根據(jù)系統(tǒng)論觀點，制造系統(tǒng)包括其組成環(huán)節(jié)及環(huán)節(jié)間的相互作用。因而，人工氣候箱智能制造系統(tǒng)的研究涉及體系結(jié)構(gòu)、單元建模等問題。制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要包括分層結(jié)構(gòu)、分布自治結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)及單元建模主要包括Agent和Holon方法。

 

一般認為，Agent應具有三種基本屬性：場景性、自治性、和適應性。場景性表明Agent是工作于特定環(huán)境中，并以某種方式感知外部環(huán)境。自治性表示Agent能在沒有外部控制情況下自主決策。適應性表示Agent能根據(jù)外部環(huán)境改變自身狀態(tài)或行為。多個Agent以一定的方式連接起來即構(gòu)成多Agent系統(tǒng)。這些Agent在物理上或邏輯上是分散的，他們通過協(xié)作或競爭共同完成某個任務(wù)。雖然單個Agent功能有限，但多個Agent表現(xiàn)出的群體性能卻相當*，在解決復雜制造系統(tǒng)的建模與控制問題上具有一定的*性。多Agent系統(tǒng)一般只有容錯性、并行性、可擴充、可重構(gòu)性。由于多Agent制造系統(tǒng)將部分決策能力分布到各個Agent從而降低了系統(tǒng)的集中控制能力，Agent的局部自治決策能力與制造系統(tǒng)全局監(jiān)控與優(yōu)化能力之間的協(xié)調(diào)，是設(shè)計多Agent制 造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容。

 

1967年Koestler在《機器里的靈魂》一書中提出了“Holon”概念，意為“同時為一整體且為一整體的一部分”。Holon一般包含兩部分的結(jié)構(gòu)，除去與Agent類似的信息部分外，Holon更強調(diào)與制造系統(tǒng)中的物理和制造信息（如制造設(shè)備、訂單信息等）的關(guān)聯(lián)。與Agent一樣，Holon也強調(diào)自治，但Holon具有自包含性，即大Holon可由小Holon組成，一個小Holon可由幾個大Holon共同擁有。因此，由Holon構(gòu)成系統(tǒng)時，一般采用分層結(jié)構(gòu)。這種等級關(guān)系與制造系統(tǒng)傳統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu)相適應，在Holon自治、協(xié)商合作的同時，可以進行系統(tǒng)的全局優(yōu)化與控制。Holon制造系統(tǒng)著重研究自治模塊的系統(tǒng)組成及其分布式控制。

 

 

智能制造概念提出至今，智能制造理論利技術(shù)得到長足的發(fā)展，但仍然面臨—些挑戰(zhàn)性的問題。產(chǎn)品和制造過程的數(shù)字建模理論及混合約束求解方法，幾何表示與推理在運動規(guī)劃、抓取、夾持、裝配、NC加工、計算機視覺、測量中的應用，制造技能和制造知識的表示、獲取與推理。智能制造單元的Agent建模及智能制造系統(tǒng)的多Agent建模理論、多Agent系統(tǒng)學習及重構(gòu)理論、多Agent系統(tǒng)動力學分析方法及性能評價指標、多Agent系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、控制與協(xié)調(diào)等。制造資源的Holon模型，Holonic系統(tǒng)組成及其分別式協(xié)調(diào)與控制等。由于人類智能問題本身的復雜性，智能制造理論與技術(shù)的研究任重而道遠，上述問題的深入研究，不僅將促進智能制造理論與技術(shù)的發(fā)展與進一步完善，而且對相關(guān)學科的發(fā)展具有積極的推動作用。