Studentische Arbeiten
Selbstkonfigurierende und Kooperierende Agenten in einem Industrie-4.0-Kontext
Type of thesis:
Master-Thesis
State: Abgeschlossene Arbeiten
Thesis closed on: 11.08.2020
Tutor: M.Sc. Hendrik Göttmann
Motivation
Im Zuge der Digitalisierung nimmt auch die Vernetzung zwischen Maschinen zu. In der Industrie 4.0 als nächster Evolutionsstufe der Industrie sollen auch stark individuell an den Kunden angepasste Produkte hergestellt werden können. Konventionelle Produktionsstrecken sind durch starre Abläufe auf die massenhafte Fertigung von Produkten ausgelegt. Um in einer Produktionsanlage gleichzeitig mehrere individuelle Produkte herstellen zu können, werden jedoch neue flexible und intelligente Systeme benötigt. Diese sollten den Produktionsprozess selbstständig an die Anforderungen des Kunden anpassen können.
Multi-Agenten-Systeme erzielen durch dezentrale Bearbeitung von Aufgaben auch eine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des Gesamtsystems. Trotz weitreichender Forschung werden diese jedoch in der Industrie kaum eingesetzt. Als Agenten realisierte Produktionsstationen könnten sich jedoch durch individuelles Handeln sehr dynamisch auf unterschiedliche Produkte einstellen und ihr Verhalten zur Durchführung bestimmter Aufgaben entsprechend anpassen. Durch Kooperation einzelner Agenten entsteht so ein selbstanpassendes Gesamtsystem, das ohne eine zentrale Steuerung auskommt.
Wir implementieren ein solches Produktionsszenario der Industrie 4.0 und nutzen unter Verwendung des Frameworks Jadex ein vom menschlichen Denken inspiriertes Agenten-Modell. Einzelne Produktionsstationen des Szenarios sind durch mobile Roboter repräsentiert, die über zugehörige Agenten angesteuert werden. Bei der Umsetzung wird der Fokus gezielt auf eine möglichst hardwarenahe Realisierung gelegt. Dabei wird gezeigt, wie das Multi-Agenten-Paradigma auf verschiedenen Ebenen für eine intelligente Produktion eingesetzt werden kann.
