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Agentenbasierte Kopplung von Produktionsanlagen

Konzept für Cyber-Physische Produktionssysteme

  • HAUPTBEITRAG
  • KOPPLUNG VON PRODUKTIONSANLAGEN
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Informatik-Spektrum Aims and scope

Zusammenfassung

Die Anforderungen in der modernen Produktionstechnik werden bestimmt durch eine gesteigerte Flexibilität gegenüber wechselnden Marktsituationen und Kundenanforderungen. Aktuell eingesetzte Konzepte für die Automatisierung industrieller Produktionssysteme, die zumeist auf statische Architekturen und Prozesse abzielen, unterstützen die Flexibilitätsanforderungen dabei jedoch nicht in ausreichendem Maße. In diesem Beitrag wird daher ein Ansatz zur Implementierung einer Architektur für agentenbasierte Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) vorgestellt, der durch eine standortübergreifende Vernetzung in der Lage ist, die für die industrielle Produktion geforderte Flexibilität herzustellen. Dabei ermöglicht die entwickelte Architektur die vollständige vertikale Integration der Steuerungsebenen von Automatisierungssystemen und berücksichtigt auch die dynamische Rekonfiguration auf der Feldebene mittels Agenten auf speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Als Anwendungsbeispiel und zur Evaluation wird dabei ein gemeinsamer deutschlandweit verteilter Demonstrator eines CPPS Netzwerks vorgestellt.

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References

  1. acatech (2011) Cyber-Physical Systems – Innovationsmotor für Mobilität, Gesundheit, Energie und Produktion acatech POSITION, vol. 11. Springer Verlag

  2. Bellifemine F, Poggi A, Rimassa G (1999) Jade – a fipa-compliant agent framework. In: Proceedings of PAAM, pp 97–108

  3. Bussmann S, Schild K (2001) An agent-based approach to the control of flexible production systems. In: IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), pp 481–488

  4. Brennan RW (2007) Toward Real-Time Distributed Intelligent Control: A Survey of Research Themes and Applications. IEEE T Syst Man Cy A 37(5):744–765

    Article  Google Scholar 

  5. Cândido G, Colombo AW, Barata J, Jammes F (2011) Service-Oriented Infrastructure to Support the Deployment of Evolvable Production Systems. IEEE T Ind Inf 7(4):759–767

    Article  Google Scholar 

  6. Chopra AK, Artikis A, Bentahar J, Colombetti M, Dignum F, Fornara N, Jones AJI, Singh MP, Yolum P (2013) Research Directions in Agent Communication. ACM T Intell Syst Technol 4(2):1–26

    Google Scholar 

  7. Colombo A, Schoop R, Neubert R (2006) An agent-based intelligent control platform for industrial holonic manufacturing systems. IEEE T Ind Electron 53(1):322–337

    Article  Google Scholar 

  8. Feldmann S, Rösch S, Schütz D (2012) Model-Driven Engineering and Semantic Technologies for the Design of Cyber-Physical Systems IFAC Workshop on Intelligent Manufacturing Systems

  9. Göhner P (ed) (2014) Agenten in der Automatisierungstechnik. Springer

  10. Hepp M (2006) Products and Services Ontologies: A Methodology for Deriving OWL Ontologies from Industrial Categorization Standards. Semantic Web Inform Syst 2(1):72–99

    Article  Google Scholar 

  11. Kratzer M, Crostack A, Kadadihi R, Rauscher M, Binz H, Göhner P (2013) A concept of direct knowledge acquisition for multi-agent design systems International Conference on Engineering Design (ICED)

  12. Legat C, Schütz D, Vogel-Heuser B (2013) Automatic generation of field control strategies for supporting (re-)engineering of manufacturing systems. J Intell Manuf 25(5):1101–1111

    Article  Google Scholar 

  13. Legat C, Vogel-Heuser B (2013) A Multi-agent Architecture for Compensating Unforeseen Failures on Field Control Level International Workshop on Service Orientation in Holonic and Multi Agent Manufacturing and Robotics, Valenciennes, France

  14. Leitão P, Restivo F (2006) ADACOR: A holonic architecture for agile and adaptive manufacturing control. Comput Ind 57(2):121–130. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166361505001077, last access: 6.2.2015

  15. Leitao P (2009) Agent-based distributed manufacturing control: A state-of-the-art survey. Eng Appl Artif Intell 22(7):979–991

    Article  Google Scholar 

  16. Loskyll M, Schlick J, Hodek S, Ollinger L, Gerber T, Pirvu B (2011) Semantic service discovery and orchestration for manufacturing processes. In: IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA)

  17. Lüder A, Klostermeyer A, Peschke J, Bratoukhine A, Sauter T (2005) Distributed Automation: PABADIS versus HMS. IEEE T Ind Inf 1(1):31–38

    Article  Google Scholar 

  18. Mayer F, Pantförder D (2014) Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik. In: Unterstützung des Menschen in Cyber-Physical-Production-Systems. Springer, S 481–491

  19. Pantförder D, Mayer F, Diedrich C, Göhner P, Weyrich M, Vogel-Heuser B (2014) Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik. In: Agentenbasierte dynamische Rekonfiguration von vernetzten intelligenten Produktionsanlagen – Evolution statt Revolution. Springer, S 145–158

  20. Schütz D, Legat C, Vogel-Heuser B (2012) On Modelling the State-Space of Manufacturing Systems Using UML IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing (INCOM)

  21. Seixas I, Leitao P (2013) Standards compliance in industrial agents applications. In: IEEE Industrial Electronics Society Conference (IECON)

  22. Ulewicz S, Schütz D, Vogel-Heuser B (2012) Design, implementation and evaluation of a hybrid approach for software agents in automation. In: IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA)

  23. VanBrussel H, Wyns J, Valckenaers P, Bongaerts L, Peeters P (1998) Reference Architecture for holonic manufacturing systems: PROSA. Comput Ind 37:255–274

    Article  Google Scholar 

  24. Vogel-Heuser B, Kegel G, Bender K, Wucherer K (2009) Global Information Architecture for Industrial Automation. Automatisierungstechnische Praxis (atp) 51(1):108–115

    Google Scholar 

  25. Vogel-Heuser B, Diedrich C, Broy M (2013) Anforderungen an CPS aus Sicht der Automatisierungstechnik. Automatisierungstechnik (at) 61(10):669–676

    Google Scholar 

  26. Wannagat A, Vogel-Heuser B (2008) Agent oriented software-development for networked embedded systems with real time and dependability requirements the domain of automation IFAC World Congress

  27. Wiendahl H-P, ElMaraghy HA, Nyhuis P, Zäh MF, Wiendahl H-H, Duffie NA, Brieke M (2007) Changeable Manufacturing – Classification, Design and Operation. CIRP ANN-Manuf Techn 56(2):783–809

    Article  Google Scholar 

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Vogel-Heuser, B., Schütz, D. & Göhner, P. Agentenbasierte Kopplung von Produktionsanlagen. Informatik Spektrum 38, 191–198 (2015). https://doi.org/10.1007/s00287-015-0880-2

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