?>

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. классификация систем.jpg

Для поддержки приянтия решений используют информационные системы, которые позволяют:

  1. Управлять потоками товарно-материальных ценностей (необходимые запасы материалов, НЗП, готовой продукции, расчет потребностей предприятия в ресурсах);
  2. Управлять использованием оборудования и персонала (составление производственных заданий и графиков с учетом технологических требований и наличия производственных ресурсов, быстрое реагирование на возникающие проблемы);
  3. Координировать действия с поставщиками и заказчиками;
  4. Формирование информации для финансового управления;

При рассмотрении существующих систем можно выделить:

Типичный состав ERP системы:

состав ERP.jpg
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.

Пример MES системы. ZenithSPSS.jpg

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.

События и расписание

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.

    4.jpg

    Выделяются следующие агенты:

    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:

    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

    Проект на Github

    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. 


    Адрес

    г.Москва

    График работы
    • Пн-пт 9:00-18:00
    • Сб-вс выходной
    Телефоны

    Мобильный: +7 925 801 47 87

    E-mail

    yrabota@list.ru