Abstract :
[en] Increasing product variance and individualisation lead to increasing demands for flexibility in produc-tion and production control. In the context of remanufacturing, these demands are further intensified by unknown conditions of the used products. Each product to be remanufactured may therefore require an individual route through the remanufacturing system. This process, which puts used products into an "as good as new or better" condition, is receiving increasing attention due to its high ecological and economic potential and legal regulations. In order to meet these requirements, a hybrid control archi-tecture will be presented. This consists of centralised and decentralised components. At the decentral-ised level, all physical production participants are networked with software components and controlled by these. These components can acquire the status and availability of the corresponding manufacturing participants. They can communicate with each other as well as with the central level. The central level is where the scheduling of machines and automated guided vehicle (AGVs) takes place. This is carried out simultaneously and not sequentially as is the case with the currently available control systems. A method based on Constraint Programming (CP) is being developed to optimise scheduling. Simulation results show that a simultaneous, as opposed to a sequential, scheduling enables a reduction of makespan by 35.6 %. Compared to other state of the art methods, the CP-based approach provides the best results and this in a significantly shorter computing time. The control architecture is able to react adequately to unexpected events such as machine failures or new orders. It uses real-life feedback from the shop floor for this purpose. The architecture is implemented as a multi-agent system. The approach can be validated by successfully controlling a model factory in a realistic environment.
[de] Steigende Produktvarianz und –individualisierung führen zu steigenden Flexibilitätsansprüchen ge-genüber der Fertigung und der Fertigungssteuerung. Zusätzlich verschärfen sich diese Anforderungen im Rahmen der Refabrikation durch unbekannte Zustände der gebrauchten Produkte nochmals. Jedes zu refabrizierende Produkt kann daher eine individuelle Route durch das Refabrikationssystem benö-tigen. Dieser Prozess, in welchem gebrauchte Produkte in einen neuwertigen Zustand transformiert werden, gewinnt durch hohe ökologische und ökonomische Potenziale sowie gesetzliche Vorschriften zunehmende Aufmerksamkeit. Um entsprechenden Anforderungen gerecht zu werden, erfolgt die Vor-stellung einer hybriden Steuerungsarchitektur. Diese besteht aus zentralen und dezentralen Kompo-nenten. In der dezentralen Ebene werden alle physischen Fertigungsteilnehmer mit softwaretechni-schen Komponenten vernetzt und von diesen gesteuert. Diese Komponenten können den Status sowie die Verfügbarkeit der zugehörigen Fertigungsteilnehmer akquirieren. Sie können sowohl untereinan-der als auch mit der zentralen Ebene kommunizieren. In der zentralen Ebene erfolgt die Ablaufplanung von Maschinen und fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Diese wird simultan und nicht, wie bei den derzeit verfügbaren Steuerungssystemen sequenziell durchgeführt. Zur Optimierung der Ablaufpla-nung wird ein auf Constraint Programming (CP) basierendes Verfahren entwickelt. Simulationsergeb-nisse zeigen, dass eine simultane, gegenüber einer sequenziellen, Ablaufplanung eine Durchlaufzeit-reduzierung von 35,6 % ermöglicht. Der CP-basierte Ansatz liefert im Vergleich zu anderen State of the Art-Verfahren, die besten Ergebnisse. Zusätzlich werden diese in einer deutlich kürzeren Rechen-zeit generiert. Die Steuerungsarchitektur ist in der Lage, adäquat auf unerwartet auftretende Ereignisse, wie Maschinenausfälle oder neue Aufträge zu reagieren. Sie nutzt hierzu Echtzeit-Feedback vom Shop-Floor. Die Implementierung der Architektur erfolgt als Multi-Agenten-System. Der Ansatz kann durch die erfolgreiche Steuerung einer Modellfabrik in einer realitätsnahen Umgebung validiert wer-den.
