Разработка концепции мультиагентного управления складом готовой продукции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова (филиал) Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Разработка концепции мультиагентного управления складом готовой продукции

Мамян К.А., студентка 3 курса группы ИТ-13-1Д

Руководитель Цуканов М.А., к.т.н.,

старший преподаватель кафедры АИСУ

Современное предприятие независимо от рода деятельности, так или иначе, связано со складским хозяйством.

Основное назначение склада - концентрация запасов, их хранение и обеспечение бесперебойного и ритмичного снабжения заказов и потребителей.

Складирование и хранение позволяют выравнивать временную разницу между выпуском продукции и ее потреблением и дают возможность осуществлять непрерывное производство и снабжение на базе создаваемых товарных запасов. Хранение товаров в распределительной системе необходимо также и в связи с сезонным потреблением некоторых товаров.

Существует ряд проблем логистики склада, с которым сталкиваются крупные предприятия. Наиболее значимыми являются:

1. Сохранность грузов.

2. Отсутствие адресного хранения, большое количество ошибок подбора, недопоставки.

3. Низкая степень автоматизации.

Проблема складской логистики является крайне актуальной в настоящее время. Каждый склад специализируется на определенном виде хранимого товара. Исходя из этого, выбирают методику складской логистики. Используя различные методы, удается правильно вести складское хозяйство, что имеет большое влияние на обеспечение непрерывного цикла бизнес-процесса предприятия.

Рассмотрим существующие логистические методики:

1. Комплектация FEFO (англ. First Expire, First Out -- первый истекает -- первый выходит) -- Товары с минимальным остаточным сроком годности отгружаются в первую очередь.

2.Комплектация FPFO (англ. First Product First Out -- первый произведен -- первый выходит) -- При использовании данного метода при ротации грузов на складе учитывается дата выпуска продукции.

3. Комплектация BBD (англ. Best Before Day-- первым истекает рекомендуемый срок -- первым выходит) -- При использовании данного метода при ротации грузов на складе учитывается рекомендуемый срок.

4. Комплектация LIFO ( Last In, First Out, «последним пришёл -- первым ушёл») -- способ организации и манипулирования грузами относительно времени и приоритетов.

5. Комплектация FIFO(акроним First In, First Out -- «первым пришёл -- первым ушёл») -- способ организации и манипулирования данными относительно времени и приоритетов.

В перспективе набор этих подходов возможно использовать в качестве основы базы знаний системы автоматизированного управления складом.

В перспективе эта работа будет выполнена для Кондитерского Объединения Славянка, поэтому мы рассматриваем склад кондитерских изделий и выбираем комплектацию FPFO, так как при ротации грузов на складе учитывается дата выпуска продукции.

Основной проблемой в управлении складом является необходимость координации параллельных работ загрузки и разгрузки содержимого в реальном масштабе времени. В настоящее время эти работы выполняются складскими грузчиками и карщиками. В процессе выполнения требований по разгрузке и загрузке склада часто возникают нештатные ситуации, связанные с ошибками человека при выполнении операций поиска нужной позиции на складе и разграничения путей погрузчиков в процессе движения.

С точки зрения автоматизации этой деятельности, существуют различные системы управления складом, такие как:

1) Система управления складом - WMS система - Warehouse Management System

Система управления складом (WMS - Warehouse Management System) - незаменимый инструмент в работе современного склада, который позволяет автоматизировать складские процессы, повысить эффективность складской логистики и всей цепочки поставок.

2) 1C: WMS Логистика. Управление складом 4» (1С: WMS), совместное решение фирмы «1С» и компании AXELOT, -- WMS-система нового поколения, которая позволяет автоматизировать управление всеми технологическими процессами современного высокоинтенсивного складского комплекса.

Однако данные системы управления предполагают грамотную организацию работы складского хозяйства с точки зрения хозяйственной деятельности, а принцип нашей системы - координация работы погрузчиков на складе, таким образом, чтобы выполнить все требуемые операции по загрузке-разгрузке за минимальное количество времени при максимальной загрузке.

Задачи загрузки-выгрузки на складе носят децентрализованный характер. Для решения проблем подобного рода наиболее перспективен сегодня подход на базе мультиагентных технологий.

Мультиагентные технологии (МАТ) - направление искусственного интеллекта, основанное на взаимодействии нескольких интеллектуальных агентов в распределенных системах.

Применение МАТ - один из путей создания новой методологии управления, способной приблизить нас к адекватному описанию окружающего мира, базирующийся на создании мультиагентных систем(МАС), получивших стремительное развитие на стыке объектно-ориентированного программирования, систем искусственного интеллекта и систем телекоммуникаций. Ключевым элементом этих систем является программный агент, способный воспринимать ситуацию, принимать решения и коммуницировать с другими агентами. Эти возможности радикально отличают МАС от существующих «жестко» организованных систем, обеспечивая им такое принципиально важное новое свойство, как способность к самоорганизации.

Для решения проблемы загрузки-выгрузки на складе, будет использоваться децентрализованная стратегия группового управления на основе мультиагентных систем. Наличие каналов двусторонней связи между всеми членами группировки для координации выполняемых ими действий и обмена информацией о текущем состоянии среды.

Рассмотрим структуру мультиагентной системы управления складом:

склад мультиагентный логистика управление

Рис. 1 Структура МАС управления складом

Агент-пульт обладает информацией о местоположении агентов-грузчиков на складе в любой момент времени.

Агент-пульт получает заказ из отдела обслуживания клиентов. Если заказов несколько, то выстраивает их в очередь. Затем всем агентам-грузчикам одной бригады посылает информацию о том, сколько коробок конкретного вида нужно выгрузить. В зависимости от своего местоположения и максимальной погрузочной способности, агенты-грузчики распределяют задание между собой.

Имеется в виду, что агенты-погрузчики обладают информацией о том, на основе какой комплектации разложен товар на складе, поэтому не тратят время на поиск нужного стеллажа.

Построим целевую функцию предлагаемой системы управления. Основная цель - выполнить все задания по загрузке-разгрузке склада за минимальное время.

где - суммарное время выполнения всех работ i-м агентом, а - суммарный объем выполненной работы i-ым агентом.

В процессе работы агенты должны учитывать слующие ограничения:

1) , где - максимально переносимый вес груза, а - вес, переносимый i-ым агентом.

2) В один момент времени на одной позиции не могут находиьтся i-ый и j-ый агенты.

В переспективе планируется представить каждого агента роботом. Но для этого необходимы дальнейшие исследования в области разработки оптимальной модели робота- погрузчика и метода их взаимодействия.

Предложенный подход с использованием мультиагентных принципов управления позволит грамотно скоординировать работу по разгрузке и загрузке с учетом топологии склада и доступности целевых ячеек.

Список литературы

1. Клышинский, Э.С. Агентные системы: классификация и применение [Текст] / Э.С. Клышинский // САПР и графика, № 8. 1999. С. 90-96.

Размещено на Allbest.ru