基于Agent技术的工业制造执行系统研究

2014-04-07杨娜

黑龙江科学 2014年10期

杨娜

（吉林建筑大学计算机科学与工程学院，长春 130000）

在现今的工业体系中，流程工业自动综合体系主要有三部分构成，分别为企业资源计划系统、制造执行系统和过程控制系统，是基于数据库集成平台和应用集成平台两个平台之上而存在的。企业资源计划系统的主要任务是负责进行有关企业经营方面的决策，并对企业的将来发展做出规划；而制造执行系统的主要任务是调配企业的生产工作相关的问题，对设备系统进行必要的优化工作；过程控制系统则主要致力于流程工业的综合自动化，起到了最为关键的作用，衔接各个过程的工作，是企业生产与管理的重要环节之一，可以提供大量的信息。制造执行系统是由各个小系统组成的，各系统之间既相互分离又彼此配合，是一个典型的多自制体系统，可以全面的体现出分布特性、开放性、柔性，这一系统最大的优势在于可以在极大程度上帮助各个应用之间相互连接，是一种十分简洁的集合框架。并且利用Agent模型将会在很大程度上实现这种集成框架。

1 Agent技术的简介

Agent所代表的不是一种东西，代表的是功能实体的利益，各个功能实体将Agent作为有一种通信桥梁，各个通信实体通过Agent进行交流，不必直接进行交流，省去了许多不必要的麻烦。Agent的功能是帮助功能实体获取到最大的利益，具有以下一些特点：一是自治性，即可以在没有其他外界条件的干涉与帮助下独立完成功能实体的大部分功能，自主控制功能实体的内部状态，这就是Agent的自治性；二是社会能力，即可以主动与其他Agent或人进行交流，以此完成Agent的目标，获取最大的经济利益，这就是社会能力；三是反应性，即可以自主感知、感应外界的环境，并相应作出调整，但这要求外界环境的变化满足于预定的计划，以此保证它可以做出正确的反应；四是主动性，可以主动进行基于自身目标下的各类活动。

1.1 Agent之间的通信

就像人通过语言进行沟通一样，Agent之间要想完成信息的交换，主要借助于Agent之间的通信语言，Agent之间的交流语言有一个通用的名字ACL，它可以根据消息传递表示的语义来描述出期望状态，并且以此为基础来支配Agent的行动。在诸多的ACL中，目前被使用最广泛的当属KQM L/KIF。

1.2 流程工业中Agent的种类

Agent的粒度是其功能实体规模的一种体现，但与功能实体的规模之间成反比，与系统的灵活性、适应性成正比。即功能实体的规模越小,生产环境中Agent的数目就越多,系统的灵活性就会越强,适应性也越强,但系统的组织与控制的复杂程度也随之增加,而且会在一定程度上降低系统的运行效率。同样地，如果功能实体的规模太大,系统中Agent的数目就会减少,那么每个Agent所承担的任务量就会过多，就无法体现Agent在分布式环境中的优势。

2 基于Agent的流程工业MES结构

2.1 合同网机制

Agent系统通常具有两种控制种类，分别为合同网和黑板。首先调度Agent会对从ERP接口获得的计划进行分析，并将其分发给若干个任务Agent，然后通过任务Agent将这些任务通知给资源Agent，资源Agent收到任务后会仔细根据他的要求并结合自身的条件来作出决定，判断是否投标。然后Agent会综合分析所收到的各类投标书，最终选择出最为合适的那份投标书宣布中标。在正式确立了合作关系之后，任务Agent还要随时监督任务的完成情况，一旦发现资源Agent并不能承担其所接收的全部任务，就要将任务进行重新分配，避免过饱和状态的出现。计划Agent也要对任务进行宏观调控,根据需要修改计划。任务Agent将任务消息发给资源Agent，消息内容的格式为:{需执行的作业量，作业，期限，约束，任务描述}。

2.2 基于Agent的流程工业

制造执行系统结构要求具体到一个实际的流程工业企业,因此仅有由合同网建立起来的招、投标机制还不够,还要有其他调度管理措施。所以在原来的基础上还要增加以下几个Agent:库存Agent、成本Agent、工艺Agent。由于大型企业资金流动量较大，一旦出现纰漏损失也是巨大的，因此做好资金管理工作尤其重要，所以进行成本分析工作是很有必要的一项工作。