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Agenten mit der Lizenz zum Fertigen

Multiagentensystem made by infoteam

Der Auftrag kommt von ganz oben und hat für 007 höchste Priorität. Aus der Deckung heraus informiert er sein Netzwerk: Alle sollen sich besprechen, damit die Mission reibungslos abläuft. Binnen kürzester Zeit rollen fahrerlose Transportfahrzeug auf den Einsatzort zu, ausgerüstet mit Spezialwerkzeug und allerlei Hilfsmitteln.

007 ist Agent. Jobagent. Und sein Einsatzort könnte in jeder industriellen Produktionshalle sein, die auf innovative und flexible Produktionsstraßen setzt. Bislang sind Fertigungsstraßen starr: Damit aus einem Stück Edelstahl eine fertige Komponente wird, muss es in vielen Arbeitsschritten bearbeitet werden. Hierfür durchläuft das Bauteil eine festaufgebaute, starre Fertigungsstraße, die rund um die Uhr über Tage, Monate und Jahre hinweg tausende und Millionen Bauteile von exakt dieser Art fertigt. Änderungen am Fertigungsprozess sind nicht vorgesehen.

Für Fertigungsstraßen, die planmäßig nur wenige Wochen oder Monate im Einsatz sind, hat das Business Segment Maschinenbau in Zusammenarbeit mit einem großen, internationalen Maschinenhersteller einen anderen und innovativen Weg entwickelt: flexible, intelligente Produktionsstraßen. Die Idee ist einfach: Solange es keinen Produktionsauftrag gibt, steht die Halle leer und alle Maschinenmodule warten in einem Maschinenpool. Sobald ein Auftrag hereinkommt, rollen die Maschinenmodule aus der Warteposition und positionieren sich so, dass sie gemeinsam eine Produktionslinie für den Auftrag bilden. Jedes Maschinenmodul ist hierfür auf ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF, englisch Automated Guided Vehicle, AGV) montiert und dementsprechend autark und flexibel. Benötigt das Maschinenmodul für den Auftrag ein bestimmtes Werkzeug, so nimmt es einen Umweg über die Werkstatt und lässt sich dort aufrüsten. Des Weiteren gibt es Transportfahrzeuge, die Material anliefern und Komponenten innerhalb der Produktionsstraße weiter- oder fertigproduzierte Bauteile abtransportieren. Der Clou an dem Gesamtkonzept ist, dass in der Praxis eine Produktionsstraße auftragsspezifisch durch die Maschinenmodule zusammengestellt wird und diese nicht fest, sondern dynamisch aufgebaut ist – und das sogar für mehrere Linien parallel. Jedes einzelne Modul wird dabei von einem Agenten koordiniert und damit kein Chaos ausbricht, kommt ein Multiagentensystem made by infoteam zum Einsatz.

Multiagentensysteme lassen sich nicht anfassen, denn sie existieren in Form von Software1. Jede haptische Komponente, die irgendwann eine Rolle für eine Produktionsstraße spielen könnte, besitzt einen eigenen virtuellen Agenten. Kommt ein Auftrag herein, übernimmt ein Jobagent als eine Art Projektleiter. Er kennt die Anzahl der bestellten Bauteile, das gewünschte Lieferdatum und weiß anhand der Auftragsinformationen, welche Module (Maschinen, Werkzeuge, Transportsysteme etc.) er in welcher Reihenfolge organisieren und positionieren muss. Stellt ein Hardwareagent fest, dass sein Maschinenmodul den Anforderungen entspricht und verfügbar ist, meldet er sich zum Dienst und fährt an den gewünschten Ort. Sukzessive baut sich so die gesamte Fertigungsstraße auf. Dadurch, dass alle Komponenten über eigene Agenten verfügen und diese miteinander kommunizieren, entsteht ein flexibles und intelligentes Produktionssystem. So können Hardwareagenten beispielsweise frühzeitig Ersatz organisieren, wenn ihr Maschinenmodul einen drohenden Ausfall meldet. Und wie es sich für echte Agenten gehört, hat auch das Multiagentensystem noch ein unschlagbares Ass im Ärmel: Es lässt sich auf jede x-beliebige Größe skalieren – sowohl hinsichtlich der unterstützen Fertigungsstraßen als auch hinsichtlich der bespielten Grundfläche.

 

1 Das Agentensystem basiert auf C++, das Frontend nutzt Angular und die Agenten kommunizieren über Data Distribution Service (DDS) und MQTT, zur datenzentrierten Kommunikation in hochdynamischen verteilten Systemen.

 

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Autonome Transportfahrzeuge gibt es in unterschiedlichen Größen. Bei flexiblen Fertigungsstraßen transportieren sie Maschinen, Material oder Werkstücke an den gewünschten Ort. (Foto: SweetBunFactory - stock.adobe.com)