A Control Framework for Industrial Plug & Produce

• Kundanpassade produkter och korta produktionsserier blir alltmer populärt. Detta har lett till problem för dedikerade tillverkningssystem som är designade för massproduktion. Det krävs ofta långa produktionsserier för att det ska bli en rimlig investering att ställa om produktionen. Därför används människor för tillverkningsuppgifter som ofta ställs om. Denna avhandling fokuserar på konceptet Plug & Produce, som gör det enklare att flytta, lägga till och ta bort resurser från ett tillverkningssystem. Tanken är att resurser placeras i processmoduler som alla har samma fysiska gränssnitt för att kopplas in i tillverkningssystemet. Styrningen av tillverkningssystemet görs av ett multiagentsystem där varje detalj som ska produceras för produkter får en egen agent som representerar detaljen och agerar som styrningsmjukvara. Varje detaljs agent tar hand on sina egna tillverkningsmål genom att kommunicera med resursagenter i systemet som används för styrning av resurserna. I detta arbete, presenteras ett ramverk för Plug & Produce som består av ett konfigurerbart multiagentsystem, samt ett konfigurationsverktyg som kan användas för att definiera agenterna. Arbetet inkluderar metoder för att identifiera inkopplade resurser, kommunikation mellan agenter, schemaläggning som kan undvika konflikter mellan agenter, samt metoder för att automatiskt hitta vägar för transport genom tillverkningssystemet.

• Customized products and low-volume production are becoming more popular resulting in a problem for dedicated manufacturing systems that are designed for mass production. Adapting a system to new demands is expensive and requires many products to be produced before it becomes a reasonable investment. This has forced factories to use human workers for manufacturing tasks that often change. This thesis focuses on a concept called Plug & Produce, which makes it easier to move, add, and remove resources in manufacturing systems. This is done by containing resources in process modules that all have the same physical connectors. To handle the control of the manufacturing system a multi-agent system is considered where each part to be produced for products has a part agent software running that represents that part. Each part agent takes care of their own manufacturing goals by communicating with resource agents that control the resources in the system. In this thesis, a Plug & Produce framework is describedthat consists of a configurable multi-agent system, together with a configuration tool for defining agent behaviours. Methods for identifying the resource that has been connected to a Plug & Produce system are investigated. Communication between agents in Plug & Produce is investigated. Scheduling is described for the presented systems to avoid conflicts when running multiple agents. Also, a pathfinding method for Plug & Produce is presented, which automatically gathers the necessary information for finding paths to transport parts through the manufacturing system.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik -- Bearbetnings-, yt- och fogningsteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering -- Manufacturing, Surface and Joining Technology (hsv//eng)

Nyckelord

Flexible Manufacturing

Ontology

Multi-agent system

Automation

Planning

Flexibel tillverkning

Ontologi

Multiagentsystem

Automation

Planering

Production Technology

Produktionsteknik

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)