[发明专利]一种基于多代理机制的智能排产设计方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于多代理机制的智能排产设计方法和装置，包括：基于多代理排产算法的实现、代理(Agent)的设置、任务目标、排产计算前准备与智能排产计算。本发明提出的多代理机理的排产算法，依据需求、资源、约束进行动态调度，整个排产由多个代理(Agent)组成，每个代理为一个具有一定智能性、并能够独立完成某些工作的对象，各个代理通过协商的方式在实现整个排产和生产调度的实现；本发明应用多Agent机制，对传统手工排产和车间调度系统的不足，多代理属于人工智能领域的研究热点，对于大型复杂系统，通过规划系统内各Agent的功能，协调各Agent间的通信交互，能够快速灵活地对复杂问题进行求解。

技术领域

本发明属于智能排产设计技术领域，更具体地说，尤其涉及一种基于多代理机制的智能排产设计方法和装置。

背景技术

制造企业的订单排产和车间调度是保证生产质量，缩短生产周期和控制生产成本的关键。传统的企业生产排产和车间调度系统属于集中控制式的静态调度系统，特点是制造资源集中，生产规模庞大，时间跨度长等，主要面向种类单一，工艺结构简单的产品制造，该形式的调度系统简单地把管理，控制，监控等功能均交给人力负责，因此容错能力和稳定性低。

多代理机理(Multi-Agent System，多代理系统)的排产算法，依据需求、资源、约束进行动态调度，整个排产由多个代理(Agent)组成，每个代理为一个具有一定智能性、并能够独立完成某些工作的对象，各个代理通过协商的方式在实现整个排产和生产调度的实现；智能排产和动态调度至少包括两类代理(Agent)，即任务代理和资源代理。任务代理为封装的生产任务，根据外部输入的任务信息动态产生，通过感知资源代理的存在及其状态；资源代理为封装的工作中心，代表一种能力，根据外部输入的资源信息动态生成，资源代理能够接收各个任务代理提出的申请，根据一定规则将指定时间段的资源占用赋予给指定的任务代理。

在目前全球化背景下，企业所处地生产环境充满了各种动态的不确定性，如紧急订单，订单撤销，原料紧缺，设备故障，人员离职等各种异常因素，严重干扰了企业的排产和生产调度。另外，企业为扩大生产规模，倾向于在不同的地方建加工厂，如何综合利用企业分散的制造资源和技术提高交付能力很关键。因此企业面对复杂动态的分布式制造环境，需要有智能的排产系统和方法，以适应动态变化的内外部环境，因此我们需要提出一种基于多代理机制的智能排产设计方法和装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，本发明应用多Agent机制，对传统手工排产和车间调度系统的不足，提出了柔性的智能排产和生产动态调度的方法和装置，多代理属于人工智能领域的研究热点，对于大型复杂系统，通过规划系统内各Agent的功能，协调各Agent间的通信交互，能够快速灵活地对复杂问题进行求解，而提出的一种基于多代理机制的智能排产设计方法和装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于多代理机制的智能排产设计方法，包括：

基于多代理排产算法的实现，所述基于多代理排产算法的实现用于结合制造企业现有排产情况，设置约束条件作为排产的基础信息，包括如下步骤：

步骤S1、产线数量约束：假定制造企业有N个车间，M条产线；

步骤S2、产品和产线对应关系，如通过矩阵方式描述；

步骤S3、产线产能根据产线对应的产品任务而言，在产线基础信息的标准工时处定义；

步骤S4、工艺路线约束；

步骤S5、产线日历是否上班及上班时长约束；

代理(Agent)的设置，所述代理的设置用于对各代理属性进行定义，并设置任务代理和资源代理的动作规则，如资源代理能够接收任务的工序对其一个或几个时间段的占用申请，接到申请后，如果某时间段能满足工序的时间要求，则根据自身的占用情况进行判断和匹配；