Evolvable production systems in a RMS context: enabling concepts and technologies

The goal of this paper is to describe the research on Evolvable Production Systems (EPS) in the context of Reconfigurable Manufacturing Systems (RMS), and to briefly describe a multiagent based control solution. RMS, Holonic and EPS concepts are briefly described and compared. Novel inspiration areas and concepts to solve the demanding requirements set by RMS, such as artificial life and complexity theory, are described. Finally, the multiagent based control solution is described as the underlying infrastructure to support all future development in EPS, using concepts such as emergence and self-organisation

A generic holonic control architecture for heterogeneous multi-scale and multi-objective smart microgrids

Designing the control infrastructure of future “smart” power grids is a challenging task. Future grids will integrate a wide variety of heterogeneous producers and consumers that are unpredictable and operate at various scales. Information and Communication Technology (ICT) solutions will have to control these in order to attain global objectives at the macrolevel, while also considering private interests at the microlevel. This article proposes a generic holonic architecture to help the development of ICT control systems that meet these requirements. We show how this architecture can integrate heterogeneous control designs, including state-of-the-art smart grid solutions. To illustrate the applicability and utility of this generic architecture, we exemplify its use via a concrete proof-of-concept implementation for a holonic controller, which integrates two types of control solutions and manages a multiscale, multiobjective grid simulator in several scenarios. We believe that the proposed contribution is essential for helping to understand, to reason about, and to develop the “smart” side of future power grids

Improve the Performance of Industrial Agents using Fog Computing

In the last decade, the market requirements have been increasing by demanding numerous different products being highly customizable. Given this need, the necessity for dynamic and flexible production lines are a high priority to meet this change. A traditional approach is not enough to meet the market demand and due to this, several paradigms have been coined out to try and solve this problem. The proposed approach is related to communication between the shop-floor modules in order to create different products. This work proposes an architecture where an integration layer will join a Multiagent System capable of the more recent production paradigms with legacy hardware that is present in the more traditional factories in order to have different products being produced in the same production line. This architecture that revolves an interface that can be used by the agents in the factory in order to use the hardware modules to create a different product if need be. The main features of this project is the fact that by using datamodels and an interface created, it can be easily plugged new stations with different tools to modify the product thus increasing the amount of products that can be created

A Holonic Model Of System For The Resolution Of Incidents In The Software Engineering Projects

The need of automation in the resolution of the incidents that arise in the different phases of the software engineering projects, the desire of to manage the knowledge about how to solve an incident, the high specialization that appears in the different sub-domains of knowledge (security, networking, etc.), not only at individuals' level but also at organizations' one and the high rate of changes in the IT staffs, lead us to propose a model of a system for the resolution of the incidents before mentioned, based on the concepts of holon and informon

Towards autonomy, self-organisation and learning in holonic manufacturing

This paper intends to discuss self-organisation and learning capabilities in autonomous and cooperative holons that are part of a holonic manufacturing control system. These capabilities will support the dynamic adaptation of the manufacturing control to the manufacturing evolution and emergency, specially the agile reaction to unexpected disturbances

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

Holonic self-sustainable systems for electrical micro grids

The self-sustainability of micro grids is an important challenge in the smart grids field due to the need to balance the fast growing energy consumption, reduce greenhouse gas emissions and increase energy independence by using renewable resources. The use of decentralized paradigms, and particularly multi-agent systems and holonic control, enable to face this challenge by implementing intelligent mechanisms that allow an efficient management of the power flow. In this paper, a holonic based model is introduced, considering load scheduling and forecast mechanisms to improve the micro grids self-sustainability, and consequently reduce the energy cost and the energy dependency from the main utility. The designed holonic based model and strategies were developed by using the agent technology, and particularly the JADE framework, showing important improvements in the self-sustainability of micro grids working in different operating modes.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Recursos geológicos de Trás-os-Montes – Passado, presente e perspetivas futuras

Em consequência da sua evolução ao longo da história da Terra, a região de Trás-os-Montes e Alto Douro possui uma grande diversidade de recursos geológicos. Alguns deles foram explorados pelo Homem em diferentes momentos da sua História. Este livro pretende contribuir para o conhecimento, valorização e promoção dos recursos geológicos e do património associado à sua exploração no passado; pois estamos convencidos de que uma eficiente exploração de alguns destes recursos, juntamente com a valorização turística do património geológico-mineiro, muito pode contribuir para dinamizar a economia da região. A Península Ibérica é constituída por formações rochosas que resultam da ação dos processos geotectónicos e dos fenómenos atmosféricos ao longo de mais de 500 milhões de anos (Ma). Neste contexto, Trás-os-Montes é uma região particularmente privilegiada pois é possível encontrar aqui a marca de grande parte dos fenómenos geológicos decorridos desde, ou mesmo antes, do princípio da formação da cadeia montanhosa Hercínica, ou Varisca, ocorrida na Era paleozoica. Uma dessas marcas é o maciço de Bragança e Morais, resultante da instalação de mantos de carreamento por obducção, testemunho da colisão continental então ocorrida. Neste maciço encontram-se rochas únicas com origem na crosta continental inferior e no manto, como é o caso dos Granulitos do Tojal dos Pereiros (Bragança) que, tal como se verá neste livro, poderão ser das rochas mais antigas da Terra com cerca de 1000 Ma. Neste livro procura-se fazer uma síntese dos vários depósitos minerais metálicos e não metálicos assim como das massas rochosas, com interesse económico, resultantes da sequência dos vários processos geológicos ocorridos desde o início do ciclo orogénico Hercínico até aos dias de hoje como, por exemplo, a erosão, o transporte, a sedimentação, o metamorfismo, o magmatismo e a deformação tectónica. Outra consequência da evolução geodinâmica são as inúmeras nascentes de água mineral natural com propriedades sulfúreas, gasocarbónica ou bicarbonadas sódicas, ligadas a mineralizações em grande profundidade ao longo das falhas, de orientação NNE-SSW, de Manteigas – Vilariça – Bragança e Penacova – Régua – Vila Real – Verin. O sistema de fraturas resultante do relaxamento de tensões orogénicas ocorrido na Era Mesozoica, condicionou também a instalação da rede hidrográfica atual e, juntamente com o processo erosivo iniciado no Pérmico, são os grandes responsáveis pelas magníficas paisagens de Trás-os-Montes e Alto Douro. Devido às suas propriedades terapêuticas conferidas pela suas características naturais de mineralização, algumas águas de origem profunda (Águas Minerais Naturais) são aproveitadas em termalismo de bem-estar ou terapêutico, podendo ainda ser, concomitantemente ou não, disponibilizadas engarrafadas. Neste livro apresenta-se o importante testemunho das práticas de exploração e gestão das concessões hidrominerais das empresas VMPS – Águas e Turismo, S.A. e UNICER Aguas, S.A, detentoras das marcas Pedras Salgadas, Salus Vidago, Melgaço e Vitalis. Os recursos minerais da região transmontana foram explorados pelo Homem desde tempos remotos. Como se verá neste livro, existem evidências da prática da metalurgia desde o VI milénio a.C. São também conhecidos os vestígios de uma intensa mineração deixados pelos romanos como, por exemplo, em Três Minas (ouro), Montesinho (ouro) e Moncorvo (ferro). Contudo, foi sobretudo na época moderna, com destaque para o período compreendido entre meados do século dezanove e o fim do século vinte, que a atividade mineira em Trás-os-Montes teve o seu apogeu. São ainda bem evidentes na nossa paisagem as ruinas dessa indústria que as pessoas mais velhas recordam com alguma saudade. As minas mudaram a realidade de muitas comunidades do interior transmontano pois trouxeram desafogo económico e desenvolvimento social para além de as retirarem do isolamento ancestral a que estavam votadas. A progressiva globalização das economias integrou a nossa indústria extrativa, muito desprotegida, em mercados muito competitivos para os quais não estava preparada. Em consequência, grande parte das minas portuguesas pararam a sua atividade entre as décadas de setenta e noventa do século passado. O encerramento das minas deixou por vezes um legado bastante negativo com instalações abandonadas, lugares poluídos, comunidades enfraquecidas pela emigração, infraestruturas degradadas e consequente contração económica. Felizmente, a maior parte dos passivos ambientais e de segurança têm sido progressivamente revertidos em consequência das prioridades definidas pela União Europeia (EU). A empresa estatal EDM (Empresa de Desenvolvimento Mineiro, S.A.) é responsável desde 2001 pelas intervenções ambientais e de segurança nas antigas explorações mineiras portuguesas. Neste livro dá-se conta da sua atuação em Trás-os- -Montes, nomeadamente em Jales, onde o ouro foi explorado até à última década do século passado. Com este livro pretende-se também fazer uma reflexão sobre a possível valorização em termos económicos do vastíssimo património mineiro existente na região. Para tal apresenta-se o testemunho do Museu do Ferro e da Região de Moncorvo que foi um dos projetos pioneiros no país a fazer a divulgação da atividade mineira e com isso contribuir diretamente para o desenvolvimento local através da procura turística. Apresenta-se também o exemplo do projeto Roteiro das Minas e Pontos de Interesse Mineiro e Geológico de Portugal que promove turisticamente algum do património mineiro e geológico do nosso país. O futuro da indústria extrativa em Trás-os-Montes é imprevisível. A sua evolução depende muito da conjugação de fatores que dependem da evolução dos mercados mundiais das matérias-primas e das grandes opções económica e estratégicas para o nosso país. Nos últimos anos tem-se verificado algum dinamismo no setor através dos contratos de prospeção e pesquisa pedidos junto da Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG). Esta atividade tem refletido o aumento da procura de minérios como o ferro, o ouro, o volfrâmio ou o lítio. Nalguns casos esta procura poderá resultar de alguma instabilidade política nos países produtores que condiciona as necessidades de matéria-prima por parte das grandes economias como a China. Noutros casos, dever-se-á à importância estratégica que lhes é atribuída em função dos desenvolvimentos tecnológicos, como é o caso do lítio na produção de baterias elétricas. Devido ao destaque e ao potencial atualmente associado a este minério, apresenta-se também neste livro uma exposição sobre os recursos de lítio existentes na região transmontana. Para além de terem um impacto direto na economia regional, estas últimas campanhas de prospeção permitiram também conhecer melhor a diversidade, a extensão e a génese dos recursos minerais de Trás-os-Montes. Referimos como exemplo o jazigo de ferro de Moncorvo que, embora tenha já sido bastante estudado no passado e como tal considerado um dos maiores da Europa, foi novamente objeto de estudo através da aplicação de novas técnicas de prospeção e de investigação científica de que damos conta neste livro. A concretização dos objetivos a que este livro se propõe, nomeadamente, a divulgação, promoção e valorização dos recursos geológicos de vasta região transmontana, só é possível através do contributo individual dos vários autores que aceitaram o nosso convite e aos quais estamos muito gratos. Aproveitamos também para agradecer às suas instituições e empresas de origem, nomeadamente, à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), à Universidade do Minho (UM), à Companhia Portuguesa do Ferro S.A. (CPF), ao Super Bock Group, ao Projeto Arqueológico da Região de Moncorvo (PARM), ao Centro de Investigação Transdisciplinar: Cultura Espaço e Memória (CITCEM), à Direção Regional de Cultura do Norte (DRCN), à Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG) e ao Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG). Agradecemos igualmente o apoio à publicação dado pelas empresas Super Bock Group, EDM, Omya, CPF e pela Câmara Municipal de Torre de Moncorvo e pelo Museu do Ferro & da Região de Moncorvo. O nosso muito obrigado também aos Geólogos Carlos Rosa, Pedro Santos e Antunes da Silva e ao Engenheiro José Nunes de Almeida pelos seus empenhos pessoais na concretização deste projeto. Por fim, agradecemos ao Atilano Suarez o excelente trabalho de design e paginação deste livro. O livro está dividido em duas partes. A primeira, intitulada Diversidade e Importância dos Recursos Geológicos, apresenta uma síntese dos principais recursos minerais existentes na região, com destaque para os recursos de lítio, ferro e águas minerais naturais. A segunda parte intitulada Perspetiva Histórica e Potencial Turístico do Património Geológico e Mineiro, aborda a mineração ao longo da História e apresenta alguns contributos para a valorização do património mineiro e geológico da região.Agradecemos igualmente o apoio à publicação dado pelas empresas Super Bock Group, EDM, Omya, CPF e pela Câmara Municipal de Torre de Moncorvo e pelo Museu do Ferro & da Região de Moncorvoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Chaordic learning systems: reconceptualising pedagogy for the digital age

This article focuses on an explorative and experimental project seeking to implement Chaordic Learning Systems (CLS) as a pedagogic approach in Higher Education. We outline a project that embraced technologies of Web 2.0 to show how both physical and virtual spaces can be used to support and develop a strong and dynamic learning community in which staff and students work alongside each other to co-produce learning resources. Drawing on theories of Communities of Practice and Situated Learning a new teaching framework was introduced to a Level 5 undergraduate module (7.5 ECTS credits) that had not, until this project, used both face-to-face and online learning tools to engage students in the critical and discursive debates pertaining to sport and physical culture. We undertook this project with the belief that Higher Education should be concerned with answering the calls of an increasingly digital society for whom learning is not restricted by the physical boundaries of the university or the political landscape within which learning finds itself