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自主制造執(zhí)行系統(tǒng)中的調(diào)度執(zhí)行

摘要：本文旨在論述一個(gè)傾向于執(zhí)行特定調(diào)度的制造執(zhí)行系統(tǒng)。這個(gè)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）通過自主執(zhí)行填補(bǔ)遺漏內(nèi)容，為難以實(shí)施的分配提供抉擇方案，處理輔助工作等方式來完成調(diào)度任務(wù)。本文還介紹了研究面臨的挑戰(zhàn)，制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的設(shè)計(jì)布局，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本研究的意義在于它創(chuàng)建了一個(gè)新的構(gòu)架，這個(gè)構(gòu)架將MES和調(diào)度系統(tǒng)融合起來。這類研究已形成了初步的發(fā)展，并預(yù)示了今后的研究趨勢(shì)。

1 引言
分布式制造控制系統(tǒng)已成功地被證明具有堅(jiān)固性和可重構(gòu)性[1-5]。然而，就全系統(tǒng)的整體優(yōu)化而言仍然需要大幅度的改善。其中一個(gè)關(guān)鍵問題就是（在于）這種系統(tǒng)的預(yù)測(cè)計(jì)劃能力：短期決策。短期決策的基礎(chǔ)是預(yù)測(cè)這個(gè)系統(tǒng)的短期行為[7]。另外，基于市場(chǎng)的分散式控制系統(tǒng)可在穩(wěn)定的制造環(huán)境中，利用相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)短期決策進(jìn)行糾正和完善[8]。但即使分散控制系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)決策后果（并可能重新考慮它們），集中調(diào)度技術(shù)能保持較高的效率去優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)，但集中調(diào)度還是未能提供健全的，詳細(xì)的，完整的解決方案（另見）。
上述情況推進(jìn)了制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的設(shè)計(jì)和完善，它的目標(biāo)是在保留其原有健全性和靈活性的條件下，執(zhí)行特定的調(diào)度任務(wù)。其實(shí)，在工業(yè)實(shí)踐中，熟練的技術(shù)工人和車間管理人員把調(diào)度安排作為一個(gè)基本的指導(dǎo)準(zhǔn)則來使用，而制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)則常被用來處理工業(yè)實(shí)踐中的所有細(xì)節(jié)和異常事件。在此背景下，制造執(zhí)行系統(tǒng)的自主性意味著無論給定調(diào)度的可實(shí)施性以及特點(diǎn)如何，MES系統(tǒng)都將保持其功能。(cf. www.researchweb.watson.ibm.com/autonomic/overview).
本文論述了研究面臨的挑戰(zhàn)：首先是調(diào)度和制造執(zhí)行系統(tǒng)之間的融合問題。其次，全能制造執(zhí)行系統(tǒng)（holonic MES）被要求簡明實(shí)用。這種控制系統(tǒng)已經(jīng)被進(jìn)行了調(diào)整，并傾向于執(zhí)行一個(gè)特定的調(diào)度安排。接下來，研究將以大量的調(diào)度為背景測(cè)試這些改編后的系統(tǒng)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加于討論和研究。最后，本文將給出結(jié)論并計(jì)劃未來的研究工作。
值得注意的是，這篇論文的貢獻(xiàn)在于它創(chuàng)建了一個(gè)新的構(gòu)架：聯(lián)合制造執(zhí)行 系統(tǒng)（MES），也就是說它在執(zhí)行外部調(diào)度的同時(shí)，也提供傳統(tǒng)MES系統(tǒng)的功能。