，本文主要工作包括：（1）建立了基于多Agent的柔性生產動態(tài)調度系統的結構模型，分析了企業(yè)生產管理的實際需求，將生產管理流程中的業(yè)務進行劃分，設計了包括管理Agent、資源Ag

7、ent、算法Agent和監(jiān)控Agent五類Agent，其中資源Agent根據企業(yè)制造資源的分布式特點，以集中控制的分層式組成了資源Agent組，并與其他Agent構建了分布式的系統架構。（2）設計了柔性生產動態(tài)調度系統中Agent間的協作機制，通過定義Agent間信息的交互來保證系統生產調度的高效性以及對異常因素的快速響應。該協作機制包括生產任務跨區(qū)域分解策略以及異常調度策略，前者用于綜合利用企業(yè)分布在不同地區(qū)的加工工廠的資源和技術，完成生產任務在各個區(qū)域的分解和分配過程；后者在如設備故障、緊急訂單等異常因素發(fā)生時，通過Agent

8、之間的協商和合作，實現對動態(tài)生產環(huán)境的快速響應。（3）應用改進的蟻群算法求解柔性生產中的調度問題。以最小化最大完工時間為優(yōu)化目標，根據基本蟻群算法在傳統作業(yè)車間調度問題中的應用，結合FJSP的柔性工藝規(guī)劃特點，并基于該算法收斂速度慢和易于陷入局部最