基于多Agent的柔性生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)研究

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1、工程碩士學(xué)位論文基于多Agent的柔性生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)研究作者姓名梁慰樂(lè)工程領(lǐng)域計(jì)算機(jī)技術(shù)校內(nèi)指導(dǎo)教師張平教授校外指導(dǎo)教師張宇高級(jí)工程師所在學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期2018年4月ResearchonMulti-AgentbasedFlexibleProductionDynamicSchedulingSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiangWeileSupervisor：Prof.ZhangPingSouthChinaUniversit

2、yofTechnologyGuangzhou,China分類號(hào)：TP3學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201521032116華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于多Agent的柔性生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)研究作者姓名：梁慰樂(lè)指導(dǎo)教師姓名、職稱：張平教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域名稱：計(jì)算機(jī)技術(shù)論文形式：?產(chǎn)品研發(fā)?工程設(shè)計(jì)?應(yīng)用研究√?工程/項(xiàng)目管理?調(diào)研報(bào)告研究方向：智能技術(shù)與機(jī)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(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：2018年6月26日答辯委員會(huì)成員：主席：孫長(zhǎng)銀委員：韓國(guó)強(qiáng)徐雪

3、妙林偉偉李家春華南理工大學(xué)學(xué)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(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研宄所。取得的研宄成果除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)＞的個(gè)人和集體，均己在文。中以明確方式標(biāo)明本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。■作者簽名：襄￡系曰期：讀年＜月／ｊ曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：研，即宄生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬華南

4、理工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保存并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許學(xué)位論文被查閱（除在保密期內(nèi)的保密論文外）；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。一本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致。本學(xué)位論文屬于：□保密，（校保密委員會(huì)審定為涉密學(xué)位時(shí)間：＿年月日）＿＿于日解密后適用本授權(quán)書。＿＿年＿月＿ｖ不保密，同意在校園網(wǎng)上發(fā)布，供校內(nèi)師生和與學(xué)校有共享協(xié)議的單位瀏覽；同意將本人學(xué)位論文提交中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社全文出版和

5、編入ＣＮＫＩ《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。作者簽名：藥Ｓ．ｉＡ曰期：Ｍｉ／ｘ。／指導(dǎo)教師簽名曰期：２？１邛聯(lián)作者聯(lián)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(shù)革新和競(jìng)爭(zhēng)加劇帶來(lái)的多重壓力，包括生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變、市場(chǎng)需求的動(dòng)態(tài)變化以及設(shè)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(chǎn)管理水平。柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題（FlexibleJobShopSchedulingProblem,FJSP）在生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題中占據(jù)越來(lái)越重要的地位，對(duì)比傳統(tǒng)的作業(yè)車間

6、調(diào)度問(wèn)題，F(xiàn)JSP在工藝規(guī)劃和設(shè)備選擇上具備更多的柔性，導(dǎo)致問(wèn)題的求解難度更大。在目前生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，企業(yè)處于復(fù)雜多變的制造環(huán)境，而動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)作為生產(chǎn)管理的重要模塊，關(guān)系著企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，是企業(yè)控制生產(chǎn)成本，保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。本文在對(duì)FJSP的研究中，綜合考慮企業(yè)所處的復(fù)雜多變的生產(chǎn)制造環(huán)境，應(yīng)用多Agent理論，構(gòu)建了一種柔性生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)，本文主要工作包括：（1）建立了基于多Agent的柔性生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，分析了企業(yè)生產(chǎn)管理的實(shí)際需求，將生產(chǎn)管理流程中的業(yè)務(wù)進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)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(jù)企業(yè)制造資源的分布式特點(diǎn)，以集中控制的分層式組成了資源Agent組，并與其他Agent構(gòu)建了分布式的系統(tǒng)架構(gòu)。（2）設(shè)計(jì)了柔性生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)中Agent間的協(xié)作機(jī)制，通過(guò)定義Agent間信息的交互來(lái)保證系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度的高效性以及對(duì)異常因素的快速響應(yīng)。該協(xié)作機(jī)制包括生產(chǎn)任務(wù)跨區(qū)域分解策略以及異常調(diào)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(shù)，完成生產(chǎn)任務(wù)在各個(gè)區(qū)域的分解和分配過(guò)程；后者在如設(shè)備故障、緊急訂單等異常因素發(fā)生時(shí)，通過(guò)Agent

8、之間的協(xié)商和合作，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)環(huán)境的快速響應(yīng)。（3）應(yīng)用改進(jìn)的蟻群算法求解柔性生產(chǎn)中的調(diào)度問(wèn)題。以最小化最大完工時(shí)間為優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)基本蟻群算法在傳統(tǒng)作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題中的應(yīng)用，結(jié)合FJSP的柔性工藝規(guī)劃特點(diǎn)，并基于該算法收斂速度慢和易于陷入局部最