基于多Agent的柔性生产动态调度系统研究

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1、工程硕士学位论文基于多Agent的柔性生产动态调度系统研究作者姓名梁慰乐工程领域计算机技术校内指导教师张平教授校外指导教师张宇高级工程师所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期2018年4月ResearchonMulti-AgentbasedFlexibleProductionDynamicSchedulingSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiangWeileSupervisor：Prof.ZhangPingSouthChinaUniversit

2、yofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP3学校代号：10561学号：201521032116华南理工大学硕士学位论文基于多Agent的柔性生产动态调度系统研究作者姓名：梁慰乐指导教师姓名、职称：张平教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：计算机技术论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计ꇶ应用研究√ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：智能技术与机器人论文提交日期：2018年4月20日答辩日期：2018年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2018年6月26日答辩委员会成员：主席：孙长银委员：韩国强徐雪

3、妙林伟伟李家春华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所。取得的研宄成果除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献＞的个人和集体，均己在文。中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。■作者签名：襄￡系曰期：讀年＜月／ｊ曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定：研，即宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南

4、理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。一本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：＿年月日）＿＿于日解密后适用本授权书。＿＿年＿月＿ｖ不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和

5、编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。作者签名：藥Ｓ．ｉＡ曰期：Ｍｉ／ｘ。／指导教师签名曰期：２？１邛联作者联系电话＜电子邮箱：系地址（含邮编摘要随着全球制造化和信息化的普及，制造企业面临着技术革新和竞争加剧带来的多重压力，包括生产模式的转变、市场需求的动态变化以及设备故障等多种异常因素，企业需要迫切地提高自身的生产管理水平。柔性作业车间调度问题（FlexibleJobShopSchedulingProblem,FJSP）在生产调度问题中占据越来越重要的地位，对比传统的作业车间

6、调度问题，FJSP在工艺规划和设备选择上具备更多的柔性，导致问题的求解难度更大。在目前生产制造领域中，企业处于复杂多变的制造环境，而动态调度系统作为生产管理的重要模块，关系着企业的核心竞争力，是企业控制生产成本，保证生产效率和质量的关键。本文在对FJSP的研究中，综合考虑企业所处的复杂多变的生产制造环境，应用多Agent理论，构建了一种柔性生产动态调度系统，本文主要工作包括：（1）建立了基于多Agent的柔性生产动态调度系统的结构模型，分析了企业生产管理的实际需求，将生产管理流程中的业务进行划分，设计了包括管理Agent、资源Ag

7、ent、算法Agent和监控Agent五类Agent，其中资源Agent根据企业制造资源的分布式特点，以集中控制的分层式组成了资源Agent组，并与其他Agent构建了分布式的系统架构。（2）设计了柔性生产动态调度系统中Agent间的协作机制，通过定义Agent间信息的交互来保证系统生产调度的高效性以及对异常因素的快速响应。该协作机制包括生产任务跨区域分解策略以及异常调度策略，前者用于综合利用企业分布在不同地区的加工工厂的资源和技术，完成生产任务在各个区域的分解和分配过程；后者在如设备故障、紧急订单等异常因素发生时，通过Agent

8、之间的协商和合作，实现对动态生产环境的快速响应。（3）应用改进的蚁群算法求解柔性生产中的调度问题。以最小化最大完工时间为优化目标，根据基本蚁群算法在传统作业车间调度问题中的应用，结合FJSP的柔性工艺规划特点，并基于该算法收敛速度慢和易于陷入局部最