Мультиагентная система (МАС) для управления производством
1. Задачи решаемые МАС
В зависимости от сложности производимой продукции на предприятиях применяют различные методики управления. Каждая методика требует собственного подхода к организации управления и скорости реакции на изменения.
![]()
Для поддержки приянтия решений используют информационные системы, которые позволяют:
- Управлять потоками товарно-материальных ценностей (необходимые запасы материалов, НЗП, готовой продукции, расчет потребностей предприятия в ресурсах);
- Управлять использованием оборудования и персонала (составление производственных заданий и графиков с учетом технологических требований и наличия производственных ресурсов, быстрое реагирование на возникающие проблемы);
- Координировать действия с поставщиками и заказчиками;
- Формирование информации для финансового управления;
При рассмотрении существующих систем можно выделить:
- MRP – позволяют управлять потоками ТМЦ;
- MRPII – полностью включает в себя MRP с более детальным планированием, составлением производственных заданий и графиков с учетом технологических требований и наличия производственных ресурсов(планирование с учетом ограничений по мощностям) и формирования информации для финансового управления;
- ERP – охват всех областей управления предприятием (может включать поддержку JIT и Канбан).
Типичный состав ERP системы:
Пример внедрения в машиностроении
Пример внедрения в мебельной компании
Для более детального оперативного управления производством и контроля на уровне производственных операций применяют MES (Manufacturing Execution System) системы.
Основная задача при составлении графика загрузки является его адаптивность, т.е. постоянное приспособление к постоянно изменяющимся условиям: изменение сроков, параметров работы оборудования (поломка, ТО и пр.), состояния рабочих ресурсов (доступность, квалификация сотрудников), параметров работы смежных служб (выключили электричество), клиентов (отказ от заказа), проблемы со снабжением.
Поэтому постоянное перепланирование, это данность всех производственных процессов, а быстрое реагирование на возникающие проблемы позволит стабилизировать производственные процессы и четко понимать ситуацию.
Отсюда следует другая задача, режим работы близкий к режиму реального времени (real time). Все субъекты формирующие события (персонал, оборудование и пр.) и программное обеспечение должны обеспечивать быстрый детальный расчет расписания и формирование новых заданий.
2. Архитектурная модель системы
Для решения задачи взаимодействия с системой в режиме реального времени, можно задействовать такие средства, как:
интуитивно понятный интерфейс для пользователей; использование терминалов рабочих и штрихкодирование; постоянный сбор информации с датчиков/сенсоров оборудования, автоматических линий Взаимодействие с другими программами и оборудованием по всем известным протоколам (применение хабов для IoT) Основная задача, т.е задача составления расписания для производственного цеха/завода можно решить применяя мультиагентный подход.
Задачам составления расписаний посвещено множество работ и она является NP (non-deterministic polynomial) – сложной.
Выбор математической модели, которую можно взять за основу, будет приемлемым и интересным для практического применения, если алгоритм, построенный на ее основе выполняется за приемлемое время[2].
Если говорить о комбинаторных алгоритмах, то при расчете/пересчете графиков, зачастую, время выполнения является неприемлемым из-за большого размера задачи, а эвристические алгоритмы не являются гарантированно точным или оптимальными.
Принципа работы мультиагентных систем решает вышеуказанные проблемы, а применяемые методы являются частью технологий искусственного интеллекта (Artificial Intelligence).
Модель реального мира строится на основе виртуального мира агентов.
Выделяются следующие агенты:
- Агент потребитель (заказ на производство, заказ покупателя, производственный этап) который меет свои потребности (нормативные сроки, продукцию, технологию изготовления).
- Агент ресурс имеент возможность обеспечить потребность (рабочие, оборудование), который обладает квалификацией, производительностью, временем переналадки и подготовки, графиком доступности.
Взаимодействие агентов осуществляется в сцене цеха, где присутствует агент цеха который имеет свои цели и параметры (к примеру график работы).
Возможно, также определить агентов участка, руководства и пр. Данным агентам могут назначаться цели, к примеру:
- Минимум переналадок;
- Минимум времени простоя;
- Минимальная длительность выполнения заказа;
- Минимум транспортных операций;
- Минимум НЗП;
- Равномерность загрузки оборудования;
Т.о. каждый агент имеет свое собственное расписание (локальный план), находящееся в компромиссе с расписаниями других агентов и может преследовать свои заданные интересы в переговорах с другими агентами.
По мере появления внешних событий процесс планирования перезапускается именно для связанных с событием агентов и далее агенты рассылают оповещение другим агентам, начиная процесс переговоров для поиска компромисса.
Применяемый стек технологии
Платформа и язык Java Мультиагентная платформа JADE Платформа Spring Boot СУБД MySQL Платформа и корпоративные решения 1С
3. Разработка
Примеры
Использованные источники:
1. М.В. Андреев, А.В. Иващенко, Е.В. Симонова, П.О. Скобелев, А.В. Царев. Автоматизация адаптивного управления производством на промышленном предприятии. Учебное пособие. Самара, 2009.
2. Загидуллин Р.Р. Управление машиностроительным производством с помощью систем MES, APS, ERP. Старый Оскол, 2015.
Чашек кофе
выпитоТелефонных
разговоровПересмотрено
изображенийКоличество
правок753
Файлов загружено
на сервер21
Ещё дополнительное
кофеАдрес
г.Москва
График работы
- Пн-пт 9:00-18:00
- Сб-вс выходной
Телефоны
Мобильный: +7 925 801 47 87
yrabota@list.ru