Такой подход является незаменимым на практике для управления производством сложных изделий в реальном времени, требующим учета множества индивидуальных особенностей производства каждого элемента в условиях заранее непредсказуемых изменений спроса и предложения. Распределенное планирование обладает большей гибкостью в том смысле, что планирование осуществляется не перестройкой всего плана, а локальным изменением только тех частей плана, которые действительно необходимо модифицировать.
Другим важным свойством, являющимся следствием распределенного планирования, является адаптивность. Построение локальных изменений производится не по жесткому централизованному алгоритму, а является результатом совместной работы отдельных агентов, учитывающих свои состояния и действующих по обстоятельствам.
Данное пособие содержит сведения, необходимые для понимания основ построения мультиагентных систем планирования производства в реальном времени и понимания механизма работы мультиагентных алгоритмов и основные особенностей их применения. Пособие содержит теоретический материал и лабораторный практикум, для освоения которого необходимы начальные знания основ управления сложными системами и программирования, а также базовые навыки построения мультиагентных систем управления предприятием.
При проведении лабораторного практикума рекомендуется использовать учебную версию автоматизированной системы адаптивного планирования мелкосерийного производства (краткое название АС адаптивного планирования производства).
Авторы выражают надежду, что представленный материал станет отправной точкой в интереснейшем пути изучения и дальнейшего применения мультиагентных технологий в задачах автоматизации производственного планирования и управления различными ресурсами в реальном времени. Данное пособие можно рекомендовать как студентам вузов, так и инженерам, занимающимся созданием и внедрением новых технологий планирования и управления производством.
1 МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНА
1.1 Обзор автоматизированных систем распределения производственных ресурсов современных промышленных предприятий
1.1.1 Общая классификация систем автоматизированного управления
Существует множество критериев, по которым можно классифицировать системы автоматизированного управления [1]. Одним из показателей для разделения систем управления на два класса можно назвать наличие или отсутствие обратной связи:
разомкнутые (незамкнутые) процесс работы системы не зависит непосредственно от результата ее воздействия на управляемый объект, т.е. в ней отсутствует обратная связь;
замкнутые характерной особенностью этой системы является наличие обратной связи, благодаря которой информация о состоянии управляемого объекта передается в управляющее устройство. Данный тип систем управления является естественным дальнейшим усовершенствованием автоматической системы.
По виду задающего воздействия можно выделить следующие типы:
системы стабилизации в данном типе систем задающее воздействие константно, то есть постоянно. Цель данных систем поддержание постоянства некоторого физического параметра;
системы программного управления в случае, если задающее воздействие изменяется по какомулибо заранее известному закону. В качестве примера можно привести повышение температуры при термической обработке изделий;
следящие системы задающее воздействие в этом случае заранее неизвестно и определяется внешними факторами (например, в радиолокационной станции слежения за самолетом задающее воздействие определяется движением наблюдаемого самолета).
следящие системы задающее воздействие в этом случае заранее неизвестно и определяется внешними факторами (например, в радиолокационной станции слежения за самолетом задающее воздействие определяется движением наблюдаемого самолета).
Другим критерием классификации можно назвать вид сигнала на выходе элементов системы управления. При этом системы управления подразделяются следующим образом:
непрерывные системы управления, в которых выходные переменные всех элементов являются непрерывными функциями;
дискретные системы управления, в которых хотя бы одна выходная переменная какого-либо элемента принимает дискретные значения по значению и/или по времени.
По зависимости характеристик системы управления от времени различают:
стационарные характеристики системы управления не зависят от времени;
нестационарные характеристики системы управления зависят от времени.
Наиболее актуальным в настоящее время все более становится деление систем управления в зависимости от использования текущей информации:
обычные (или неадаптивные) если текущая информация используется только для выработки управляющего воздействия при неизменном алгоритме управления;
адаптивные если текущая информация используется также для изменения алгоритма управления и/или задающего воздействия.
Адаптивные системы можно разделить на следующие типы:
оптимальные обеспечивают автоматическое поддержание в объекте управления наилучшего режима;
самонастраивающиеся в данных системах управления адаптация достигается изменением параметров;