基于Agent技術的工業制造執行系統研究

楊娜

（吉林建筑大學計算機科學與工程學院，長春 130000）

在現今的工業體系中，流程工業自動綜合體系主要有三部分構成，分別為企業資源計劃系統、制造執行系統和過程控制系統，是基于數據庫集成平臺和應用集成平臺兩個平臺之上而存在的。企業資源計劃系統的主要任務是負責進行有關企業經營方面的決策，并對企業的將來發展做出規劃；而制造執行系統的主要任務是調配企業的生產工作相關的問題，對設備系統進行必要的優化工作；過程控制系統則主要致力于流程工業的綜合自動化，起到了最為關鍵的作用，銜接各個過程的工作，是企業生產與管理的重要環節之一，可以提供大量的信息。制造執行系統是由各個小系統組成的，各系統之間既相互分離又彼此配合，是一個典型的多自制體系統，可以全面的體現出分布特性、開放性、柔性，這一系統最大的優勢在于可以在極大程度上幫助各個應用之間相互連接，是一種十分簡潔的集合框架。并且利用Agent模型將會在很大程度上實現這種集成框架。

1 Agent技術的簡介

Agent所代表的不是一種東西，代表的是功能實體的利益，各個功能實體將Agent作為有一種通信橋梁，各個通信實體通過Agent進行交流，不必直接進行交流，省去了許多不必要的麻煩。Agent的功能是幫助功能實體獲取到最大的利益，具有以下一些特點：一是自治性，即可以在沒有其他外界條件的干涉與幫助下獨立完成功能實體的大部分功能，自主控制功能實體的內部狀態，這就是Agent的自治性；二是社會能力，即可以主動與其他Agent或人進行交流，以此完成Agent的目標，獲取最大的經濟利益，這就是社會能力；三是反應性，即可以自主感知、感應外界的環境，并相應作出調整，但這要求外界環境的變化滿足于預定的計劃，以此保證它可以做出正確的反應；四是主動性，可以主動進行基于自身目標下的各類活動。

1.1 Agent之間的通信

就像人通過語言進行溝通一樣，Agent之間要想完成信息的交換，主要借助于Agent之間的通信語言，Agent之間的交流語言有一個通用的名字ACL，它可以根據消息傳遞表示的語義來描述出期望狀態，并且以此為基礎來支配Agent的行動。在諸多的ACL中，目前被使用最廣泛的當屬KQM L/KIF。

1.2 流程工業中Agent的種類

Agent的粒度是其功能實體規模的一種體現，但與功能實體的規模之間成反比，與系統的靈活性、適應性成正比。即功能實體的規模越小,生產環境中Agent的數目就越多,系統的靈活性就會越強,適應性也越強,但系統的組織與控制的復雜程度也隨之增加,而且會在一定程度上降低系統的運行效率。同樣地，如果功能實體的規模太大,系統中Agent的數目就會減少,那么每個Agent所承擔的任務量就會過多，就無法體現Agent在分布式環境中的優勢。

2 基于Agent的流程工業MES結構

2.1 合同網機制

Agent系統通常具有兩種控制種類，分別為合同網和黑板。首先調度Agent會對從ERP接口獲得的計劃進行分析，并將其分發給若干個任務Agent，然后通過任務Agent將這些任務通知給資源Agent，資源Agent收到任務后會仔細根據他的要求并結合自身的條件來作出決定，判斷是否投標。然后Agent會綜合分析所收到的各類投標書，最終選擇出最為合適的那份投標書宣布中標。在正式確立了合作關系之后，任務Agent還要隨時監督任務的完成情況，一旦發現資源Agent并不能承擔其所接收的全部任務，就要將任務進行重新分配，避免過飽和狀態的出現。計劃Agent也要對任務進行宏觀調控,根據需要修改計劃。任務Agent將任務消息發給資源Agent，消息內容的格式為:{需執行的作業量，作業，期限，約束，任務描述}。

2.2 基于Agent的流程工業

制造執行系統結構要求具體到一個實際的流程工業企業,因此僅有由合同網建立起來的招、投標機制還不夠,還要有其他調度管理措施。所以在原來的基礎上還要增加以下幾個Agent:庫存Agent、成本Agent、工藝Agent。由于大型企業資金流動量較大，一旦出現紕漏損失也是巨大的，因此做好資金管理工作尤其重要，所以進行成本分析工作是很有必要的一項工作。

3 結語

隨著社會的不斷進步，科技的不斷發展,流程工業EMS的功能也要不斷地充實和完善,這種由Agent建立起來的結構也可以相應地擴充。通過Agent技術組織起來的系統,還需要利用人工智能技術建立和完善知識庫,用知識來推動系統的運轉,使系統運作實現智能化。

［1］楊帆，蕭德云.基于Agent的流程工業制造執行系統結構研究［J］.計算機集成制造系統 -CIMS，2003，（02）：107-111.

［2］韋韞，李東波，苑明海.基于多Agent的敏捷化可重組裝配資源制造執行系統研究［J］.機床與液壓，2008，（02）：44-47.

［3］楊肖鴛，朱萍，曹好順，等.基于Agent技術的敏捷虛擬企業信息系統的結構及其原型系統研究［J］.計算機應用研究，2004，（07）：14-16.