大型复杂装备企业基于mas 的动态可重构erp系统

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1、大型复杂装备企业基于MAS的动态可重构ERP系统

2、第1复杂装备生产一般具有以下几个特点:1)产品品种多、小批量、零部件系列多;2)产品各部件之间的时序约束关系和成套性要求比较严格;3)关键资源的能力平衡和利用率直接决定生产率;4)满足交货期是生产计划与控制的主要目标。复杂装备制造生产管理的复杂性归根结底于产品技术和生产类型的复杂性.目前，大型离散制造企业的综合管理系统普遍采用ERP/MES护CS的3层支撑系统的体系结构.而传统的ERP在系统结构上一般是固定的，缺乏对企业再造工程、企业业务流程重组、企业集团化管理的支持，复杂装备综合管理的解决方案是依

3、据企业管理创新工程整体构思的需求展开的.针对大型复杂装备企业产品品种多、系列型号多、装配复杂的特点，本文采用分布式异构多智能体系统的协同求解策略，构建了中国北车集团某机车车辆集团有限公司的集团协同管理动态可重构ERP系统.1基于MAS技术的DRERP框架结构MAS是分布式人工智能研究的重要领域，每个Agent可以独立完成各自的工作，并通过它们之间的通信和协调达成系统整体的目标.同时，多戈系统具有拓扑结构可以动态改变的强大优势，因此，DR-ERP的构建采用MAS作为技术支持.针对大型复杂装备生产周期长、变型设计多、面向订单且客户需求多变的生产特点，同

4、时为适应整个集团生产经营统一布局、最大限度发挥企业分厂及外协生产的资源优势，势必要求该DRERP系统能够适应企业模型的动态变化.按照詹姆斯.马丁(JamesMratin)以数据为中心的指导思想，将大型复杂装备DRERP的企业信息系统分为3个层面:第1个层面是数据采集层面.因此，在进行系统分析时，在该层面首先要做的工作是系统地描述管理对象状态变化和运动的过程，以此来确定企业信息系统的数据采集点，然后进一步地确认采集的内容和频度，确定历史数据的存储和利用方法.第2个层面是对企业各个管理业务、管理流程和控制方式进行设计.这是企业信息系统设计的难点.管理对

5、象的变化应该按照企业的需要和计划来进行，而管理业务流程则是多变和复杂的，它不仅和管理对象有关，而且和管理者、管理方法、市场等因素有关.第3个层面是计划管理.其任务是找出每一个环节变化的规律和条件，这是作业执行和激活.动作的条件.在此基础上，建立一套完整的企业任务制定、分解、动态协调和下达的体系.这是DRERP的核心。2DRERP的动态重构模型和解决方案DRERP动态重构的过程本质上是整个集团生产决策的过程[31.这个决策是由拥有集团资源的各企业决策者共同做出的.在生产订单的驱动下，集团重构模块在对所有资源信息的搜寻和评价基础上，与各资源拥有企业进行

6、协商，最终形成面向不同生产任务的、分配在不同时间槽(timeslot)上的资源集合，从而以合理的成本将订单快速地从计划转人生产，以适应市场的多变和用户的需要.DRERP的动态重构模型采用分布式系统结构，通过Ag的构造方式，使各功能系统成为具有决策自主权的智能Agent.每个Agent根据自身的特点和任务，定义自己的规则库，并能动态构造、修改、更新自己的调度规则.从功能上划分，该系统主要由以下Agent:任务Agent、重构Agent、调度Agent、资源Agent、库存Agent、成本Agent等构成Agent间通过传递消息进行相互联系，共同完成集

7、团生产的重构与调度任务.1)任务Agent:负责任务分配.根据订单的任务属性，如成品产品(机车)或零部件产品(内燃机、路用件等)，和企业内部的生产能力，将调度Agent承接的任务分解成2类子任务:一类是本企业当前能够完成的任务，下达给资源Agent;另一类是寻求其他外协加工企业合作的任务.2)重构Agent:完成作业计划的动态分解，将任务分解成生产单元，一方面根据具体的子作业对本企业资源进行重构，制定资源的动态逻辑分配计划，另一方面，它还根据本企业资源不能处理的任务需要，负责对外协资源加以搜索、查询，并将重构的资源存放在动态数据库里，以便完成任务的

8、分配计划.同时，在重构过程中，还将交付时间、成本、质量等因素考虑进来，对动态数据库里的重构结果加以修正，3)调度Agent:负责企业的调度和监控，监视任务的执行过程，如订单的收发、任务的承接、合同计划、临时通知等的管理活动.4)资源Agent:与任务Agent交互信息，实现对任务的资源分配，向任务Agent进行状态信息反馈。同时对分配给自己的任务进行调度和执行.DRERP系统中的多Agent重构机制采用了合同网和启发式规则相结合的协调方式来实现调度规则和策略的重构.该系统的资源调度重构模型如图1所示.在此模型中，调度Aegtn将生产计划细化后生成任

9、务Agent，并生成一个任务计划，同时将有关信息告知任务Agent，消息内容的格式为:{作业名称，单位作业的基本任务，任务