[发明专利]基于多智能体的车间自主调度系统和方法

说明书

本发明涉及一种车间调度系统和方法，具体涉及一种基于多智能体的车间自主调度系统和方法。为了实现车间自主调度的问题，本发明的基于多智能体的车间自主调度系统包括生产信息库、设备信息库、工件智能体组、设备智能体组和物流智能体；所述物流智能体配置为能够执行接收到的所述工件智能体组发送的指令，并能够实时监测其对应的物流工具的工作状态。本发明的智能体覆盖所有的工件、设备和物流工具，因此能够方便地收集到生产过程中的数据，进而监测生产状态和设备运行情况，发生故障及时报警，根据车间环境的变化自适应调整，提高了系统的鲁棒性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种车间调度系统和方法，具体涉及一种基于多智能体的车间自主调度系统和方法。

背景技术

车间调度是实现生产高效率、高柔性的关键。车间调度一般包含待加工任务集、加工设备集和性能指标集，其目的是根据待加工对象的加工要求，在已有加工设备的基础上，选择一个调度规则，从而使性能指标集(包含一个或者多个性能指标)达到最优。车间调度问题中的待加工对象一般需要一台或多台加工设备按照一定的顺序进行加工，一台设备在某一时间点只能加工一个加工件，一个加工件在某一时间点只能由一台加工设备进行加工，求解最优化诸如时间最短、成本最低等性能指标的调度方案问题属于NP(Non-Deterministic Polynomial,非确定多项式)问题。

作为人工智能领域的研究热点，多智能体系统是多个智能体组成的集合，它的目标是将大而复杂的系统建设成小的、彼此互相通信和协调的，易于管理的系统。多智能体系统中的智能体拥有自适应性、学习能力、与环境和其他智能体进行交互的能力，通过适当的结构将智能体组织起来就得到多智能体系统。多智能体系统中的智能体扮演着不同的角色，相互协调，相互配合以完成复杂的任务。

随着车间规模的扩大，约束条件的增多，车间调度的动态复杂性越来越突出。目前，将多智能体系统应用于车间调度时，一般采用管理—资源—任务智能体三层结构，其分别复杂协调工作、管理加工设备资源和接收分发任务。这种将多智能体系统应用于车间调度的方式，实际上只是将车间调度分成了几个模块进行处理，而没有将基本的工件、设备和物流工具作为基本智能单元，无法实现车间自主调度，即无法通过智能体的交互解决车间调度的问题。

基于此，本领域需要新的车间自主调度系统和方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了实现车间自主调度的问题，本发明提供了一种基于多智能体的车间自主调度系统。

该车间自主调度系统包括：生产信息库、设备信息库、工件智能体组、设备智能体组和物流智能体；

所述生产信息库，配置为存储生产信息；

所述设备信息库，配置为存储生产设备信息；

所述工件智能体组，配置为能够接收生产计划以及从所述生产信息库读取与所接收的生产计划相匹配的生产信息，并将读取到的与所接收的生产计划对应的生产信息发送给所述设备智能体组；

所述设备智能体组，配置为能够接收所述工件智能体组发送的生产信息以及从所述设备信息库读取生产设备信息，并根据读取到的生产设备信息对所述生产计划进行可行性判断；

所述物流智能体，配置为能够执行接收到的所述工件智能体组发送的指令，并能够实时监测其对应的物流工具的工作状态。

在上述车间自主调度系统，所述工件智能体组包括：工件总管智能体、工件分管智能体和工件智能体。

每个所述工件智能体对应一个待加工工件，所述工件智能体能够实时监控所述待加工工件的加工状态，并将所述待加工工件的加工状态数据上传到所述工件分管智能体；

每个所述工件分管智能体，配置为接收所述工件智能体上传的数据，并将所述数据上传到所述工件总管智能体；