Design einer agentenbasierten Interaktionsarchitektur als Middelware zum einfachen und flexiblen Entwurf verteilter Automatisierungssysteme

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Arndt Lüder
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
• Term: from 2005 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5450684

Erhöhung von Flexibilität und Wartbarkeit sowie Senkung von Designkosten sind wichtige Trends der industriellen Produktion der letzten 20 Jahre. Dabei spielen Steuerungssysteme eine maßgebende Rolle. Zum Entwurf flexibler, einfach zu implementierender und leicht wartbarer Steuerungsarchitekturen wurden Forschungsanstrengungen unternommen, die zwei Typen von Architekturen hervorgebracht haben, verteilte Auftragssteuerungssysteme und verteilte Prozesssteuerungssysteme. Beiden Architekturtypen verwenden Entwurfsmuster für verteilte Steuerungssysteme, die jedoch im jeweils anderen Architekturtyp nicht anwendbar scheinen. Auftragssteuerungssysteme sind vorrangig agentenbasiert und navigieren Produktionsaufträge zur Laufzeit durch ein Netzwerk von Produktionsressourcen. Prozesssteuerungssysteme sind vorrangig funktionsblockbasiert und betrachten Verteilungs- und Koordinierungsaspekte von Steuerungsentscheidungen auf Geräten. Dementsprechend sind Auftragssteuerungen hauptsächlich auf den oberen und Prozesssteuerungen auf den unteren Ebenen der Automatisierungspyramide zu finden. Dieser bisherige Entwicklungsstand bewirkt in Entwurf und Implementierung Medienbrüche insbesondere zwischen den Steuerungsebenen. So erscheinen Funktionsblöcke und Agentensysteme als die charakteristischen technologischen Bausteine der beiden Architekturengruppen derzeit aus technischen und architektonischen Gründen nicht in einer durchgängigen Steuerungsarchitektur kombinierbar. Die Beseitigung dieses Zustandes stellt eine der großem Herausforderungen der heutigen Forschung im Bereich der Automatisierungssysteme dar. Ziel von AgentAut ist die Schaffung einer durchgängigen Methodik für verteilte Steuerungssysteme unter Einschluss von Auftrags- und Prozesssteuerungen. Dazu will AgentAut die Bestandteile der existierenden Architekturtypen für verteilte Steuerungssysteme, Agenten und Funktionsblöcke, zu einer in sich konsistenden Architektur mit zugehöriger Entwurfsmethodik kombinieren.

• DFG Programme: Research Grants