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第1章 现代制造领域中的Agent技术1

1.1 引言1

1.2 Agent及多Agent系统1

1.2.1 Agent概念1

1.2.2 多Agent系统3

1.3 Agent技术在制造领域的应用5

1.3.1 Agent技术在协同产品设计中的应用5

1.3.2 Agent技术在计算机辅助工艺规划中的应用6

1.3.3 Agent技术在生产计划、调度与控制中的应用8

1.3.4 Agent技术在供应链管理中的应用9

1.4 本书各章安排10

1.4.1 本书目的10

1.4.2 本书结构安排11

1.4.3 本书各章的主要内容12

参考文献13

第2章 Agent技术基础19

2.1 引言19

2.2 Agent的结构19

2.2.1 思考型Agent结构20

2.2.2 反应型Agent结构22

2.2.3 混合型Agent结构23

2.3 多Agent系统结构24

2.3.1 多Agent系统的环境24

2.3.2 多Agent系统的结构24

2.4 多Agent系统的建模方法27

2.4.1 多Agent系统的行为建模27

2.4.2 多Agent系统的运行建模28

2.5 多Agent系统的通信与交互模型29

2.6 多Agent系统通信协议30

2.6.1 Agent通信语言31

2.6.2 Agent通信的本体32

2.7 多Agent系统交互协议33

2.7.1 交互协议的分类33

2.7.2 交互协议的描述34

2.7.3 基于协作的交互协议35

2.7.4 基于协商的交互协议36

2.8 小结37

参考文献37

第3章 基于Agent的生产计划与控制40

3.1 引言40

3.2 制造系统40

3.2.1 制造系统的概念40

3.2.2 制造系统的分类41

3.3 生产计划与控制44

3.3.1 生产计划与控制活动44

3.3.2 生产计划与控制方式45

3.3.3 生产计划与控制系统46

3.3.4 推拉结合的生产计划与控制系统47

3.4 基于Agent的推拉结合生产计划与控制系统49

3.4.1 Agent的映射方法50

3.4.2 推拉结合生产计划与控制系统的功能51

3.4.3 MAP4CS的结构53

3.4.4 MAP4CS的运行模型56

3.4.5 MAP4CS中Agent的行为模型58

3.4.6 MAP4CS的信息交互方法60

3.5 小结63

参考文献63

第4章 基于Agent的分布式制造的生产计划66

4.1 引言66

4.2 分布式制造的生产计划66

4.2.1 分布式制造系统66

4.2.2 分布式制造的生产计划特征68

4.2.3 分布式制造的生产计划优化方法70

4.3 基于Agent的分布式制造的生产计划系统72

4.3.1 分布式制造的生产计划问题模型72

4.3.2 分布式制造的生产计划MAS结构76

4.3.3 分布式制造的生产计划MAS运行模型78

4.4 生产计划MAS中的Agent80

4.4.1 订单／产品需求管理Agent80

4.4.2 计划协同Agent81

4.4.3 关键资源能力管理Agent83

4.5 基于合同网协议的生产计划优化方法84

4.5.1 合同网交互协议84

4.5.2 基于合同网的MAS协作优化算法86

4.5.3 实例分析88

4.6 基于竞价拍卖的生产计划优化方法90

4.6.1 竞价拍卖交互协议91

4.6.2 基于竞价拍卖的MAS协商优化算法92

4.6.3 实例分析94

4.7 小结94

参考文献95

第5章 基于Agent的Job Shop型制造的生产调度97

5.1 引言97

5.2 Job Shop型制造的生产调度97

5.2.1 Job Shop型制造系统97

5.2.2 Job Shop型制造的生产调度特征98

5.2.3 Job Shop型制造的生产调度优化方法99

5.3 基于Agent和双反馈调度策略的Job Shop型制造生产调度系统102

5.3.1 双反馈调度策略的基本原理102

5.3.2 基于双反馈调度策略的生产调度MAS结构103

5.3.3 基于双反馈调度策略的生产调度MAS的运行模型104

5.4 基于双反馈策略的生产调度MAS中Agent105

5.4.1 作业任务Agent105

5.4.2 调度协同Agent106

5.4.3 资源能力管理Agent107

5.5 基于正反馈策略的Job Shop型制造的生产调度108

5.5.1 基于正反馈策略的生产调度问题描述108

5.5.2 基于合同网协议的正反馈生产调度MAS协作过程110

5.5.3 基于递阶遗传算法的正反馈生产调度优化方法111

5.5.4 实例分析114

5.6 基于负反馈策略的Job Shop型制造的生产重调度116

5.6.1 基于负反馈策略的重调度问题描述116

5.6.2 基于蚁群协商协议的负反馈重调度MAS协商过程117

5.6.3 基于蚁群算法的负反馈重调度优化方法119

5.6.4 实例分析122

5.7 小结123

参考文献123

第6章 基于Agent的可重入型制造的生产调度127

6.1 引言127

6.2 可重入型制造的生产调度127

6.2.1 可重入型制造系统127

6.2.2 可重入型制造的生产调度特征130

6.2.3 可重入型制造的生产调度优化方法131

6.3 基于Agent的可重入型制造分层自适应生产调度系统133

6.3.1 分层自适应生产调度策略133

6.3.2 分层自适应生产调度MAS结构134

6.3.3 分层自适应生产调度MAS的运行模型135

6.4 分层自适应生产调度MAS中Agent136

6.4.1 作业任务Agent136

6.4.2 调度协同Agent137

6.4.3 资源能力管理Agent139

6.5 可重入型制造的分层生产调度139

6.5.1 分层生产调度问题描述139

6.5.2 基于合同网协作协议的系统层生产调度142

6.5.3 基于GPGP-CN协作协议的设备层生产调度145

6.5.4 实例分析152

6.6 可重入型制造的自适应重调度156

6.6.1 自适应重调度问题描述156

6.6.2 重调度策略157

6.6.3 基于FNN的重调度技术158

6.6.4 实例分析161

6.7 小结163

参考文献164

第7章 基于Agent的生产控制167

7.1 引言167

7.2 基于Agent的生产控制系统167

7.2.1 生产控制的需求分析167

7.2.2 生产控制MAS结构168

7.2.3 生产控制MAS的运行模型169

7.3 生产控制MAS中Agent171

7.3.1 派工协同Agent171

7.3.2 设备管理Agent171

7.3.3 物料管理Agent173

7.3.4 生产监控Agent173

7.3.5 报警管理Agent173

7.3.6 生产性能分析Agent174

7.3.7 质量管理Agent175

7.3.8 生产过程跟踪Agent176

7.4 生产控制MAS的控制技术与方法179

7.4.1 基于XML的生产过程监控方法179

7.4.2 基于差分曼彻斯特编码规则的报警管理方法179

7.4.3 生产过程跟踪与追溯过程物料标识技术181

7.5 小结187

参考文献187

第8章 基于Agent的物料数据采集188

8.1 引言188

8.2 RFID技术基础188

8.2.1 RFID技术的发展与分类188

8.2.2 RFID技术标准191

8.3 基于Agent的物料数据采集系统194

8.3.1 物料数据采集的需求分析194

8.3.2 基于RFID技术的物料数据采集MAS结构195

8.3.3 物料数据采集MAS的运行模型197

8.4 基于RFID技术的物料数据采集MAS中Agent198

8.4.1 RFID中间件Agent198

8.4.2 RFID识读器Agent206

8.4.3 RFID标签Agent206

8.5 基于RFID技术的物料数据采集MAS实现208

8.5.1 系统硬件与配置208

8.5.2 物料数据处理与发布209

8.6 小结211

参考文献211

第9章 基于Agent的设备数据采集213

9.1 引言213

9.2 OPC技术基础213

9.2.1 OPC技术的产生213

9.2.2 OPC技术概述214

9.3 基于Agent的设备数据采集系统217

9.3.1 设备数据采集的需求分析217

9.3.2 基于OPC技术的设备数据采集MAS结构218

9.3.3 设备数据采集MAS的运行模型220

9.4 基于OPC技术的设备数据采集MAS中Agent222

9.4.1 OPC Agent222

9.4.2 OPC服务Agent223

9.4.3 OPC客户Agent225

9.5 基于OPC技术的设备数据采集MAS实现226

9.5.1 系统硬件选型与网络搭建227

9.5.2 基于OPC技术的数据集成227

9.6 小结231

参考文献231

第10章 多Agent系统的实现技术233

10.1 引言233

10.2 软件需求分析方法233

10.2.1 面向对象的MAS需求分析233

10.2.2 面向功能的MAS需求分析234

10.2.3 面向过程的MAS需求分析236

10.3 软件系统设计方法238

10.3.1 面向对象的设计方法238

10.3.2 面向功能的设计方法239

10.3.3 面向过程的设计方法240

10.4 软件系统开发技术241

10.4.1 C/S和B/S体系结构241

10.4.2 .NET软件开发平台243

10.4.3 数据库系统平台245

10.4.4 XML/SOAP技术246

10.4.5 软件系统集成技术248

10.4.6 多Agent系统开发工具250

10.5 小结253

参考文献253

第11章 基于Agent的生产计划与控制原型系统255

11.1 引言255

11.2 原型系统的体系架构255

11.2.1 系统体系架构255

11.2.2 硬件整体架构257

11.3 原型系统的Agent封装与通信258

11.3.1 Agent封装方法258

11.3.2 Agent通信实施模型259

11.3.3 Agent消息分类260

11.3.4 Agent通信机制的实现263

11.4 原型系统运行过程的制造系统仿真264

11.4.1 制造系统仿真建模264

11.4.2 仿真模型与原型系统的信息交互逻辑架构266

11.5 原型系统软件实现与应用268

11.5.1 原型系统的功能设计268

11.5.2 原型系统的运行过程271

11.5.3 分布式制造的生产计划272

11.5.4 Job Shop型制造的生产调度273

11.5.5 可重入型制造的生产调度275

11.5.6 制造过程的生产控制276

11.6 小结278

参考文献278