在分析飛機鈑金制造知識及重用過程的基礎上設計了鈑金制造知識重用Agent模型，包括感知器、通訊器、信息處理器、知識檢索器和知識更新器。面向飛機鈑金零件制造模型設計、工藝性評估、工藝指令設計和成形模具設計過程構建了基于Agent的飛機鈑金制造知識重用的體系結構。研究了基于黑板系統的鈑金制造工程設計系統與知識庫之間的集成方法，提出了J2EE通用服務器集成Agent容器的方式實現知識重用Agent的方法。以鈑金零件可加工性評估實例說明了飛機鈑金制造知識重用過程。

     飛機鈑金數字化制造的工程設計過程由物理上處于分布的制造模型設計、工藝設計、工裝設計等各相關部門的工程人員利用多種數字化定義工具相互協作來完成。飛機鈑金零件具有類型多、所用材料種類多、工裝品種多、成形方法多、成形影響因素多等特點，這些特點決定鈑金制造知識具有經驗性、復雜性、種類多、數量多的特性。飛機鈑金制造是一個知識密集型的過程，通過重用企業在工程實踐中獲得的知識可以提高工程設計的效率和智能程度；但傳統的鈑金制造知識使用方式(如圖1(a)所示)往往難以滿足分布式和強共享性要求。采用Agent將鈑金制造各基本類型知識的重用操作封裝，實現基于Agent組件的知識訪問模式可以將應用系統與知識庫分離，如圖1(b)所示。與傳統的知識訪問模式相比，基于知識訪問組件(Agent)的模式可以屏蔽知識庫和應用系統之間的平臺異構以及網絡差異，實現分布式知識庫和應用系統的松散集成，將不同專業的鈑金工程人員和不同的資源、工具、知識組織在一起，更加適合飛機鈑金制造發展的要求。
   
    國內外學者對知識重用Agent模型、應用體系結構以及實現方法等進行了研究。針對模型方面Florence Le Ber設計了由接口、控制器和解釋器構成的框架和郵箱、暫時存儲器組成的屬性構成的領域知識表示Agent；劉闖初步設計了包含定義器、匹配器、管理器和通訊器的鈑金制造知識重用Agent，為本文Agent模型的構建提供了有益的借鑒，但是具體的實現還有待于進一步深人研究。針對應用體系結構方面王明微等[41針對KBE系統在企業協同環境中應用的不足，提出一種基于多Agent的分布式協同KBE系統框架；劉敬軍等利用不同的視圖來實現Agent之間的知識共享，Kuo-MingChao基于Agent方法研究面向工程設計集成的知識重用以及共享，但是知識的共享只限于知識訪問Agent和應用Agent之間，對于Agent和異構應用系統之間知識共享的研究有待深入。本文在分析飛機鈑金制造知識及重用過程的基礎上對知識重用Agent模型、基于Agent的鈑金制造知識重用體系結構、實現及集成應用方法進行研究，為鈑金制造知識重用方法及具體實現提供解決方案。

    1 飛機鈑金制造知識重用Agent模型
   
    1．1 飛機鈑金制造知識及重用過程
   
    飛機鈑金零件制造的主要工程設計任務包括鈑金零件的工藝性評估(飛機制造企業常稱為工藝性審查)，制造模型設計，工藝指令設計和成形模具設計。
   
    根據計算機存儲信息和處理數據的形式，知識可分為過程性和描述性兩種基本類型。描述性鈑金制造知識包括設備、材料、零件結構要素等事實知識和工藝方法選擇方案、設計缺陷修改方案等經驗知識，本研究中采用數據庫存儲。過程性鈑金制造知識包括經驗計算公式等，可以建立被系統調用的程序支持工程設計問題的求解。本文主要對描述性鈑金制造知識的重用進行研究。飛機鈑金制造知識是一個復雜集合，針對鈑金制造工程設計不同的任務領域對鈑金制造知識進行逐級分類，直到底層為由信息組成的基本類型知識，基本類型知識如圖2中鈑金零件工藝性評估知識模型中的機床設備參數、結構要素布局要求等。

    鈑金制造知識重用歸結到底層對知識的基本操作有檢索、添加、修改、刪除。在企業中通過整理、分類、表示、存儲等環節建立鈑金制造知識庫，重用已有知識庫中的知識實現鈑金制造工程問題的求解。并將新產生的知識充實到知識庫中實現知識的更新，其過程如圖3所示。

    1．2 飛機鈑金制造知識重用Agent結構模型
   
    飛機鈑金制造知識重用Agent是一種在分布式數字化工程環境中連續、自主運行的軟件實體，它封裝了各種鈑金制造基本類型知識的重用相關底層操作，能夠基于其對制造環境的理解，有能力控制自己的行為，通過知識重用Agent之間的聯合與合作，為鈑金工程應用系統提供知識服務。本文設計的鈑金制造知識重用Agent模型如圖4所示，包括感知器、通訊器、信息處理器、知識更新器和知識檢索器，各組成部件的功能具體如表1中所示。

    本研究建立的鈑金制造知識重用Agent具有以下特性：
   
    (1)自治性。能夠根據自身的數據、運行狀態執行相應基本類型知識的重用操作，可以滿足飛機鈑金制造知識庫分布式部署以及局部自治性要求。
   
    (2)反應性。能夠對環境的變化做出響應，可以根據不同的知識重用主體反饋不同的界面和信息，動態授予重用主體不同的權限。
   
    (3)集成性。獨立于運行平臺，支持異構的鈑金工程設計系統與知識庫之間的集成。
   
    (4)協作性。各基本類型知識的重用Agent之間相互協作，共同提供知識服務。

    2 基于Agent的飛機鈑金制造知識重用體系結構
   
    2．1 基于Agent的飛機鈑金制造知識重用體系結構
   
    把Agent引入到知識重用過程中，將鈑金制造領域內各種基本類型知識的操作封裝于Agent之中，應用系統與知識庫之間不直接交互，通過知識重用Agent與知識庫的交互獲得需要的知識，實現應用系統與知識庫的松耦合集成。

    本文設計的基于Agent的鈑金制造知識重用體系結構如圖5所示，由工程設計用戶、工程設計系統、黑板系統、知識重用Agent和鈑金制造知識庫組成。運行在Web服務器中的知識重用Agent通過網絡和黑板系統接收知識重用的操作請求，在鈑金制造知識庫的支持下執行操作，并將執行結果返回到工程設計系統中供工程設計用戶使用，其組成具體如表2所示。
   
    與傳統的B／S架構相比，該體系結構中增加了黑板系統和知識重用Agent，提高了系統的靈活性。知識重用Agent將鈑金制造知識的底層操作封裝，并采用基于黑板的通信方式實現系統與Agent之間的交互，工程設計系統的構建只需要符合黑板系統接口的要求而不需要關心知識庫的底層結構，從而提高知識庫的可用性和可移植性。這種松耦合結構中知識庫的改變不會影響應用系統對知識的訪問，因此，應用系統可以更加集中于問題求解的推理過程。

    2．2 飛機鈑金制造知識重用Agent實現方法
   
    通過知識重用Agent可以實現知識的統一管理，并且為鈑金制造工程設計系統提供知識服務。由于開發平臺、網絡之間的差異，使得飛機鈑金制造工程設計系統與知識重用Agent之間的集成成為關鍵。基于J2EE平臺的知識重用Agent實現方法有3種模式：專用應用服務器、通用服務器集成Agent Container、通用服務器上開發Agent Container插件。后兩種能夠解決集成的問題，但是通用服務器上開發Agent Container插件的方法實現難度大、耦合度高，故采用通用服務器集成Agent Container的模式來實現鈑金制造知識重用Agent。通過滿足MVC(Model-View-Controller)模式的Struts框架中Action Servlet調用Agent Container API生成Agent Container，具體如圖6所示。

    3 基于Agent的飛機鈑金制造知識重用過程
   
    基于Agent的飛機鈑金制造知識重用過程以黑板系統為信息通訊中心，應用系統將知識重用請求寫入到黑板系統公共數據區中，知識重用Agent感知到請求后執行操作，并將執行結果寫入到數據區中，通過控制機構通知應用系統提取知識，以完成鈑金制造問題求解。以飛機鈑金零件可加工性評估過程為例，鈑金制造知識重用Agent在其中的應用。
   
    (1)信息輸入。將零件工程設計信息通過接口輸入到工藝性評估系統中，實例零件主要信息如表3所示。

    (2)發送請求。工藝性評估系統將知識檢索請求以及檢索條件寫入到黑板系統公共數據區中。
   
    (3)感知輸入。黑板系統控制機構監控到數據寫入，向Agent容器發出檢測到數據寫人的信息，知識重用Agent感知器感知知識重用的請求，并將其發送給信息處理器。
   
    (4)檢索機床參數。信息處理器解析知識重用請求，將檢索條件發給知識檢索器，知識檢索器根據檢索條件從知識庫中檢索出機床(橡皮囊液壓成形機QFC1．1 x4-1400)參數，包括可成形零件的最大高度252．5 mm、長度3700 mm、寬度800 mm。
   
    (5)寫入參數。信息處理器將知識檢索器獲得的記錄集傳送給通訊器，通訊器將其寫入到黑板系統公共數據區中。
   
    (6)獲得檢索結果。黑板系統控制機構通知工藝性評估系統讀取公共數據區中檢索結果。
   
    (7)評估并輸出結果。系統讀取機床參數后進行評估比較，將"零件彎邊總高度18 mm<機床可成形高度252．5 mm、毛料長度310 mm<機床可成形長度3700 mm、毛料寬度165 mm<機床可成形寬度800 mm，零件尺寸在機床成形能力范圍以內"的評估結果輸出。
   
    4 結論
   
    在飛機鈑金制造中，知識的重用是實現工程設計的智能化和高效率的關鍵技術。本文將Agent引入到鈑金制造知識重用過程中，設計了鈑金制造知識重用Agent結構模型，分析了鈑金制造知識重用Agent的特性，在此基礎上構建了基于Agent的鈑金制造知識重用體系結構，研究了基于J2EE平臺的知識重用Agent實現方法，結合實例分析了知識重用的過程。分析表明，基于Agent的飛機鈑金制造知識重用方法能夠有效地實現知識的統一管理，支持工程設計系統和知識庫的松耦合集成應用，極大地提高了鈑金制造工程設計系統構建的靈活性。

來源于：中國數控機床網