復雜裝備生產一般具有以下幾個特點:1)產品品種多、小批量、零部件系列多;2)產品各部件之間的時序約束關系和成套性要求比較嚴格;3)關鍵資源的能力平衡和利用率直接決定生產率;4)滿足交貨期是生產計劃與控制的主要目標。復雜裝備制造生產管理的復雜性歸根結底來源于產品技術和生產類型的復雜性.
目前，大型離散制造企業的綜合管理系統普遍采用ERP/MES護CS的3層支撐系統的體系結構.而傳統的ERP在系統結構上一般是固定的，缺乏對企業再造工程、企業業務流程重組、企業集團化管理的支持，復雜裝備綜合管理的解決方案是依據企業管理創新工程整體構思的需求展開的.針對大型復雜裝備企業產品品種多、系列型號多、裝配復雜的特點，本文采用分布式異構多智能體系統的協同求解策略，構建了中國北車集團某機車車輛集團有限公司的集團協同管理動態可重構ERP系統.
1 基于MAS技術的DRERP框架結構
MAS是分布式人工智能研究的重要領域，每個Agent可以獨立完成各自的工作，并通過它們之間的通信和協調達成系統整體的目標.同時，多戈net系統具有拓撲結構可以動態改變的強大優勢，因此，DR-ERP的構建采用MAS作為技術支持.
針對大型復雜裝備生產周期長、變型設計多、面向訂單且客戶需求多變的生產特點，同時為適應整個集團生產經營統一布局、最大限度發揮企業分廠及外協生產的資源優勢，勢必要求該DRERP系統能夠適應企業模型的動態變化.
按照詹姆斯.馬丁(JamesMratin)以數據為中心的指導思想，將大型復雜裝備DRERP的企業信息系統分為3個層面:
第1個層面是數據采集層面.因此，在進行系統分析時，在該層面首先要做的工作是系統地描述管理對象狀態變化和運動的過程，以此來確定企業信息系統的數據采集點，然后進一步地確認采集的內容和頻度，確定歷史數據的存儲和利用方法.
第2個層面是對企業各個管理業務、管理流程和控制方式進行設計.這是企業信息系統設計的難點.管理對象的變化應該按照企業的需要和計劃來進行，而管理業務流程則是多變和復雜的，它不僅和管理對象有關，而且和管理者、管理方法、市場等因素有關.
第3個層面是計劃管理.其任務是找出每一個環節變化的規律和條件，這是作業執行和激活.net動作的條件.在此基礎上，建立一套完整的企業任務制定、分解、動態協調和下達的體系.這是DRERP的核心。
2 DRERP的動態重構模型和解決方案
DRERP動態重構的過程本質上是整個集團生產決策的過程[31.這個決策是由擁有集團資源的各企業決策者共同做出的.在生產訂單的驅動下，集團重構模塊在對所有資源信息的搜尋和評價基礎上，與各資源擁有企業進行協商，最終形成面向不同生產任務的、分配在不同時間槽(times lot)上的資源集合，從而以合理
的成本將訂單快速地從計劃轉人生產，以適應市場的多變和用戶的需要.
DRERP的動態重構模型采用分布式系統結構，通過Agnet的構造方式，使各功能系統成為具有決策自主權的智能Agent.每個Agent根據自身的特點和任務，定義自己的規則庫，并能動態構造、修改、更新自己的調度規則.從功能上劃分，該系統主要由以下Agent:任務Agent、重構Agent、調度Agent、資源Agent、庫存Agent、成本Agent等構成Agent間通過傳遞消息進行相互聯系，共同完成集團生產的重構與調度任務.
1)任務Agent:負責任務分配.根據訂單的任務屬性，如成品產品(機車)或零部件產品(內燃機、路用件等)，和企業內部的生產能力，將調度Agent承接的任務分解成2類子任務:一類是本企業當前能夠完成的任務，下達給資源Agent;另一類是尋求其他外協加工企業合作的任務.
2)重構Agent:完成作業計劃的動態分解，將任務分解成生產單元，一方面根據具體的子作業對本企業資源進行重構，制定資源的動態邏輯分配計劃，另一方面，它還根據本企業資源不能處理的任務需要，負責對外協資源加以搜索、查詢，并將重構的資源存放在動態數據庫里，以便完成任務的分配計劃.同時，在重構過程中，還將交付時間、成本、質量等因素考慮進來，對動態數據庫里的重構結果加以修正，
3)調度Agent:負責企業的調度和監控，監視任務的執行過程，如訂單的收發、任務的承接、合同計劃、臨時通知等的管理活動.
4)資源Agent:與任務Agent交互信息，實現對任務的資源分配，向任務Agent進行狀態信息反饋。同時對分配給自己的任務進行調度和執行.
DRERP系統中的多Agent重構機制采用了合同網和啟發式規則相結合的協調方式來實現調度規則和策略的重構.該系統的資源調度重構模型如圖 1所示.在此模型中，調度Aegtn將生產計劃細化后生成任務Agent，并生成一個任務計劃，同時將有關信息告知任務Agent，消息內容的格式為:{作業名稱，單位作業的基本任務，任務所需資源表，期限，其他約束，任務標識}.
招標:任務Agent首先將任務分解為子任務.任務Agent管理所有的加工任務，維護一個加工作業(資源Agent隊列，隊列中存在2種作業，一種是可以進行招標的作業，另一種是等待招標的作業，一旦有作業執行完畢，加工作業隊列中的某些屬于等待投標的作業就有可能變為可以進行招標的作業.任務Agent對所有可以進行招標的作業(資源Agent)發布招標信息.消息格式為:{需執行的作業量，作業，期限，約束，任務標識}.
投標:資源Agent接收到招標信息后，主要依據 2個指標進行任務投標:加工任務的優先級和資源Agent自身的規則(如最短加工時間優先SPT和最早完成時間優先EFT等).首先確定向哪一個加工任務投標，該規則選擇權由資源Agent決定 同時任務Agent可通過調整加工任務的優先級來處理某些特殊情況，如，保證急件的及時加工.然后，資源Agent向任務Agent發出投標消息，消息格式為:}資源編號，可執行的時間段表，保證期限的最大工作量，資源可利用的時間.
簽約:任務Agent收到投標消息后，發送給重構Agent，從可投標資源列表中，依據加工任務的最早完成時間和發出投標請求的Agent的加工任務隊列長度等條件對相應的投標資源Agent進行判定;首先，任務Agent優先和完成任務最早的資源Agent簽約，即期望加工任務能夠盡快完成;其次，在有多個資源Agent對同一任務的最早完成時間相同的情況下，優先與加工任務隊列長度最短的資源Agent簽約.加工任務隊列的長度對應著資源Agent的利用率和在制品率，這樣做的目的是平衡加工設備的負載.
3 基于MAS的DRERP體系結構及實現
由于分布、異構是集團化企業信息集成的基本特點，而CORBA是當前解決異構、協同、分布的主流技術之一，因此，DRERP系統采用 CORBA技術開發和構造相應的Agent，從而保證在異構平臺上支持異構數據的互操作.整個系統體系結構如圖2所示.
例如，當有新訂單計劃發生時，調度Agent:通過用戶接口接收新訂單，然后通過與其他Agent (銷售Agent生產計劃Agent、物供Agent、庫存Agent、采購Agent等)接口進行信息交互，經過成本Agent進行核算分析以及重構Agent確定的資源重構方案后(對機車產品零部件組成進行樹狀結構劃分后，系統規定產品關鍵部件，如轉向架、內燃機等的優先級最高)，產生一個基本的生產流程計劃和資源調度計劃，并自動生成一個任務Agent，連同"生產任務消息"發送給任務Agent.以下給出Agent間業務交互的2個消息格式.其中，生產任務發布消息格式為:
任務Agent將任務計劃以廣播方式發送給相關資源Agent，進行資源招標，消息格式為:
4 結束語
本文基于中國北車集團某機車車輛集團有限公司MEI工程的實際需求，通過對 DRERP系統的重構模型、資源動態重構解決方法、系統體系結構及具體實現等的研究，提出了一種適合大型復雜裝備制造企業的資源動態重構的ERP系統構建模式.采用基于MAS合同網和啟發式規則相結合的方法進行資源動態重構ERP的協同式求解，有利于提高系統的執行效率和系統的開放性，為大型離散企業在企業業務重組、規模擴大、集團化統一管理的需求下構建 ERP系統做出了有益的嘗試.
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