Intelligente autonome Software zur flexiblen Logistiksteuerung

Deutscher Logistik-Kongress AOT Agententechnologien in betrieblichen Anwendungen und der Telekommunikation Intelligente autonome S oftware zur flexiblen Logistiksteuerung P rof. Dr. S ahin Albayrak sahin.albayrak@ dai-labor.de Agenda Motivation und Herausforderungen S OP R O – S elbstorganisierende P roduktion eG rains S zenario Materialflusssteuerung S zenario Transportlogistik Ausblick P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 2 S tandortsicherung der industriellen P roduktion in Deutschland Maßgeschneiderte technische P rodukte schnell fertigen: viele Varianten kleine Losgrößen flexible Fertigungsanlagen Handfertigung überall, wo passende Fertigungsanlagen nicht verfügbar sind. P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 3 S elbstorganisation in der P roduktion verspricht höchst mögliche Flexibilität Flexible P lanung und Durchfüh- rung heterogener Arbeitsabläufe • auf Nachfrageschwankungen reagieren • S törungen flexibel behandeln • neue Kapazitäten nahtlos integrieren • Anlagen selbst konfigurieren lassen • Fertigungsschritte adhoc umplanen S OP R O-Ansatz: S ensorik + Kommunikation + Informations- verarbeitung = Autonomie G rafik: http://www.schwarmverhalten.de/ P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 4 eG rains bilden autarke veteilte Mikrosysteme E -G rain: • miniaturisiertes autarkes Modul • elektrische und sensorische Funktionen • drahtlose bidirektionale Kommunikation • Organisation zu adhoc-Netzwerken G rafik: www.e-grain.org P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 5 eG rains bringen Flexibilität in die Fertigung Jede E ntität wird mit einem eG rain getagged aktive R olle aller E ntitäten der P roduktion dezentrale Koordination, P lanung, Überwachung • schnelles R eaktionsvermögen • optimierter Materialfluss • kürzere Durchlaufzeiten • bessere Kontrolle G rafik: www.sunspotworld.com P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 6 Beispiel Materialflusssteuerung – Agentenba- sierter Ansatz schafft 89% der Maximalleistung • Maschinen, Transportvorrichtungen und Werk- stücke werden als autonome Agenten modelliert. • Maschinen werben um Bear- flexible Bearbeitungsmaschinen, flexibles Materialflusssystem beitung von Werkstücken intelligente Werkstücke • Ausschreibungsprozess • Werkstücke planen reaktiv • Bearbeitungsschritte H • Transportbandagenten o c h r routen dynamisch e g a El ek tri k l M etal l K unststoff Werk statt P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 7 S tärkere Integration der Transportlogistik in die Fertigung durch eG rains Bisheriger Ansatz: S A – S pedi- Orders, Angebote teuragent Flexibilität durch FA – Fahr- Ausschreibung Outsourcing zeugagent von Aufträgen SA Optimierung SA vertikale Optimierung Kooperation durch Ko- operation Ausschreibung horizontale Kooperation E rweiterung: Durchsetzung Lokalisierung mittels eG rains FA Optimierung FA FA FA  nahtlose FA Integration FA FA P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 8 Zusammenfassung P roduktgesteuerte Fertigung führt zu mehr Agilität • Intelligente Objekte gestalten den P roduktionsablauf • Autonomie mit eG rains durch: S ensorik + Kommunikation + Informationsverarbeitung • S elbstorganisation mittels adhoc-Netzwerk Dezentraler Ansatz... ... bedingt ein komplexes Umfeld (gegeben) ... verzichtet auf Optimalität (akzeptabel) ... ist schwer kontrollierbar (P roblem!) ... schafft R obustheit und Flexibilität (erwünscht) P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 9 Ausblick • S mart Middleware • Kommunikationsinfrastruktur und Laufzeitumgebung für die Agenten • Workbench • Framework zur Modellierung, Implementierung und Durchsetzung von S OP R O-Aufträgen • P arametrierung/S teuerung der S elbstorganisation • E insatz bioanaloger / marktorientierter Verfahren P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 10 Deutscher Logistik-Kongress AOT Agententechnologien in betrieblichen Anwendungen und der Telekommunikation Intelligente autonome S oftware zur flexiblen Logistiksteuerung P rof. Dr. S ahin Albayrak sahin.albayrak@ dai-labor.de S OP R O Antragsteller: Fraunhofer  IP K, IZM, IP A, IITB Technische Universität Berlin:  Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb  DAI-Labor  Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 12 E rfahrungen mit der Modellfabrik Agentenbasierter Ansatz schafft 89% der Maximalleistung Quelle: http://dbindustrie.work.svhfi.de/AI/resources/6def9f8565e.pdf (zugegriffen am 30.05.2005) P rof. Dr.-Ing. S ahin Albayrak 13