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Verteilte Simulation dynamischer Materialversorungsprozesse der Montage in Produktionsverbünden
Krützfeldt, Dirk
Der starke Wettbewerbsdruck führt zu neuen Anforderungen an die Dynamik in den Unternehmen. Sie müssen den täglichen Schwankungen in Absatzmenge und langfristigen Produktänderungen standhalten. So liegt die Materialversorgung nicht mehr in der Hand eines einzelnen Unternehmens, sondern die Leistungsfähigkeit wird durch das Zusammenspiel von Zulieferant, Transportunternehmer und Finalproduzent bestimmt. Im Hinblick auf die verteilte Leistungserstellung im Materialversorgungsprozeß sind neue Simulationskonzepte erforderlich. In dieser Arbeit wurde ein verteilter Ansatz zur Simulation des Materialversorgungsprozesses entwickelt. Der Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, daß er bestehende Simulationssysteme und -modelle bei den Partnern integriert und so keine weiteren Modellierungsarbeiten und Schulungen durchgeführt werden müssen. Aufbau und Dimensionierung eines Materialversorgungsverbundes erfolgen dezentral bei den Partnern, während die Auswirkung für den Verbund und die Bedeutung für die einzelnen Ziele gemeinsam in der Simulation gemessen werden kann. Zur Kommunikation zwischen den Simulations- und Experimentiersystemen sind Standards für den Nachrichtenaustausch definiert und ein Schnittstellenmodell zur Verfügung gestellt worden, das alle zur Kommunikation relevanten Daten enthält. Das entwickelte System setzt sich dafür aus vier Grundtypen zusammen, die über ein Rechnernetz verknüpft sind. Dazu gehören Ressourcen, Verbraucher, Broker und Beobachter. Jedes dieser Subsysteme wurde in zwei Ebenen gegliedert: Ausführungssystem und Informationssystem. Im Ausführungssystem läuft der physische Materialfluß ab, der in der Wirklichkeit dem Materialversorgungsprozeß entspricht. Auftrags-, Kenn- und Faktordaten sowie Nachrichten zur Versuchsplanung werden zwischen den Informationssystemen ausgetauscht. Für die Kopplung dieser Subsysteme wurde auf die High Level Architecture (HLA) zurückgegriffen. Die High Level Architecture (HLA) erlaubt die Teilnahme unterschiedlicher Beteiligter an einer Simulation und stellt die dafür notwendigen Synchronisationsmechanismen zur Verfügung. Basierend auf dieser Plattform wurden die Basisklassen für eine Kopplung in der Versorgungsdomäne entwickelt Die Steuerung der Materialversorgung erfolgt dezentral im Zusammenspiel zwischen Broker, Verbraucher und Ressourcen. Hierfür ist ein Verhandlungsschema auf Basis der Koordinationssprache COOL entworfen worden. Um den Verbrauchern bzw. Ressourcen in den Verhandlungen ein Bewertungsschema in die Hand zu geben, wurden die Agenten mit einer fuzzy-logischen Regelbasis ausgestattet. Dadurch ist es den Agenten möglich, zu jeder Zeit ihren spezifischen Verhandlungswert zu bestimmen. Broker erfüllen hier die Aufgabe, Ressourcen bzw. Verbrauchern eine große Auswahl an Verhandlungspartnern zu präsentieren. Die Ergebnisse der Simulation eines Versorgungsprozesses in der Automobilindustrie zeigen, daß die Koordination durch diese Vorgehensweise verbessert werden kann.
