基于软件Agent的虚拟工艺设计系统的研究

　　针对虚拟企业工艺设计的上述特点，通过Agent技术的引入，笔者构建了一个虚拟工艺设计系统—VPPS Virtual Process Planning System)，系统采用了较为合理的管理模式：整个系统中，各协作企业结成竞争和协作关系(各企业追求自身利益的最大化)，同企业内部所属的各车间则采用完全合作的关系(以企业整体利益最人为目标)。

　　如图11听示，整个系统最主要分成了企业模块和操作单元模块两大部分，企业接到工艺设计任务后，以“纵向招标”方式将各任务“预分配”给下属的车间单元，若企业自身缺乏能力完成该工艺设计任务的全部或部分后(表现为子任务无相应的投标者)，则将不能完成的工艺设计任务以“横向招标”方式“预转让”给其他协作企业。在工艺设计任务完成“预分配”(或“预转让”)后，企业可根据成本核算函数确定各子任务的最终完成者，并向满足条件的车间(或协作企业)发消息，将其从“预定完成人”确定为“完成人”，使子任务真正落实。

　　图1 系统任务分配示意图

　　整个虚拟企业工艺设计任务的主体是若干企业，系统为每个企业设立一个Agent联邦，它下面包括一个企业级Agent(EA)，若干个车间级Agent(CA)和一个接口Agent(IA)，联邦的框架结构如图2所示。Agent联邦可分层嵌套，层次的多少根据系统的复杂程度而定。如某一CA若发现承接的工艺设计子任务过于复杂，可将工艺设计任务进步划分为各子任务，分配给再下一层的Agent联邦执行。

　　图2 VPPS的Agent联邦的框架

　　2.4 系统级Agent的面向对象分析

　　各Agent具体功能如下所述：

　　(1) 企业级Agent(EA)

　　进行总体工艺设计，主要包括：产品结构工艺性审查，产品工艺零件组划分，产品工艺流程(亦称分工计划)制定;

　　将每一个工艺设计子任务“预分配”给下属众多的CA;

　　“预转让”工艺设计子任务给其协作的EA;

　　根据投标信息，实现工艺设计子任务的实际分配和转让;

　　出现异常情况时，将工艺设计子任务进行重新分配(或重新转让);

　　(2)车间级Agent(CA)

　　对到达的工艺设计子任务进行成本估算，并依据自身的能力决定是否投标，在投标的基础上，将估算结果上报给上层EA;

　　接收异常信息，发送该异常情况信息给上层EA，并修改工艺设计任务集中的相应信息;

　　进行专项工艺设计;

　　(3)接口Agent(IA)

　　接收工艺设计任务，并通知其上层EA;

　　查询本联邦所属CA的信息及其任务分配状况信息;

　　查询有协作关系的EA的信息。

　　3 结论

　　和以往的计算机辅助工艺设计系统相比，VPPS系统更加强调工艺的异地协同设计，充分利用合作企业已有的设计、制造资源，确保了产品工艺设计的可靠性和敏捷性，提高了企业的T、Q、C、S水平，较好地满足了敏捷制造这一先进制造模式对计算机辅助工艺设计提出的新的要求。VPPS系统中的关键技术已在自主开发的商品化软件GS-CAPP中得以实现，并在实际运用中取得了良好的效果。