全能制造执行系统[外文翻译].doc

全能制造执行系统

摘要：本文讨论了一种全能制造执行系统的设计。该设计采用了具有协调控制机制的PROSA参考体系结构[1]，其中的协调控制机制是受到自然界中蚁群觅食行为启发而来的。我们设计的系统在多agent系统中进行了实施。其中，主要的协调和控制机制保证了生产计划的正确执行，制造资源负载、交货时间以及生产路线的及时预测。该系统使得各个生产单元有权驱动他们自己的生产；各生产单元之间的协调配合是完全分布式的。但与许多分布式设计不同的是，制造执行系统能够预测和主动采取措施预防可能产生的问题。同时，采用一种组织控制机制来保证各个生产单元生产目标的明确性，这是进行准确预测的必要保证。该设计方案已经应用在一个企业案例中，这篇论文将以这个案例为背景进行讨论。

关键词：全能、Agent、制造执行系统

1 引言
制造执行系统（Manufacturing Execution system, MES）管理工厂的各种制造活动。它监控各种生产过程控制系统，决定物料流在制造系统中的流动以及生产活动开始的时间和空间。此外，制造执行系统还必须处理所有可能的加工结果，其中包括一些会严重干扰生产制造过程的结果，例如，各种工序产生的废品。通常说的制造控制就是表示由制造执行系统进行控制。
由于底层制造系统的非线性、环境和生产过程的不确定性以及决策空间的组合增加，使制造控制成为了一个艰巨的任务。尽管人们在基于计划的递阶式制造执行系统上进行了大量的努力，但是迄今为止还是不能令人满意地解决这些问题。此外，来自制造企业高层的生产计划安排也无法及时地传递到车间制造层。
为了探索一种创新的方法来解决这些问题，许多研究者已经提出和开发了异构制造系统。在这些异构系统中，智能化的产品以及零件在智能化的制造资源的协同下能够自主地决定自身的生产活动。但是，当前的异构制造系统还远没有达到能摆脱传统控制的束缚并及时地进行计划的能力。
也有研究学者尝试利用全能制造系统来解决上述问题。在异构的设计模式下，全能制造系统和智能化的设备一起共享高度分散化的以产品为导向的制造控制。