在分析飞机钣金制造知识及重用过程的基础上设计了钣金制造知识重用Agent模型，包括感知器、通讯器、信息处理器、知识检索器和知识更新器。面向飞机钣金零件制造模型设计、工艺性评估、工艺指令设计和成形模具设计过程构建了基于Agent的飞机钣金制造知识重用的体系结构。研究了基于黑板系统的钣金制造工程设计系统与知识库之间的集成方法，提出了J2EE通用服务器集成Agent容器的方式实现知识重用Agent的方法。以钣金零件可加工性评估实例说明了飞机钣金制造知识重用过程。
飞机钣金数字化制造的工程设计过程由物理上处于分布的制造模型设计、工艺设计、工装设计等各相关部门的工程人员利用多种数字化定义工具相互协作来完成。飞机钣金零件具有类型多、所用材料种类多、工装品种多、成形方法多、成形影响因素多等特点，这些特点决定钣金制造知识具有经验性、复杂性、种类多、数量多的特性。飞机钣金制造是一个知识密集型的过程，通过重用企业在工程实践中获得的知识可以提高工程设计的效率和智能程度；但传统的钣金制造知识使用方式(如图1(a)所示)往往难以满足分布式和强共享性要求。采用Agent将钣金制造各基本类型知识的重用操作封装，实现基于Agent组件的知识访问模式可以将应用系统与知识库分离，如图1(b)所示。与传统的知识访问模式相比，基于知识访问组件(Agent)的模式可以屏蔽知识库和应用系统之间的平台异构以及网络差异，实现分布式知识库和应用系统的松散集成，将不同专业的钣金工程人员和不同的资源、工具、知识组织在一起，更加适合飞机钣金制造发展的要求。
国内外学者对知识重用Agent模型、应用体系结构以及实现方法等进行了研究。针对模型方面Florence Le Ber设计了由接口、控制器和解释器构成的框架和邮箱、暂时存储器组成的属性构成的领域知识表示Agent；刘闯初步设计了包含定义器、匹配器、管理器和通讯器的钣金制造知识重用Agent，为本文Agent模型的构建提供了有益的借鉴，但是具体的实现还有待于进一步深人研究。针对应用体系结构方面王明微等[41针对KBE系统在企业协同环境中应用的不足，提出一种基于多Agent的分布式协同KBE系统框架；刘敬军等利用不同的视图来实现Agent之间的知识共享，Kuo-MingChao基于Agent方法研究面向工程设计集成的知识重用以及共享，但是知识的共享只限于知识访问Agent和应用Agent之间，对于Agent和异构应用系统之间知识共享的研究有待深入。本文在分析飞机钣金制造知识及重用过程的基础上对知识重用Agent模型、基于Agent的钣金制造知识重用体系结构、实现及集成应用方法进行研究，为钣金制造知识重用方法及具体实现提供解决方案。
1 飞机钣金制造知识重用Agent模型
1．1 飞机钣金制造知识及重用过程
飞机钣金零件制造的主要工程设计任务包括钣金零件的工艺性评估(飞机制造企业常称为工艺性审查)，制造模型设计，工艺指令设计和成形模具设计。
根据计算机存储信息和处理数据的形式，知识可分为过程性和描述性两种基本类型。描述性钣金制造知识包括设备、材料、零件结构要素等事实知识和工艺方法选择方案、设计缺陷修改方案等经验知识，本研究中采用数据库存储。过程性钣金制造知识包括经验计算公式等，可以建立被系统调用的程序支持工程设计问题的求解。本文主要对描述性钣金制造知识的重用进行研究。飞机钣金制造知识是一个复杂集合，针对钣金制造工程设计不同的任务领域对钣金制造知识进行逐级分类，直到底层为由信息组成的基本类型知识，基本类型知识如图2中钣金零件工艺性评估知识模型中的机床设备参数、结构要素布局要求等。
钣金制造知识重用归结到底层对知识的基本操作有检索、添加、修改、删除。在企业中通过整理、分类、表示、存储等环节建立钣金制造知识库，重用已有知识库中的知识实现钣金制造工程问题的求解。并将新产生的知识充实到知识库中实现知识的更新，其过程如图3所示。
1．2 飞机钣金制造知识重用Agent结构模型
飞机钣金制造知识重用Agent是一种在分布式数字化工程环境中连续、自主运行的软件实体，它封装了各种钣金制造基本类型知识的重用相关底层操作，能够基于其对制造环境的理解，有能力控制自己的行为，通过知识重用Agent之间的联合与合作，为钣金工程应用系统提供知识服务。本文设计的钣金制造知识重用Agent模型如图4所示，包括感知器、通讯器、信息处理器、知识更新器和知识检索器，各组成部件的功能具体如表1中所示。
本研究建立的钣金制造知识重用Agent具有以下特性：
(1)自治性。能够根据自身的数据、运行状态执行相应基本类型知识的重用操作，可以满足飞机钣金制造知识库分布式部署以及局部自治性要求。
(2)反应性。能够对环境的变化做出响应，可以根据不同的知识重用主体反馈不同的界面和信息，动态授予重用主体不同的权限。
(3)集成性。独立于运行平台，支持异构的钣金工程设计系统与知识库之间的集成。
(4)协作性。各基本类型知识的重用Agent之间相互协作，共同提供知识服务。
2 基于Agent的飞机钣金制造知识重用体系结构
2．1 基于Agent的飞机钣金制造知识重用体系结构
把Agent引入到知识重用过程中，将钣金制造领域内各种基本类型知识的操作封装于Agent之中，应用系统与知识库之间不直接交互，通过知识重用Agent与知识库的交互获得需要的知识，实现应用系统与知识库的松耦合集成。
本文设计的基于Agent的钣金制造知识重用体系结构如图5所示，由工程设计用户、工程设计系统、黑板系统、知识重用Agent和钣金制造知识库组成。运行在Web服务器中的知识重用Agent通过网络和黑板系统接收知识重用的操作请求，在钣金制造知识库的支持下执行操作，并将执行结果返回到工程设计系统中供工程设计用户使用，其组成具体如表2所示。
与传统的B／S架构相比，该体系结构中增加了黑板系统和知识重用Agent，提高了系统的灵活性。知识重用Agent将钣金制造知识的底层操作封装，并采用基于黑板的通信方式实现系统与Agent之间的交互，工程设计系统的构建只需要符合黑板系统接口的要求而不需要关心知识库的底层结构，从而提高知识库的可用性和可移植性。这种松耦合结构中知识库的改变不会影响应用系统对知识的访问，因此，应用系统可以更加集中于问题求解的推理过程。
2．2 飞机钣金制造知识重用Agent实现方法
通过知识重用Agent可以实现知识的统一管理，并且为钣金制造工程设计系统提供知识服务。由于开发平台、网络之间的差异，使得飞机钣金制造工程设计系统与知识重用Agent之间的集成成为关键。基于J2EE平台的知识重用Agent实现方法有3种模式：专用应用服务器、通用服务器集成Agent Container、通用服务器上开发Agent Container插件。后两种能够解决集成的问题，但是通用服务器上开发Agent Container插件的方法实现难度大、耦合度高，故采用通用服务器集成Agent Container的模式来实现钣金制造知识重用Agent。通过满足MVC(Model-View-Controller)模式的Struts框架中Action Servlet调用Agent Container API生成Agent Container，具体如图6所示。
3 基于Agent的飞机钣金制造知识重用过程
基于Agent的飞机钣金制造知识重用过程以黑板系统为信息通讯中心，应用系统将知识重用请求写入到黑板系统公共数据区中，知识重用Agent感知到请求后执行操作，并将执行结果写入到数据区中，通过控制机构通知应用系统提取知识，以完成钣金制造问题求解。以飞机钣金零件可加工性评估过程为例，钣金制造知识重用Agent在其中的应用。
(1)信息输入。将零件工程设计信息通过接口输入到工艺性评估系统中，实例零件主要信息如表3所示。
(2)发送请求。工艺性评估系统将知识检索请求以及检索条件写入到黑板系统公共数据区中。
(3)感知输入。黑板系统控制机构监控到数据写入，向Agent容器发出检测到数据写人的信息，知识重用Agent感知器感知知识重用的请求，并将其发送给信息处理器。
(4)检索机床参数。信息处理器解析知识重用请求，将检索条件发给知识检索器，知识检索器根据检索条件从知识库中检索出机床(橡皮囊液压成形机QFC1．1 x4-1400)参数，包括可成形零件的最大高度252．5 mm、长度3700 mm、宽度800 mm。
(5)写入参数。信息处理器将知识检索器获得的记录集传送给通讯器，通讯器将其写入到黑板系统公共数据区中。
(6)获得检索结果。黑板系统控制机构通知工艺性评估系统读取公共数据区中检索结果。
(7)评估并输出结果。系统读取机床参数后进行评估比较，将"零件弯边总高度18 mm<机床可成形高度252．5 mm、毛料长度310 mm<机床可成形长度3700 mm、毛料宽度165 mm<机床可成形宽度800 mm，零件尺寸在机床成形能力范围以内"的评估结果输出。
4 结论
在飞机钣金制造中，知识的重用是实现工程设计的智能化和高效率的关键技术。本文将Agent引入到钣金制造知识重用过程中，设计了钣金制造知识重用Agent结构模型，分析了钣金制造知识重用Agent的特性，在此基础上构建了基于Agent的钣金制造知识重用体系结构，研究了基于J2EE平台的知识重用Agent实现方法，结合实例分析了知识重用的过程。分析表明，基于Agent的飞机钣金制造知识重用方法能够有效地实现知识的统一管理，支持工程设计系统和知识库的松耦合集成应用，极大地提高了钣金制造工程设计系统构建的灵活性。
