Industrie 4.0: Die Rolle von Multiagentensystemen

Fortsetzung des Artikels von Teil 5.

Die Industrie-4.0-Komponente

MAS-Designer Bildquelle: © Infoteam Software

Der MAS-Designer dient zur Konfiguration und Parametrierung individueller Agentensysteme.

Die Industrie-4.0-Komponente ist das erste Modell, das auf RAMI 4.0 basiert und die Grundlagen von Industrie 4.0 sowie die Eigenschaften von Cyber-Physischen Systemen beschreibt. In diesem Modell bildet die Verwaltungsschale den digitalen Anteil – das heißt den digitalen Schatten), während die dazugehörige Komponente, beispielsweise eine Maschine, den realen Anteil repräsentiert. Erfüllen die Komponenten in der Fertigung die Eigenschaften der Industrie-4.0-Komponente, werden sie Industrie-4.0-fähig. Über den gesamten Lebenszyklus hinweg können die Daten der Produktion im elektronischen Container – in ‚iAgent‘ im Software-Agenten – gespeichert und so jeder am Wertschöpfungsprozess beteiligten Instanz zur Verfügung gestellt werden. Die Verwaltungsschale, inklusive des elektronischen Containers, bildet den digitalen Schatten realer Objekte. 

Zu den zentralen Eigenschaften der Verwaltungsschale einer Industrie-4.0-Komponente gehören:

  • Kommunikation: Für eine Industrie-4.0-konforme Kommunikation zwischen realen Objekten und deren digitalen Schatten müssen alle Komponenten kommunikationsfähig sein und über eine einheitlich definierte Sprache kommunizieren. Die Verbindung zwischen den Verwaltungsschalen erfolgt über die Industrie-4.0-Kommunikation. Die Kommunikation in ‚iAgent‘ basiert auf einem Nachrichtenschema, indem Agenten und Container Informationen nach einem definierten Ontologie-Konzept austauschen.
  • Daten: Alle während des kompletten Lebenszyklus relevanten Daten müssen innerhalb eines elektronischen, abgesicherten Containers gespeichert werden. Dieser Container ist Teil der Verwaltungsschale im Modell der Industrie-4.0-Komponente. Zusammengefasst ergeben alle relevanten Daten, die während der Produktion entstehen, den digitalen Schatten einer Komponente. All diese Daten können in einem Software-Agenten gespeichert werden. 
  • Funktionen: In der Verwaltungsschale müssen verschiedene Funktionen, zum Beispiel für die Konfiguration, Bedienung und Wartung, bereitgestellt werden. Diese und weitere Funktionen, etwa für projektspezifische Geschäftslogik, hält ‚iAgent‘ bereit.
  • Dienste: Die Daten der Verwaltungsschale können beispielsweise im Unternehmensnetzwerk oder in der Cloud zur Verfügung gestellt und über IT-Dienste sowohl jedem Nutzer als auch für jeden Anwendungsfall transparent zugänglich gemacht werden. In ‚iAgent‘ sind alle relevanten Daten in den Software-Agenten hinterlegt und können über standardisierte Schnittstellen an weitere Dienste wie Datenbank- oder Cloudsysteme weitergegeben werden. 
  • Integration: Durch die Kombination der Industrie-4.0-konformen Kommunikationsprotokolle und der verfügbaren Daten der Verwaltungsschale erfolgt die horizontale und vertikale Integration in der Produktion – einer der Kernpunkte von Industrie 4.0. Mit der MAS-Lösung ist genau das möglich. 
  • Lückenloses Wissen: Informationen stehen über die Verwaltungsschale – in ‚iAgent‘ über den Software-Agenten – lückenlos für das Engineering, den Betrieb und die Wartung bereit.
  • Modularität: In der Verwaltungsschale werden auch Informationen zu Maschinenteilen und -komponenten  mitgeführt. Dies gilt auch für Produktionskomponenten, die über keine eigene Datenschnittstelle verfügen. Durch dieses Konzept wird jede an der Fertigung beteiligte Komponente, zum Beispiel auch das Produkt, zu einem smarten Teil der vernetzten Produktion. Software-Agenten können so granular definiert werden, dass sich neben Maschinen und Stationen ebenso einzelne Komponenten einer Maschine als digitaler Schatten abbilden lassen. Über die Intelligenz innerhalb des Agenten werden auf diese Weise auch Komponenten ohne Datenschnittstelle und ohne Intelligenz zu einer smarten Komponente.