Agentenbasierte, hybride Steuerungsarchitektur für cyberphysische Refabrikationssysteme

Abstract:
Motiviert durch hohe ökologische und ökonomische Potenziale sowie getrieben durch neue Gesetze, erfährt die Refabrikation zunehmende Aufmerksamkeit als ein Prozess, der gebrauchte Produkte mindestens in den Zustand eines äquivalenten Neuteils versetzt. Innerhalb dieses Prozesses gibt es viele Herausforderungen, die in der Fertigung von Neuteilen nicht vorkommen, wie z. B. die Unsicherheiten, welche sich aus den unbekannten Zuständen der gebrauchten Produkte ergeben. Um diesen Unsicherheiten zu begegnen, wird eine agenten-basierte, hybride Steuerungsarchitektur aus zentralen und dezentralen Komponenten vorgestellt. In der erstgenannten erfolgt die Ablaufplanung unter Berücksichtigung des Einsatzes von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) für einen flexiblen Transport der Produkte durch das Refabrikationssystems (RS). Die Ablaufplanung von Maschinen und FTS wird dabei simultan und nicht, wie aktuell üblich, sequenziell durchgeführt, wozu Constraint Programming (CP) verwendet wird. In der dezentralen Komponente werden alle Teilnehmer innerhalb des RS als cyberphysikalisches System vernetzt und von entsprechenden Agenten gesteuert. Diese Agenten können miteinander kommunizieren, um dezentral Lösungen zu finden. Die Implementierung der Architektur erfolgt als Multi-Agent-System. Für einen ausführlichen State-of-the-art bezüglich der Forschungsaktivität im Bereich der Produktionsplanung und -steuerung in der Domäne Refabrikation sowie Flottenmanagement Systemen als auch einen Überblick auf dem Gebiet der simultanen Ablaufplanung von Maschinen und FTS (SAMF) wird auf Groß et al. verwiesen.