Entwurf und entwicklung einer webbasierten Applikation zur abbildung und kontrolle eines multi-agenten-Systems zur intelligenten organization von produktionsvorgängen.

Präsentation zum Thema: "Entwurf und entwicklung einer webbasierten Applikation zur abbildung und kontrolle eines multi-agenten-Systems zur intelligenten organization von produktionsvorgängen."—  Präsentation transkript:

1 Entwurf und entwicklung einer webbasierten Applikation zur abbildung und kontrolle eines multi-agenten-Systems zur intelligenten organization von produktionsvorgängen Eine Seminararbeit im Rahmen der Ausbildung zum Mathematisch-Technischen Software-Entwickler (MATSE) 1 1

2 Inhalt Enter your subheadline here Motivation Stand der Technik
Realisierung der Kommunikation (MAS und Backend) Konzeption und Implementierung Zusammenfassung und Ausblick Stephan Delhey

3 Motivation Die Problematik
Komplexität von Produktionsprozessen stark angestiegen Steigende Anforderungen Maschinen sind häufig von einer Eingabe eines Mitarbeiters abhängig Funktionales Verfahren Höchst undynamisch Stephan Delhey

4 Motivation Die Lösung Multi-Agenten-System Webbasierte Applikation
Monitoring Interaktivität Keine unnötige Interaktion zwischen Mensch und Maschine Stephan Delhey

5 Stand der Technik Kommunikation in Fabrik und Produktionsumgebung
Maschine zu Maschine Kommunikation Entwicklung „Open Plattform Communications“ (OPC) Datenaustausch zwischen Anwendungen Weiterentwicklung „OPC Unified Architecture“ (OPC UA) Maschinenlesbare semantische Beschreibung Stephan Delhey

6 Stand der Technik Informationsaustausch mit webbasierten Applikationen (Frontend) AngularJS ReactJS Angular Vue Ember … Stephan Delhey

7 Stand der Technik AngularJS Scopes Controller View-Templates Provider
Stephan Delhey

8 Stand der Technik ReactJS Unidirektionaler Datenfluss
Virtual DOM und DOM-Diffing JavaScript Syntax Extensions Stephan Delhey

9 Stand der Technik Angular 2+ TypeScript Components Scope Services
Templates Stephan Delhey

10 Stand der Technik Informationsaustausch mit webbasierten Applikationen (Frontend-Fazit) Single-Page-Application Komponenten basiert (Angular/React) Skalierbarkeit Bidirektionaler Datenfluss Stephan Delhey

11 Stand der Technik Informationsaustausch mit webbasierten Applikationen (Backend) NodeJS PHP Django Spring Ruby on Rails … Stephan Delhey

12 Stand der Technik NodeJS
NodeJS ist eine serverseitige Plattform in der Softwareentwicklung zum Betrieb von Netzwerkanwendungen Insbesondere für Webserver geeignet JavaScript Einige Module im Binärpaket Einfache Einbindung von weiteren Binärpaketen Stephan Delhey

13 Stand der Technik Spring Spring ist ein Quelloffenes Framework Java
Riesige Community Best Practices Datenhaltung einer relationalen Datenbank höchst optimiert Stephan Delhey

14 Stand der Technik Informationsaustausch mit webbasierten Applikationen (Backend-Fazit) Spring stellt eine Sprachbarriere zwischen Frontend und Backend dar Keine relationale Datenhaltung erforderlich Datenzugriff mithilfe von MQTT NodeJS sehr kompatibel mit MQTT Stephan Delhey

15 Stand der Technik Bestehender Demonstrator
Welle – Nabe – Verbindung (Szenario) Multi-Agenten-System Kollaborative Agenten Interface Agenten Smarte Agenten Agenten-Kommunikation Punkt-zu-Punkt Broadcast Ankündigung Signal Kollaborativ: Zusammenarbeit und Verhandlung Interface: Kommunizieren mit Mensch als Systembenutzer Smart: Alle Eigenschaften Stephan Delhey

16 Realisierung der Kommunikation
Auswahl von Informationen für den Datenaustausch Produktbezogene Informationen Bauanleitung Maschinen Komponenten Prozessbezogene Informationen Maschinenstatus Transportstatus Transportziel Stephan Delhey

17 Realisierung der Kommunikation
Informationsaustausch zwischen Backend und Multi-Agenten-System MQTT AMQP STOMP Stephan Delhey

18 Realisierung der Kommunikation
MQTT Message Queueing Telemetry Transport Machine-to-Machine Kommunikation Topics Haus/Keller/Heizungsraum/Temperatur Publish/Subscribe Broker Stephan Delhey

19 Realisierung der Kommunikation
AMQP Advanced Message Queueing Protocol Binäres Netzwerkprotokoll für Message-orientierte Middleware Topics Haus/Keller/Heizungsraum/Temperatur Publish/Subscribe Fanout Direkter Austausch Broker Stephan Delhey

20 Realisierung der Kommunikation
STOMP Simple Text Oriented Message Protocol Destination String Wire format Stephan Delhey

21 Realisierung der Kommunikation
Fazit AMQP Topics Publish/Subscribe Queue Fanout Direkter Austausch … STOMP Ziel String Keine Topics Keine Queue Wire Format MQTT Topics Publish/Subscribe Queue Stephan Delhey

22 Konzeption und Implementierung
Programmablauf Spezifikation des Produktes Start des Prozesses via Knopfdruck Generierung des XML Visualisierung des Prozesses Möglichkeit zur Interaktion sowie des Monitoring Beendung des Prozesses Stephan Delhey

23 Konzeption und Implementierung
Konzept - Fließbandverarbeitung Spezialisierung der Fließfertigung Einzelne Produkte Kontinuierlich Förderung zum nächsten Arbeitsplatz Stephan Delhey

24 Stephan Delhey

25 Konzeption und Implementierung
Konzept - Inselverarbeitung Fertigungsinseln Flexibilisierung Strukturierung nach den Produkten Stephan Delhey

26 Stephan Delhey

27 Konzeption und Implementierung
Visualisierung notwendiger Informationen Produkte besitzen eine Vielzahl von Eigenschaften Darstellung aller Informationen Problematisch Implementierung von „Zoom-Stufen“ Stephan Delhey

28 Konzeption und Implementierung
Zoom-Stufen 1. Zoom-Stufe Allgemeine Informationen Transportstatus Transportziel … Darstellung bei Prozessbeginn 2. Zoom-Stufe Detail Informationen Lochdurchmesser Länge Darstellung nach Auswahl der Komponente Stephan Delhey

29 Konzeption und Implementierung
Steuerung und Interaktion Intuitiv Mehrere Möglichkeiten für die selbe Funktionalität Natürliche Bewegungen (Bsp. Zoom) Simple Alle Funktionalitäten auch nur durch Mausklick bedienbar Standardwerte Effizient Alle Komponenten auf einen Blick ersichtlich Stephan Delhey

30 Zusammenfassung und Ausblick
Webbasierte Applikation zur Interaktion und zum Monitoring Intuitive und leicht zu erlernende Steuerung der Applikation Auswahl von Parametern sehr begrenzt Detail Ansichten optimierbar Skalierbarkeit gewährleistet Stephan Delhey