témavezető: Kádár Botond
helyszín (magyar oldal): BME Gyártástudomány és –technológia Tanszék; MTA SZTAKI Kende u. 13-17. helyszín rövidítés: GTT
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények
Az intelligens gyártórendszerek témakörének viszonylag új részterületét jelentik az elosztott gyártórendszerek, amelyek autonóm, intelligens, rugalmas, elosztott, egymással együttműködő ágensekből állnak. Ezen intelligens egységek egymástól közel függetlenül működnek, saját tudásábrázolási, feldolgozási, döntéshozó és kommunikációs képességgel rendelkeznek. Egy irányítási szinttel magasabban a beszállítói, ellátó rendszerek menedzsmentje, az intelligens termelés irányítás és ütemezés módszerei egyre nagyobb mértékben támaszkodnak a logisztikai és a gyártástechnológiai hálózat fent említett, elosztott erőforrásaira.
A témavezető kutatólaborjában, az MTA SZTAKI-ban már a 90-es évektől folytak kutatások az elosztott gyártási rendszerek témakörében. Az infokommunikációs fejlődés azonban mára olyan új kihívásokat és egyben lehetőségeket is teremtett, amelyek a témakör további részletezését, új irányok kutatását, gazdagabb modellek és kifinomultabb tervezési és irányítási módszerek kidolgozását indokolják.
b.) A kutatás célja
A kutatás célja olyan, elosztott gyártási struktúrákban működő, erőforrás megosztási módszerek kidolgozása, amelyek a ma már rendelkezésre álló ICT technológiákra építve, lehetővé teszik a párhuzamosan működő gyártási kapacitások kiajánlását és felhasználását. Az ilyen típusú együttműködésnek, az erőforrások megosztásának az egyik módja az ú.n. crowdsourcing. amelynek lényege, hogy egy szervezet a hagyományos esetben belsőleg, saját erőforrások igénybevételével elvégzett feladatokat külső, független személyek nagy csoportjának szervezi ki, jellemzően online formában. Működő crowdsourcing területekre van példa a szoftveriparban vagy pénzügyi finanszírozásban, de gyártási rendszerek esetén az ilyen típusú erőforrás megosztás még számos kutatási kérdést vet fel.
Az erőforrás megosztás erősen kapcsolódik a kiber-fizikai gyártórendszerek (Cyber-Physical Production Systems, CPPS) témaköréhez, ahol kooperatív, de egyben autonóm elemekből álló, esetenként szituációtól függően egymással kapcsolatba lépő rendszerekről, rendszer-elemekről beszélünk. A kutatás fő célja crowdsourcing alapon működő termelési struktúrák modellezése, kibontakozó (emergens) viselkedésük előrejelzése, valamint az autonómia és a kooperáció viszonyának felderítése. A tervezett kutatásban fő szempont az ágens- és a szimuláción alapuló megközelítéseknek a megszokottnál jelentősebb integrálása.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye (éves bontásban)
1. kutatási év: Irodalomkutatás a Crowdsourcing, illetve az elosztott intelligenciájú gyártórendszerek területén.
2. kutatási év: Új Crowdsourcing-alapú kommunikációs, kooperációs és irányítási algoritmusok kidolgozása, különös tekintettel a mai technológia által biztosított, a korábbiaknál jelentősen nagyobb mértékű érzékelési és kommunikációs lehetőségekre.
3. kutatási év: A 2. évben kidolgozott kooperációs algoritmusok összehasonlítása, elosztott intelligenciájú rendszer-modell kidolgozása, továbbá az egyes modell-elemek implementációja szimulációs környezetben.
4. kutatási év: A teljes elosztott rendszer prototípusának kifejlesztése, tesztelése és validálása. Széleskörű elemzések készítése szimulált és valós adatok segítségével, és a kapott eredmények magyarázata, összehasonlító statisztikák készítése. Az eredmények összefoglalása, publikálása, a PhD dolgozat elkészítése.
d.) A szükséges berendezések és készségek:
A szükséges berendezések a témavezető kutató intézetében (MTA SZTAKI) rendelkezésre állnak.
A feladat megoldásához angol nyelvismeret, szakirodalom önálló feldolgozásának készsége, anyagáram szimulációs rendszer használatában való jártasság és programozási gyakorlat szükséges.
e.) Várható tudományos eredmények:
Új, hatékony elosztott intelligenciájú módszerek kidolgozása változó környezetben működő, elosztott gyártási és logisztikai struktúrák irányítására.
Irodalom:
[1] Monostori, L.; Váncza, J.; Kumara, S.R.T.: Agent-based systems for manufacturing, CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 55, No. 2, 2006, pp. 697-720.
[2] Monostori, L.; Kádár, B.; Bauernhansl, T; Kondoh, S.; Kumara, S.; Reinhart, G.; Sauer, O.; Schuh, G.; Sihn, W.; Ueda, K.: Cyber-physical systems in manufacturing, CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 65, No. 2, 2016 pp: 621–641
[3] Dazhong Wu, Matthew John Greer, David W. Rosen, Dirk Schaefer: Cloud manufacturing: Strategic vision and state-of-the-art, Journal of Manufacturing Systems, Vol. 32, Issue 4, October 2013, Pages 564–579.
[4] P. Anussornnitisarn, S. Y. Nof. O. Etzion: Decentralized control of cooperative and autonomous agents for solving the distributed resource allocation problem, International Journal of Production Economics, Volume 98, Issue 2, 18 November 2005, Pages 114–128.
[5] K. Ijima, T. Fukumoto, M. Nakano: Proposal of Symbiosis ADS concept and Negotiation Support Methods for Cooperative Resource Allocation, Proc. of the 2012 7th International Conference on System of Systems Engineering, Genoa, Italy - 16-19 July 201, pp: 503-508
Bejelentkezés
