基于多智能体协同的高效换产管理系统

面向离散制造混线生产场景，构建基于多智能体（Multi-Agent）协同的换产管理系统，实现换产全生命周期的智能化感知、自主决策与高效协同。当前为生产可用版本（V2.0）。

核心指标（仿真验证，可复现）

指标	上线前水平	运营目标	当前达成
换产时间	30 分钟	15-18 分钟	16.6 分钟
OEE	65%-70%	≥80%	82.0%
人员效率	人均及时率 100%	人数减少 20%	10 → 8 人（-20%）
首件检验合格率	—	稳定一致性	98.4%

生产级能力

• 数据持久化：基于 Node 内置 SQLite（node:sqlite），数据集与导入数据持久化，服务重启不丢失；首次启动自动播种。
• 真实数据导入：支持 CSV / JSON 导入产品 BOM、物料、设备、人员、换产工单；逐行校验并返回错误明细，写入导入批次与审计日志；导入工单自动生成换产事件。
• 实时推送：SSE 实时推送产线状态、智能体状态、换产进度与异常告警。
• 工程化与运维：环境配置化、结构化 JSON 日志、统一错误处理、请求参数校验（zod）、接口限流、安全响应头、请求 ID 追踪、健康/就绪检查、优雅关闭。
• 自动化测试：调度引擎单测、数据规模与指标回归、导入解析测试、API 集成测试，共 27 项。
• 容器化部署：多阶段 Dockerfile + docker-compose，数据卷持久化，内置健康检查。

技术栈

• 前端：React 18 + TypeScript + Vite（自研 SVG 图表，无重型依赖）
• 后端：Node.js 22 + Express + TypeScript（协同引擎 + REST + SSE）
• 存储：SQLite（Node 内置，零原生依赖）
• 数据：真实 PCBA BOM 数据 + 受控随机仿真

快速开始

安装依赖：

npm run install:all

开发模式（前端 5173，后端 3001，Vite 代理 /api 到后端）：

npm run dev

生产构建与启动（单端口 3001，后端托管前端静态资源）：

npm run build
npm start

启动后访问 http://localhost:3001 打开系统首页。

自动化测试：

npm test

类型检查：

npm run typecheck

Docker 部署

docker compose up -d --build

默认映射 3001 端口，数据持久化在命名卷 changeover-data。配置项见 .env.example。

环境变量

变量	默认值	说明
PORT	3001	服务端口
DATA_DIR	./server/data	数据持久化目录
DB_FILE	changeover.db	SQLite 文件名
SEED_ON_EMPTY	true	空库时自动生成仿真数据
SEED	20261002	仿真随机种子（固定可复现）
LOG_LEVEL	info	日志级别
RATE_LIMIT_MAX	600	限流窗口内最大请求数
ENABLE_LIVE_SIMULATOR	true	是否启用实时状态推送
CORS_ORIGIN	*	允许的跨域来源

目录结构

server/                后端协同引擎与服务
  src/domain/          领域模型
  src/engine/          调度算法、智能体、仿真、导入解析
  src/store/           SQLite 持久化与仓储
  src/runtime/         启动播种、实时推送、运行时状态
  src/routes/          REST / 导入 / SSE 接口
  src/lib/             配置、日志、错误、校验、中间件、事件总线
  test/                自动化测试
  data/                SQLite 数据目录（运行时生成）
web/                   前端可视化驾驶舱
  src/pages/           七大功能页面
  src/components/      图表、甘特图、智能体、实时面板
docs/                  项目方案书与技术报告
Dockerfile             多阶段生产镜像
docker-compose.yml     容器编排 + 数据卷

主要接口

接口	方法	说明
/api/health /api/ready	GET	健康 / 就绪检查
/api/overview	GET	关键指标总览
/api/compare	GET	传统模式与协同模式对比
/api/agents	GET	智能体实时状态
/api/events	GET	换产事件列表（分页 limit/offset）
/api/events/:id	GET	事件详情（消息/时序/偏差）
/api/learning	GET	自学习记录
/api/stream	GET	SSE 实时事件流
/api/simulate	POST	运行一次带异常注入的换产仿真
/api/regenerate	POST	按随机种子重新生成数据集
/api/import/:kind	POST	导入产品/物料/设备/人员/工单
/api/import/:kind/template	GET	下载导入 CSV 模板
/api/imports	GET	导入批次记录
/api/audit	GET	审计日志

English Summary

Multi-Agent Changeover OS — a production-grade, multi-agent collaboration platform for changeover management on discrete PCBA production lines.

• 6 specialized agents (Scheduling / Equipment / Material / Tooling / Quality / Employee) collaborate via a shared blackboard.
• DAG-based scheduling with resource-constrained optimization and dynamic re-planning on exceptions.
• Self-learning loop that tunes pre-load ratio, parallel threshold, operator flexibility, etc., from historical records.
• Single-port deploy (port 3001), Node.js 22 + built-in node:sqlite, Docker-ready, no native dependencies.

License

MIT — see the LICENSE file for the full text.