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- 内容简介
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本书以制造系统中的Job Shop型制造和可重入型制造为研究对象，系统地介绍了基于Agent的制造系统生产计划、调度与控制方法和技术。具体包括了基于Agent的推拉结合生产计划与控制系统体系结构，基于Agent的分布式制造的生产计划方法，基于Agent的Job Shop型制造的生产调度技术，基于Agent的可重入型制造的生产调度技术，基于Agent的生产控制技术，及基于Agent的生产计划、调度与控
制原型系统设计方法与实现技术等。此外，介绍了RFID技术和OPC技术与Agent技术融合的物料和设备数据采集技术，实现了生产过程物料数据实时跟踪，为制造系统的生产过程跟踪与追溯提供了新技术，同时实现了异构数据设备数据的采集和异构网络的数据集成，为制造系统的底层和管理层的信息集成提供了平台。本书主要面向研究者和生产管理人员，其中包括将要进行基于Agent制造方面研究的学者，和工业界中期望构建新的制造系统管理模式的生产管理人员。本书可以作为机械工程、工业工程、自动化、计算机工程、管理工程等相关专业的研究生和高年级本科生的教材和参考书。
第1章 现代制造领域中的Agent技术 25
1.1 引言 25
1.2 Agent及多Agent系统 25
1.2.1 Agent概念 25
1.2.2 多Agent系统 27
1.3 Agent技术在制造领域的应用 29
1.3.1 Agent技术在协同产品设计中的应用 29
1.3.2 Agent技术在计算机辅助工艺规划中的应用 30
1.3.3 Agent技术在生产计划、调度与控制中的应用 32
1.3.4 Agent技术在供应链管理中的应用 33
1.4 本书各章安排 34
1.4.1 本书目的 34
1.4.2 本书结构安排 35
1.4.3 本书各章的主要内容 36
参考文献 37
第2章 Agent技术基础 43
2.1 引言 43
2.2 Agent的结构 43
2.2.1 思考型Agent结构 44
2.2.2 反应型Agent结构 46
2.2.3 混合型Agent结构 47
2.3 多Agent系统结构 48
2.3.1 多Agent系统的环境 48
2.3.2 多Agent系统的结构 48
2.4 多Agent系统的建模方法 51
2.4.1 多Agent系统的行为建模 51
2.4.2 多Agent系统的运行建模 52
2.5 多Agent系统的通信与交互模型 53
2.6 多Agent系统通信协议 54
2.6.1 Agent通信语言 55
2.6.2 Agent通信的本体 56
2.7 多Agent系统交互协议 57
2.7.1 交互协议的分类 57
2.7.2 交互协议的描述 58
2.7.3 基于协作的交互协议 59
2.7.4 基于协商的交互协议 60
2.8 小结 61
参考文献 61
第3章 基于Agent的生产计划与控制 64
3.1 引言 64
3.2 制造系统 64
3.2.1 制造系统的概念 64
3.2.2 制造系统的分类 65
3.3 生产计划与控制 68
3.3.1 生产计划与控制活动 68
3.3.2 生产计划与控制方式 69
3.3.3 生产计划与控制系统 70
3.3.4 推拉结合的生产计划与控制系统 71
3.4 基于Agent的推拉结合生产计划与控制系统 73
3.4.1 Agent的映射方法 74
3.4.2 推拉结合生产计划与控制系统的功能 75
3.4.3 MAP4CS的结构 77
3.4.4 MAP4CS的运行模型 80
3.4.5 MAP4CS中Agent的行为模型 82
3.4.6 MAP4CS的信息交互方法 84
3.5 小结 87
参考文献 87
第4章 基于Agent的分布式制造的生产计划 90
4.1 引言 90
4.2 分布式制造的生产计划 90
4.2.1 分布式制造系统 90
4.2.2 分布式制造的生产计划特征 92
4.2.3 分布式制造的生产计划优化方法 94
4.3 基于Agent的分布式制造的生产计划系统 96
4.3.1 分布式制造的生产计划问题模型 96
4.3.2 分布式制造的生产计划MAS结构 100
4.3.3 分布式制造的生产计划MAS运行模型 102
4.4 生产计划MAS中的Agent 104
4.4.1 订单/产品需求管理Agent 104
4.4.2 计划协同Agent 105
4.4.3 关键资源能力管理Agent 107
4.5 基于合同网协议的生产计划优化方法 108
4.5.1 合同网交互协议 108
4.5.2 基于合同网的MAS协作优化算法 110
4.5.3 实例分析 112
4.6 基于竞价拍卖的生产计划优化方法 114
4.6.1 竞价拍卖交互协议 115
4.6.2 基于竞价拍卖的MAS协商优化算法 116
4.6.3 实例分析 118
4.7 小结 118
参考文献 119
第5章 基于Agent的Job Shop型制造的生产调度 121
5.1 引言 121
5.2 Job Shop型制造的生产调度 121
5.2.1 Job Shop型制造系统 121
5.2.2 Job Shop型制造的生产调度特征 122
5.2.3 Job Shop型制造的生产调度优化方法 123
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 126
5.3.1 双反馈调度策略的基本原理 126
5.3.2 基于双反馈调度策略的生产调度MAS结构 127
5.3.3 基于双反馈调度策略的生产调度MAS的运行模型 128
5.4 基于双反馈策略的生产调度MAS中Agent 129
5.4.1 作业任务Agent 129
5.4.2 调度协同Agent 130
5.4.3 资源能力管理Agent 131
5.5 基于正反馈策略的Job Shop型制造的生产调度 132
5.5.1 基于正反馈策略的生产调度问题描述 132
5.5.2 基于合同网协议的正反馈生产调度MAS协作过程 134
5.5.3 基于递阶遗传算法的正反馈生产调度优化方法 135
5.5.4 实例分析 138
5.6 基于负反馈策略的Job Shop型制造的生产重调度 140
5.6.1 基于负反馈策略的重调度问题描述 140
5.6.2 基于蚁群协商协议的负反馈重调度MAS协商过程 141
5.6.3 基于蚁群算法的负反馈重调度优化方法 143
5.6.4 实例分析 146
5.7 小结 147
参考文献 147
第6章 基于Agent的可重入型制造的生产调度 151
6.1 引言 151
6.2 可重入型制造的生产调度 151
6.2.1 可重入型制造系统 151
6.2.2 可重入型制造的生产调度特征 154
6.2.3 可重入型制造的生产调度优化方法 155
6.3 基于Agent的可重入型制造分层自适应生产调度系统 157
6.3.1 分层自适应生产调度策略 157
6.3.2 分层自适应生产调度MAS结构 158
6.3.3 分层自适应生产调度MAS的运行模型 159
6.4 分层自适应生产调度MAS中Agent 160
6.4.1 作业任务Agent 160
6.4.2 调度协同Agent 161
6.4.3 资源能力管理Agent 163
6.5 可重入型制造的分层生产调度 163
6.5.1 分层生产调度问题描述 163
6.5.2 基于合同网协作协议的系统层生产调度 166
6.5.3 基于GPGP-CN协作协议的设备层生产调度 169
6.5.4 实例分析 176
6.6 可重入型制造的自适应重调度 180
6.6.1 自适应重调度问题描述 180
6.6.2 重调度策略 181
6.6.3 基于FNN的重调度技术 182
6.6.4 实例分析 185
6.7 小结 187
参考文献 188
第7章 基于Agent的生产控制 191
7.1 引言 191
7.2 基于Agent的生产控制系统 191
7.2.1 生产控制的需求分析 191
7.2.2 生产控制MAS结构 192
7.2.3 生产控制MAS的运行模型 193
7.3 生产控制MAS中Agent 195
7.3.1 派工协同Agent 195
7.3.2 设备管理Agent 195
7.3.3 物料管理Agent 197
7.3.4 生产监控Agent 197
7.3.5 报警管理Agent 197
7.3.6 生产性能分析Agent 198
7.3.7 质量管理Agent 199
7.3.8 生产过程跟踪Agent 200
7.4 生产控制MAS的控制技术与方法 203
7.4.1 基于XML的生产过程监控方法 203
7.4.2 基于差分曼彻斯特编码规则的报警管理方法 203
7.4.3 生产过程跟踪与追溯过程物料标识技术 205
7.5 小结 211
参考文献 211
第8章 基于Agent的物料数据采集 212
8.1 引言 212
8.2 RFID技术基础 212
8.2.1 RFID技术的发展与分类 212
8.2.2 RFID技术标准 215
8.3 基于Agent的物料数据采集系统 218
8.3.1 物料数据采集的需求分析 218
8.3.2 基于RFID技术的物料数据采集MAS结构 219
8.3.3 物料数据采集MAS的运行模型 221
8.4 基于RFID技术的物料数据采集MAS中Agent 222
8.4.1 RFID中间件Agent 222
8.4.2 RFID识读器Agent 230
8.4.3 RFID标签Agent 230
8.5 基于RFID技术的物料数据采集MAS实现 232
8.5.1 系统硬件与配置 232
8.5.2 物料数据处理与发布 233
8.6 小结 235
参考文献 235
第9章 基于Agent的设备数据采集 237
9.1 引言 237
9.2 OPC技术基础 237
9.2.1 OPC技术的产生 237
9.2.2 OPC技术概述 238
9.3 基于Agent的设备数据采集系统 241
9.3.1 设备数据采集的需求分析 241
9.3.2 基于OPC技术的设备数据采集MAS结构 242
9.3.3 设备数据采集MAS的运行模型 244
9.4 基于OPC技术的设备数据采集MAS中Agent 246
9.4.1 OPC Agent 246
9.4.2 OPC服务Agent 247
9.4.3 OPC客户Agent 249
9.5 基于OPC技术的设备数据采集MAS实现 250
9.5.1 系统硬件选型与网络搭建 251
9.5.2 基于OPC技术的数据集成 251
9.6 小结 255
参考文献 255
第10章 多Agent系统的实现技术 257
10.1 引言 257
10.2 软件需求分析方法 257
10.2.1 面向对象的MAS需求分析 257
10.2.2 面向功能的MAS需求分析 258
10.2.3 面向过程的MAS需求分析 260
10.3 软件系统设计方法 262
10.3.1 面向对象的设计方法 262
10.3.2 面向功能的设计方法 263
10.3.3 面向过程的设计方法 264
10.4 软件系统开发技术 265
10.4.1 C/S和B/S体系结构 265
10.4.2 .NET软件开发平台 267
10.4.3 数据库系统平台 269
10.4.4 XML/SOAP技术 270
10.4.5 软件系统集成技术 272
10.4.6 多Agent系统开发工具 274
10.5 小结 277
参考文献 277
第11章 基于Agent的生产计划与控制原型系统 279
11.1 引言 279
11.2 原型系统的体系架构 279
11.2.1 系统体系架构 279
11.2.2 硬件整体架构 281
11.3 原型系统的Agent封装与通信 282
11.3.1 Agent封装方法 282
11.3.2 Agent通信实施模型 283
11.3.3 Agent消息分类 284
11.3.4 Agent通信机制的实现 287
11.4 原型系统运行过程的制造系统仿真 288
11.4.1 制造系统仿真建模 288
11.4.2 仿真模型与原型系统的信息交互逻辑架构 290
11.5 原型系统软件实现与应用 292
11.5.1 原型系统的功能设计 292
11.5.2 原型系统的运行过程 295
11.5.3 分布式制造的生产计划 296
11.5.4 Job Shop型制造的生产调度 297
11.5.5 可重入型制造的生产调度 299
11.5.6 制造过程的生产控制 300
11.6 小结 302
参考文献 302
