Analysis and evaluation of multi-agent systems for digital production planning and control

Industrial manufacturing companies have different IT control functions that can be represented with a so-called hierarchical automation pyramid. While these conventional software systems especially support the mass production with consistent demand, the future project “Industry 4.0” focuses on customer-oriented and adaptable production processes. In order to move from conventional production systems to a factory of the future, the control levels must be redistributed. With the help of cyber-physical production systems, an interoperable architecture must be, implemented which removes the hierarchical connection of the former control levels. The accompanied digitalisation of industrial companies makes the transition to modular production possible. At the same time, the requirements for production planning and control are increasing, which can be solved with approaches such as multi-agent systems (MASs). These software solutions are autonomous and intelligent objects with a distinct collaborative ability. There are different modelling methods, communication and interaction structures, as well as different development frameworks for these new systems. Since multi-agent systems have not yet been established as an industrial standard due to their high complexity, they are usually only tested in simulations. In this bachelor thesis, a detailed literature review on the topic of MASs in the field of production planning and control is presented. In addition, selected multi-agent approaches are evaluated and compared using specific classification criteria. In addition, the applicability of using these systems in digital and modular production is assessed

Beitrag zur Verhaltensanalyse und Synchronisation von steuerungstechnischen Prozessen durch verteilte echtzeitfähige Kommunikationssysteme

Aufbauend auf dem voranschreitenden Übergang zentralistischer Steuerungskonzepte über die Dezentralisierung hin zum verteilten System soll ein echtzeitfähiges Steuerungskonzept für die Antriebssynchronisation zur Patientenbewegung als lokal abgeschlossenes System erarbeitet werden. Dabei sollen Grundlagen echtzeitfähiger Steuerungstechnik, verteilter Systeme, der Prozesssynchronisation sowie entsprechende Kommunikationssysteme vorgestellt, bestehende Lösungen diskutiert und aus den Erkenntnissen entsprechende Konzeptvorschläge für die Lösung der Aufgabenstellung gemacht werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit soll aus den gewonnen Erkenntnissen und dem voranschreitenden Erfordernis der weltweiten Vernetzung technischer Systeme ein Konzept für die Integration und den echtzeitfähigen Zugriff auf dezentrale Peripheriekomponenten in das Internet erarbeitet werden. Für beide Teilaufgaben sollen Lösungsschritte aufgezeigt und evaluiert werden. Eine kritische Betrachtung der vorgestellten Konzepte erfolgt auf Basis bereits erfolgter industrieller Anwendung sowie in der Vorstellung einer zum Patent angemeldeten Lösung für den webbasierten Zugriff auf dezentral angeordnete Steuerungskomponenten