Decentralized Scheduling of Discrete Production Systems with Limited Buffers

Die Steuerung der Produktion ist eine der Kernaufgaben eines jeden produzierenden Unternehmens. Sie ist insbesondere wichtig, um auf die Anforderungen des Marktes und damit auf die Wünsche der Kunden reagieren zu können. Aktuelle Trends im Markt führen dabei zu einer hochindividualisierten Produktion bei gleichzeitiger Erhöhung der produzierten Stückzahlen. Eine Konsequenz daraus ist, dass Unternehmen über flexiblere und agilere Produktionssysteme verfügen müssen, um auf die sich ständig ändernden Kundenwünsche reagieren zu können. Da starre Fertigungslinien nicht mehr geeignet sind, werden zunehmend komplexere Strukturen wie die der Werkstattfertigung oder Matrixproduktion eingesetzt. Hierfür werden geeignete Steuerungsmethoden für die Produktion benötigt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit eben jenen Steuerungsmethoden, genauer gesagt Methoden zur Planung von Produktionsaufträgen in diesen neuen Produktionssystemen. Zur Steuerung eignen sich echtzeitfähige und autonome Entscheidungssysteme, mit denen die Steuerung der neuen Organisationsstruktur der Produktion angepasst ist. Agentenbasierte Systeme bieten genau diese Eigenschaften und erlauben es, komplexe Planungsaufgaben in kleinere Teilprobleme zu zerlegen, die schneller und genauer gelöst werden können. Sie erfordern die Verfügbarkeit von Daten in Echtzeit und eine schnelle Kommunikation zwischen den Agenten, was heute dank der vierten industriellen Revolution zur Verfügung steht. Demgegenüber steht der erhöhte Koordinierungsbedarf, der in diesen Systemen beherrscht werden muss. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen dezentralen Produktionsplanungs-Algorithmus zu entwickeln, der in einem Multi-Agenten-System implementiert ist. Er berücksichtigt begrenzte Verfügbarkeit von Pufferplätzen an jedem Arbeitsplatz, ein Thema, das in der Literatur wenig erforscht ist. Der Algorithmus ist in einer flexiblen Werkstattfertigung anwendbar und zeigt eine große Zeiteffizienz bei der Einplanung größerer Mengen von Aufträgen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird zunächst der Produktionsplanungs-Algorithmus ohne das Agentensystem entworfen. Er basiert auf der von \textcite{adams1988} veröffentlichten Shifting Bottleneck Heuristik. Da viele Änderungen notwendig sind, um die geforderten Eigenschaften berücksichtigen zu können, bleibt nur die grundlegende Vorgehensweise gleich, während alle Schritte der Heuristik von Grund auf neu modelliert werden. Anschließend wird ein Multi-Agenten-System entworfen, das die genannten Anforderungen abbildet und den Algorithmus zur Planung verwendet. In diesem System hat jeder Arbeitsplatz einen Arbeitsplatzagenten, der für die Planung und Steuerung seines zugeordneten Arbeitsplatzes zuständig ist, sowie einige zusätzliche Agenten für die Kommunikation, die Datenspeicherung und allgemeine Aufgaben. Der entworfene Algorithmus wird angepasst und in das Multi-Agenten-System implementiert. Da das System im praktischen Einsatz immer eine Lösung finden muss, stellen wir mögliche Fehlerfälle vor und wie mit ihnen umgegangen wird. Abschließend findet eine numerische Evaluierung mit zwei realen Produktionssystemen statt. Da sich diese Systeme in einem wichtigen Merkmal ähneln, werden weitere zufällig erzeugte Beispiele getestet und ausgewertet

Introduction to Microservice API Patterns (MAP)

The Microservice API Patterns (MAP) language and supporting website premiered under this name at Microservices 2019. MAP distills proven, platform- and technology-independent solutions to recurring (micro-)service design and interface specification problems such as finding well-fitting service granularities, rightsizing message representations, and managing the evolution of APIs and their implementations. In this paper, we motivate the need for such a pattern language, outline the language organization and present two exemplary patterns describing alternative options for representing nested data. We also identify future research and development directions

Egg parasitoids of the genus Trichogramma in Germany : comparison and discussion of available checklists (Hymenoptera: Trichogrammatidae)

Die Notwendigkeit des vorliegenden Beitrags zur Trichogramma-Fauna in Deutschland hat folgende Gründe: 1) Die Erfassung der Fauna dient der Kenntnis und der Erhaltung der genetischen und biologischen Vielfalt im Sinne der Konvention zur Biodiversität. 2) Die Gattung Trichogramma Westwood, 1833 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) ist im biologischen Pflanzen- und Vorratsschutz weltweit von ökonomischem Nutzen. Das Spektrum möglicher Zielschädlinge umfasst in Deutschland mindestens 30 Schädlinge im Pflanzen- und Vorratsschutz (Zimmermann 2004). Als Eiparasitoide greifen sie bereits das Eistadium der Schädlinge an, was gegenüber allen anderen biologischen und chemischen Bekämpfungsmethoden ein entscheidender Vorteil ist. Trichogramma spp. werden in Mitteleuropa als einzige Nutzarthropoden großflächig im Freiland eingesetzt. Daher ist es von besonderer Bedeutung die natürlich auftretenden Arten und deren lokale Ökotypen zu charakterisieren, zu schützen und gegebenenfalls für die biologische Schädlingsbekämpfung zu nutzen. Nicht zuletzt im Hinblick auf eine zu erwartende Registrierungspflicht für Nützlinge in Deutschland ist es ein grundlegender Beitrag, die Wissenslücken hinsichtlich der einheimischen Trichogramma-Fauna aufzuzeigen.Egg parasitoids of the genus Trichogramma Westwood, 1833 (Hymenoptera: Trichogrammatidae), are the most important group of beneficials worldwide applied for biological control of pest lepidoptera. However, the knowledge of the natural occurrence of this group in natural habitats in Germany is incomplete and not satisfying. There are several checklists available on the occurrence of Trichogramma species in Germany, but they do not match. An exhaustive survey on the natural occurrence of Trichogramma spp. in Germany has not been done yet. For some species holo- or lectotypes in museum collections are missing, and their taxonomical status is questionable. There are several taxonomical problems and needs in research that are being discussed in this publication. Databases available are: the Entomofauna Germanica, the Chalcidoidea Information-System for Germany (ChalcIS-D) of the Federal Zoological Collection Munich and the Fauna Europaea. All of these are based on data of the Universal Chalcidoidea Database of the Natural History Museum in London. Based on the current checklists, a new checklist of indigenous Trichogramma species for Germany is proposed and discussed. The following species of Trichogramma are supposed to have indigenous status in Germany: T. aurosum, T. brassicae, T. cacoeciae, T. cephalciae, T. dendrolimi, T. embryophagum, T. evanescens evanescens, T. semblidis and T. zeirapherae. Trichogramma evanescens euproctidis (Girault, 1911) n. stat. is released indoors to control stored-product moths

Seasonal occcurrence of chalcid parasitoids in an apple tree canopy 1999-2004

Im Bereich der Baumkronen ist eine auffallend hohe biologische Vielfalt von Arthropoden zu finden. Nicht nur in naturnahen Räumen, sondern auch im unmittelbaren Siedlungsbereich kann diese Diversität nachgewiesen werden. Als Basis für den Naturschutz und die Biodiversitätsforschung sind kontinuierliche Beobachtungen notwendig. Parasitoide Hymenopteren spielen eine wichtige Rolle als Regulatoren im Naturhaushalt. Sie begrenzen das Auftreten wirtschaftlich bedeutender Schädlinge und sind somit ein Baustein im integrierten Pflanzenschutz. Die Reduktion von Pflanzenschutzmitteln trägt zur Schonung und Förderung von nützlichen Arthropoden, den räuberischen Insekten und parasitoiden Hymenopteren bei. Übersichten zur Biodiversität in Deutschland zeigen, dass im Bereich der sogenannten ´Schlupfwespen´ viele Gruppen für Deutschland nur wenig bearbeitet sind (DATHE et al. 2001), obwohl es sich bei den parasitoiden Hymenopteren neben den Coleopteren um die größte Insektengruppe überhaupt handelt. Die Chalcidoidea und die Ichneumonoidea stellen hier die größten Überfamilien der parasitoiden Hymenopteren. Weltweit liegt der Anteil der Chalcidoidea nach Arten bei 25%, in Deutschland bei 15%. In dieser Überfamilie finden sich die wichtigsten der in der biologischen Schädlingsbekämpfung genutzten Arthropoden: z.B. Encarsia formosa, die Gegenspielerin der ´Weißen Fliege´ im Gewächshaus oder Trichogramma-Arten als natürliche Feinde von Schadmotten. Insgesamt sind für Deutschland etwa 1.800 Chalcidoidea bekannt. Sie werden in 18 Familien unterteilt, wobei die Pteromaliden die größte Familie darstellen.Tree canopy research is detecting a high biodiversity of arthropods even in urban areas. Continuous observation and monitoring provides basic information that is needed for enviromnent saving concepts and detailed research programmes. Parasitic hymenoptera are playing an important role as natural enemies and control agents of economical relevant pests. The reduction of pesticides for enhancing and saving beneficial arthropods is gaining growing interest. An overview on biodiversity of parasitic wasps in Germany shows that there is little known in some groups although they are the largest group of insects, together with the Coleoptera. The Chalcidoidea are of importance because of beneficial insects like the white fly parasitoid Encarsia formosa or Trichogramma species as natural enemies of lepidopterous pests. In Germany, about 1.800 chalcid wasps are know out of 18 families, in which the pteromalids are the largest group. Samples were taken from an apple tree canopy almost every day from 1999-2004. The tree had a canopy size from about 48 m3, leaf surface of about 80 m² and a height of 4,5 m. It is placed in an urban garden area and was never treated with pesticides within the last 45 years. From more than 38.000 caught specimens 2.400 parasitic wasps and as a part of those 800 Chalcidoidea could be identified. The percentage rate of Chalcidoidea from total wasps was 30-50 %. In 2003 to 2004 the sampling rate was smaller because of the growing age, loss of leaf mass and growing areas of non-living wood in the tree canopy. The results show a seasonal occurence of chalcidoidea wasps correlated with weather conditions and the avaibalility of host species

Biological control of Helicoverpa armigera in Germany : the potential use of Trichogramma spp. and other parasitic hymenoptera

Der Nachweis von H.a. mit Pheromonfallen bleibt weiterhin problematisch, ist aber für die Terminierung eines Nützlingseinsatzes von grundlegender Bedeutung. Die Pheromone wirken nur im unmittelbaren Umfeld des Befalls, wie auch Untersuchungen in 2006 bestätigen. Eine Distanz von 0,5-1,0km kann bereits eine nicht ausreichende Monitoringwirkung bedeuten. Prinzipiell könnten mit Pheromonfallen lediglich bekannte Befallsfelder aus dem Vorjahr überwacht werden. Da der Schädling in diesem Falle jedoch zufliegt und nicht standortgebunden überwintert, kann er unter Umständen an ganz anderer Stelle auftreten. Ein weitererBaustein der neuen Beobachtungsstrategie ist daher, einen zentralen Befallsort südlich von Freiburg, der fast jährlich angeflogen wird, mit einem engen Netz (< 500m Abstand) an Pheromonfallen zu überwachen. Zudem werden Felder und Gewächshäuser, die in den letzten Jahren mit H.a. befallen waren, soweit sie gemeldet wurden und bekannt sind, weiter mit Pheromonfallen beobachtet. Da eine Überwinterung noch nicht nachgewiesen wurde, sollte die Überwachung im späten Frühjahr im Mai beginnen, mit einem Zuflug wird, je nach Witterungslage, in der Regel ab August zu rechnen sein.Helicoverpa armigera (H.a.) is a pest of growing importance in Germany. First observations of migrating individuals were made one month earlier since 2000 compared to 1975-1995. Due to an increasing mean summer temperature H.a. is migrating to South Germany in the middle of August, attacking tomato and ornamental plants in greenhouses, tobacco, sweet pepper and corn in the field. The monitoring strategy for H.a. has to be improved since pheromone trapping can not control the flight of migrating females. A combination of pheromone and light trapping and the use of attractants will be tested to observe the migrating pest. Egg parasitoids of the genus Trichogramma spp. (Trichogrammatidae) were selected for suitable indigenous strains. Specific strains from T. brassicae, T. cacoeciae and T. evanescens showed highest acceptance. The larval parasitoid Campoletis sp. (Ichneumonidae) was observed as natural enemy with 12% natural parasitism of H.a. larvae in tobacco in South Gemany. Bracon brevicornis (Braconidae) collected from Ostrinia nubilalis in 2006 is available in mass rearing and was successfully tested against H.a. in laboratory. A combined release of Trichogramma with B. brevicornis will be tested in 2007

"Migration" - die Herausforderung für die Erwachsenenbildung. Ein Plädoyer für mehr Kooperation der politischen und der kulturellen Bildung

Migration ist eine vielfältige Herausforderung für die politische Erwachsenenbildung. Einiges wurde in den letzten Jahren auf den Weg gebracht, dennoch bestehen noch Lücken. Es gilt den Schwerpunkt der Arbeit beim Thema Migration darauf auszurichten, Migranten als Zielgruppe in den Blick zu nehmen, Menschen mit Migrationsgeschichte zu beschäftigen und Migration als Herausforderung zu thematisieren. (DIPF/Orig.

What Works in School? Expert and Novice Teachers’ Beliefs about School Effectiveness

In 2009, John Hattie first published his extensive metasynthesis concerning determinants of student achievement. It provides an answer to the question: “What works in school?” The present study examines how this question is answered by pre- and in-service teachers, how their beliefs correspond to the current state of research and whether they differ according to the teachers' level of expertise. Thus, it takes on a novel approach as it draws on data from two sources in the field of education -- empirical research and teachers’ beliefs -- and examines their similarities and differences. The teachers’ beliefs were elicited by asking N = 729 participants to estimate the effect sizes of several determinants of student achievement. Those were compared to the empirical effect sizes found by Hattie (2009). Profile correlations showed that expert teachers’ beliefs are more congruent with current research findings than those of novice teachers. We further examined where expert and novice teachers’ beliefs differ substantially from each other by using confirmatory factor analysis (CFA) and comparing group means in latent variables. Our findings suggest that teachers’ beliefs about school effectiveness are related to professional experience: Expert teachers showed a stronger overall congruence with empirical evidence, scoring higher in achievement-related variables and lower in variables concerning surface- and infrastructural conditions of schooling as well as student-internal factors. Results are discussed with regard to teacher-education practices that emphasize research findings and challenge existing beliefs of (prospective) teachers

Distribution functions in percolation problems

Percolation clusters are random fractals whose geometrical and transport properties can be characterized with the help of probability distribution functions. Using renormalized field theory, we determine the asymptotic form of various of such distribution functions in the limits where certain scaling variables become small or large. Our study includes the pair-connection probability, the distributions of the fractal masses of the backbone, the red bonds and the shortest, the longest and the average self-avoiding walk between any two points on a cluster, as well as the distribution of the total resistance in the random resistor network. Our analysis draws solely on general, structural features of the underlying diagrammatic perturbation theory, and hence our main results are valid to arbitrary loop order.Comment: 15 pages, 1 figur