Dezentrale Produktionssteuerung mit Agenten-Systemen

Auf Kundenanforderungen nach verkürzten Durchlaufzeiten und gesicherten Lieferterminen wird seit einiger Zeit verstärkt mit veränderten Organisationskonzepten für die Fertigung reagiert. Häufig werden im Sinne von Lean Production dezentrale Einheiten geschaffen, in denen autonome Gruppen eine ganze Reihe von Fertigungsschritten eigenverantwortlich durchführen. Aus dieser Dezentralisierung resultiert jedoch zwangsläufig ein erhöhter Koordinationsbedarf zwischen den verschiedenen Teilbereichen. Nur so ist eine Optimierung des Fertigungsflusses der bei kundenorientierter Produktion mittlerweile fast unübersehbaren Zahl von Produkten und Varianten möglich.

Ziel dieses Kapitels ist es, Weiterentwicklungen der dezentralen Produktionssteuerung zu motivieren und deren Entwicklungspotentiale herauszuarbeiten. Zu diesem Zweck werden die grundsätzlichen Gestaltungsoptionen der Produktionssteuerung strukturiert und im An-schluß daran Entwicklungsstand und -tendenzen von Leitstand-Systemen sowie alternativen Steuerungskonzepten diskutiert. Auf Basis dieser Analysen lassen sich Anforderungen an eine zeitgerechte dezentrale Produktionssteuerung aufstellen, anhand derer die Entwicklungspotentiale für die Verbesserung gegenwärtiger Konzeptionen abgeleitet werden.

Ziel dieses Kapitels ist es, die im vorherigen Abschnitt identifizierten Entwicklungspotentiale der dezentralen Produktionssteuerung komponentenweise zu systematisieren, um daraus ein Grobkonzept für ein verteiltes Agenten-System zu entwickeln. Einen Schwerpunkt bildet ein Klassifikationsschema für unterschiedliche Koordinationsverfahren in der Produktionssteuerung. In diesem Zusammenhang wird die Theorie der Teilintelligenten Agenten fundiert, aus der sich Ideen für die Koordination von Produktionsprozessen ableiten lassen. Weiterhin werden in diesem Kapitel mögliche Planungsverfahren zusammengestellt, um daraus Folgerungen für deren Anwendung in einem dezentralen Steuerungssystem abzuleiten. Ein Überblick über das Gesamtprojekt DEPRODEX schließt die Untersuchung ab.

Ziel dieses Kapitels ist es, die Verbesserung dezentraler Steuerungskonzepte mit neuentwickelten Koordinationsmechanismen zu erläutern und zu verifizieren. Darüber hinaus sollen erste Erkenntnisse über den Vergleich zwischen dezentralen und zentralen Verfahren gewonnen werden. Zu Beginn beschreibt dieses Kapitel ausführlich Konzeption und Implementierung des prototypischen dezentralen Produktionssteuerungssystems DEPRODEX-1. Der darauffolgende Abschnitt erläutert kurz ZEPRODEX-1, ein ebenfalls prototypisches zentrales Produktionssteuerungssystem, das gezielt als Vergleichsobjekt entwickelt wurde. Abschließend werden die Test- und Vergleichsergebnisse analysiert und daraus Schlußfolgerungen für weitere Entwicklungen abgeleitet.

Ziel dieses Kapitels ist es, die Stärken und Schwächen neuentwickelter Planungs- und Koordinationsverfahren aufzuzeigen, die vorwiegend auf dem Koordinationsprinzip der Konkurrenz basieren. Darüber hinaus sollen Forschungsergebnisse über Vor- und Nachteile verschiedener dezentraler und zentraler Steuerungsverfahren unter Berücksichtigung fertigungsspezifischer Einflußfaktoren abgeleitet werden. Zunächst beschreibt dieses Kapitel Konzeption und Implementierung des prototypischen dezentralen Produktionssteuerungs-systems DEPRODEX-2. Nach der knappen Vorstellung des zentralen Pendants ZEPRODEX-2 werden die Testreihen der zweiten Projektphase ausführlich dargelegt und diskutiert.

Ziel dieses Kapitels ist es, ein auf Basis der in der ersten und zweiten Projektphase gewonnenen Forschungsergebnisse “optimales” Produktionssteuerungssystem vorzustellen. Darüber hinaus sollen erste Ansätze wissenserwerbender Planungsverfahren dargelegt werden. Zu Beginn beschreibt dieses Kapitel den Prototypen DEPRODEX-3, der eine Synthese aus DEPRODEX und ZEPRODEX darstellt. Anschließend werden Meta-Planungsverfahren mit Genetischen Algorithmen und dynamischen Wissensbasen entwickelt und deren erste Testergebnisse diskutiert.