Sisteme multi-agent pentru conducerea fabricatiei holonice

CUPRINS

1. Introducere 1
Problematica planificarii ordinelor de productie intr-un sistem de fabricatie flexibil 3
Arhitecturi clasice de control al fabricatiei 4
Arhitecturi noi de control al fabricatiei 7
i. Intreprinderea Fractala 9
ii. Productia Aleatoare 9
iii. Productia Bionica 11
Agenti autonomi si sisteme multi-agent 11

2. Sisteme de fabricatie holonice 15
i. Arhitectura Holonica Bazata pe Componente – HCBA 20
ii. Arhitectura IntAPS (Integrated Agent-Based Process Planning and Production Scheduling) 21
iii. Arhitectura ADACOR 22
i. Arhitectura PROSA (Product-Resource-Order-Staff Architecture) 25
Paradigma fabricatiei holonice HMES si arhitectura de referinta PROSA 26
i. Holoni de baza 27
ii. Modelarea 29
iii. Agregarea 29
iv. Specializarea 29
v. Holoni de decizie (expertiza / coordonare) 30
vi. Comparatie cu alte arhitecturi 31
Calitati ale arhitecturii de referinta PROSA pentru proiectarea HMES 31
i. Holonii de baza formeaza un set necesar 31
ii. Structura este decuplata de algoritmii de control 31
iii. Decuplarea aspectelor tehnice de cele logistice 32
iv. Calitatea implementarii unui HMES cu referinta PROSA 32

3. Sisteme cu inteligenta Distribuita pentru conducerea fabricatiei 33
i. Inteligenta distribuita pentru conducerea fabricatiei 33
ii. Conceptul de produs inteligent 35
Tehnologii de implementare a conceptului de Produsul Inteligent (automatizare dirijata de produs) 41
Modele de conducere holonica in topologie variabila 43
Caracteristici de baza si performante ale modelului HMES semi-heterarhic propus 58

4. Proiectarea holarhiei HMEs si implementarea holonilor de baza 60
Structuri de date utilizate. Definirea entitatilor de tip holon 60
i. Holonul Resursa 60
ii. Holonul Produs 62
iii. Holonul Ordin 63
iv. Holon Ordin de Alimentare 65
Proiectarea claselor aplicatiei 67
i. Sinteza programului principal HMES 68
Bucla de executie fizica a produselor si urmarirea fabricatiei 69
Procedurile de management al defectiunilor si lipsei pieselor din stoc 70
ii. Clasa HolonManager 73
iii. Algoritmul de planificare cu selectie aleatoare a ordinelor si egalizarea efortului de calcul al resurselor de procesare(Alg_1) 74
Interfetele pentru celelalte clase 75
Realizarea mecanismului de licitare joburi – Planificatorul Scheduler V2 76
iv. Algoritmul de planificare cu reguli de productie (Kusiak, 1990) (Alg_2) 76
Planificarea centralizata a productiei 78
Achizitia informatiilor pentru optimizarea productiei 83

5. Implementarea arhitecturii de conducere in mod descentralizat folosind un mediu de programare multi-agent 86
i. Introducere 86
ii. Integrarea resurselor 88
A. Integrare robot (Protocol 1) 89
B. Integrare automat programabil (PLC) (Protocol 2) 89
iii. Tehnologii folosite 91

6. Aspecte practice: descrierea aplicatiei multi-agent pentru conducerea fabricatiei 105
i. Introducere 105
ii. Pregatirea mediului de lucru 106
iii. Crearea agentilor 107
iv. Implementarea comportamentelor agentilor 109
v. Implementarea agentului de tip produs (ordin) 111
Sectiunea de setup( ) 111
vi. Comportamentul RequestPerformer 112
vii. Implementarea agentului de tip robot (resursa) 114
Sectiunea de setup( ) 114
viii. Comportamentul ServeRequests 114
ix. Comportamentul ServeAcceptanceRequests 115
x. Lansarea in executie agentilor 116
xi. Rularea agentilor din linia de comanda 116
xii. Lansarea in executie a agentilor din Eclipse 118
xiii. Lansarea in executie a agentilor de tip robot (resursa) si a agentilor de tip produs (ordin) 120

7. Bibliografie 122