From the publisher's site: Abstract: This paper describes the implementation of an agile autonomous agent-based manufacturing system based on a grid. This grid contains production machines, represented by agents, capable to perform certain production steps. Products to be made are also represented by agents. Many different products can be made in parallel, each product having its own sequence of production steps. The whole manufacturing is based on interaction of agents living in a distributed environment. This paper explains the basic design considerations and includes a simple example as a proof of concept.
MULTIFILE
Presented at the 11th International Conference on ICT in Education, Research and Industrial Applications: Integration, Harmonization and Knowledge Transfer Lviv, Ukraine, May 14-16, 2015. Author supplied: Abstract. User requirements and low-cost small quantity production are new challenges for the modern manufacturing industry. This means that small batch sizes or even the manufacturing of one single product should be affordable. To make such a system cost-effective it should be capable to use the available production resources for many different products in parallel. This paper gives a description of the requirements and architecture of an end-user driven production system. The end-user communicates with the production system by a web interface, so this manufacturing system can be characterized in terms of cloud comput- ing as the implementation of manufacturing as a service, abbreviated to MaaS.
DOCUMENT
Author supplied: A manufacturing process can be described by a sequence or combination of production steps. Based on this approach a manufacturing system has been developed that is capable to produce several different products in parallel. A batch size of one unit is possible and the production is pull-driven. The manufacturing system is based on agent technology and a special so-called product agent collects information about the assembly process. This agent will be connected to the actual product and can guide the disassembly process at the end of the products life. The agent will show the inverse steps to be taken to take a product apart. This approach can be used in the agent based manufacturing process described in this paper but the concept can also be used for other manufacturing systems. The paper discusses the possibilities as well as the restrictions of the method proposed here.
DOCUMENT
Elke periode kent zijn eigen revolutie en elke revolutie brengt zijn eigen organisatorische model met zich mee. We bevinden ons nu in de 4e industri¨ele revolutie, waar het internet van dingen ons verbindt met autonome embedded systemen. Deze systemen zijn actief in de virtuele ’cyber’ wereld, alsook in de echte ’fysieke’ wereld om ons heen. Deze zogenoemde ’Cyber-Fysieke’ Systemen volgen daarmee een modern organisatorisch model, namelijk zelfmanagement, en zijn dan ook in staat zelf proactieve acties te ondernemen. Dit proefschrift belicht productiesystemen vanuit het Cyber-Fysieke perspectief. De productiesystemen zijn hier herconfigureerbaar, autonoom en zeer flexibel. Dit kan enkel worden bereikt door het ontwikkelen van nieuwe methodes en het toepassen van nieuwe technologie¨en die flexibiliteit verder bevorderen. Echter, effici¨entie is ook van belang, bijvoorbeeld door productassemblage zo flexibel te maken dat het daardoor kosteneffici¨ent is om de productie van diverse producten met een lage oplage, zogenaamde high-mix, low volume producten, te automatiseren. De mogelijkheid om zo flexibel te kunnen produceren moet bereikt worden door de creatie van nieuwe methoden en middelen, waarbij nieuwe technologie¨en worden gecombineerd; een belangrijk aspect hierbij is dat dit toepasbaar getest moet worden door gebruik van simulatoren en speciaal hiervoor ontwikkelde productiesystemen. Dit onderzoek zal beginnen met het introduceren van het concept achter de bijbehorende productiemethodologie, welke Grid Manufacturing is genoemd. Grid Manufacturing wordt uitgevoerd door autonome entiteiten (agenten) die zowel de productiesystemen zelf, als de producten representeren. Producten leven dan al in de virtuele cyber wereld voordat zij daadwerkelijk zijn gebouwd, en zijn zich bewust uit welke onderdelen zij gemaakt moeten worden. De producten communiceren en overleggen met de autonome herconfigureerbare productiesystemen, de zogenaamde equiplets. Deze equiplets leveren generieke diensten aan een grote diversiteit aan producten, die hierdoor op elk moment geproduceerd kunnen worden. Het onderzoek focust hierbij specifiek op de equiplets en de technische uitdagingen om dynamisch geautomatiseerde productie mogelijk te maken. Om Grid Manufacturing mogelijk te maken is er een set van technologische uitdagingen onderzocht. De achtergrond, onderzoeksaanpak en concepten zijn dan ook de eerste drie inleidende hoofdstukken. Daarna begint het onderzoek met Hoofdstuk 4 Object Awareness. Dit hoofdstuk beschrijft een dynamische manier waarop informatie uit verschillende autonome systemen gecombineerd wordt om objecten te herkennen, lokaliseren en daarmee te kunnen manipuleren. Hoofdstuk 5 Herconfiguratie beschrijft hoe producten communiceren met de equiplets en welke achterliggende systemen ervoor zorgen dat, ondanks | Dutch Summary 232 dat het product niet bekend is met de hardware van de equiplet, deze toch in staat is acties uit te voeren. Tevens beschrijft het hoofdstuk hoe de equiplets omgaan met verschillende hardwareconfiguraties en ondanks de aanpassingen zichzelf toch kunnen besturen. De equiplet kan dan ook aangepast worden zonder dat deze opnieuw geprogrammeerd hoeft te worden. In Hoofdstuk 6 Architectuur wordt vervolgens dieper ingegaan op de bovenliggende architectuur van de equiplets. Hier worden prestaties gecombineerd met flexibiliteit, waarvoor een hybride architectuur is ontwikkeld die het grid van equiplets controleert door het gebruik van twee platformen: Multi-Agent System (MAS) en Robot Operating System (ROS). Nadat de architectuur is vastgesteld, wordt er in Hoofdstuk 7 onderzocht hoe deze veilig ingezet kan worden. Hierbij wordt een controlesysteem ingevoerd dat het systeemgedrag bepaalt, waarmee het gedrag van de equiplets transparant wordt gemaakt. Tevens zal een simulatie met input van de sensoren uit de fysieke wereld ’live’ controleren of alle bewegingen veilig uitgevoerd kunnen worden. Nadat de basisfunctionaliteit van het Grid nu compleet is, wordt in Hoofdstuk 8 Validatie en Utilisatie gekeken naar hoe Grid Manufacturing gebruikt kan worden en welke nieuwe mogelijkheden deze kan opleveren. Zo wordt er besproken hoe zowel een hi¨erarchische als een heterarchische aanpak, waar alle systemen gelijk zijn, gebruikt kan worden. Daarnaast laat het hoofdstuk o.a. aan de hand van enkele voorbeelden en simulaties zien welke effecten herconfiguratie kan hebben, en welke voordelen deze aanpak zoal kan bieden.. Het proefschrift laat zien hoe met technische middelen geautomatiseerde flexibiliteit mogelijk wordt gemaakt. Hoewel het gehele concept nog volwassen zal moeten worden, worden er enkele aspecten getoond die op de korte termijn toepasbaar zijn in de industrie. Enkele voorbeelden hiervan zijn: (1) het combineren van gegevens uit diverse (autonome) bronnen voor 6D-lokalisatie; (2) een data-gedreven systeem, de zogeheten hardware-abstractielaag, die herconfigureerbare systemen controleert en de mogelijkheid biedt om deze productiesystemen aan te passen zonder deze te hoeven herprogrammeren; en (3) het gebruik van Cyber-Fysieke systemen om de veiligheid te verhogen.
MULTIFILE
This paper describes an agent-based software infrastructure for agile industrial production. This production is done on special devices called equiplets. A grid of these equiplets connected by a fast network is capable of producing a variety of different products in parallel. The multi-agent-based underlying systems uses two kinds of agents: an agent representing the product and an agent representing the equiplet.
MULTIFILE
Standard mass-production is a well-known manufacturing concept. To make small quantities or even single items of a product according to user specifications at an affordable price, alternative agile production paradigms should be investigated and developed. The system presented in this paper is based on a grid of cheap reconfigurable production units, called equiplets. A grid of these equiplets is capable to produce a variety of different products in parallel at an affordable price. The underlying agent-based software for this system is responsible for the agile manufacturing. An important aspect of this type of manufacturing is the transport of the products along the available equiplets. This transport of the products from equiplet to equiplet is quite different from standard production. Every product can have its own unique path along the equiplets. In this paper several topologies are discussed and investigated. Also, the planning and scheduling in relation to the transport constraints is subject of this study. Some possibilities of realization are discussed and simulations are used to generate results with the focus on efficiency and usability for different topologies and layouts of the grid and its internal transport system.
DOCUMENT
Presented at the International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing (FAIM) 23 - 26 June 2015 at the University of Wolverhampton, UK. Authorsupplied abstract: ABSTRACT Customized, on-demand manufacturing is growing through the use of new paradigms and technologies. Agile Manufacturing, cyber physical systems, and reconfigurable systems are examples of these changes. To provide high-mix, low-volume production there is a need for dynamic behaviour and manufacturing machines that can handle a large variety of services. Manufacturing systems can be made more dynamic by using agent-based technology. However, the reconfigurable aspect of these machines has yet to be explored. This paper investigates the possibility to adapt, i.e., reconfigure the hardware of manufacturing machines based on the current manufacturing demand. Using a simulation for a working agent-based platform with reconfiguration capabilities, this paper validates the effects of reconfigurable hardware to change capacity when producing a variety of products in a dynamic production environment. The paper continues to investigate required strategies to effectively use reconfiguration and counter the effects of disturbances that are likely to happen in such systems.
LINK
Standard mass-production is a well-known manufacturing concept. To make small quantities or even single items of a product according to user specifications at an affordable price, alternative agile production paradigms should be investigated and developed. The system presented in this article is based on a grid of cheap reconfigurable production units, called equiplets. A grid of these equiplets is capable to produce a variety of different products in parallel at an affordable price. The underlying agent-based software for this system is responsible for the agile manufacturing. An important aspect of this type of manufacturing is the transport of the products along the available equiplets. This transport of the products from equiplet to equiplet is quite different from standard production. Every product can have its own unique path along the equiplets. In this article several topologies are discussed and investigated. Also, the planning and scheduling in relation to the transport constraints is subject of this study. Some possibilities of realization are discussed and simulations are used to generate results with the focus on efficiency and usability for different topologies and layouts of the grid and its internal transport system. Closely related with this problem is the scheduling of the production in the grid. A discussion about the maximum achievable load on the production grid and its relation with the transport system is also included.
DOCUMENT
Author supplied: The production system described in this paper in an implementation of an agile agent-based production system. This system is designed to meet the requirements of modern production, where short time to market, requirementdriven production and low cost small quantity production are important issues. The production is done on special devices called equiplets. A grid of these equiplets connected by a fast network is capable of producing a variety of different products in parallel. The multi-agent-based software infrastructure is responsible for the agile manufacturing. A product agent is responsible for the production of a single product and equiplet agents will perform the production steps to assemble the product. This paper describes this multiagent-based production system with the focus on the product agent. Presented at EUMAS 2013 ( 11th European Workshop on Multi-Agent Systems) , At Toulouse.
DOCUMENT
Author supplied: The production system described in this paper in an im- plementation of an agile agent-based production system. This system is designed to meet the requirements of modern production, where short time to market, requirement-driven production and low cost small quan- tity production are important issues. The production is done on special devices called equiplets. A grid of these equiplets connected by a fast network is capable of producing a variety of diverent products in parallel. The multi-agent-based software infrastructure is responsible for the agile manufacturing. A product agent is responsible for the production of a single product and equiplet agents will perform the production steps to assemble the product. This paper describes this multiagent-based production system with the focus on the product agent.
DOCUMENT
