A deployment-friendly decentralized scheduling approach for cooperative multi-agent systems in production systems

Egger, Georg; Chaltsev, Dmitry; Giusti, Andrea; Matt, Dominik T.

doi:10.1016/j.promfg.2020.11.023

Cited by 9 publications

(5 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…To achieve this and to maximize system modularity and reconfigurability, we propose a multi-agent solution (see Fig. 3 a) which builds upon and expands the previous work by Egger et al 40 to embed sustainability aspects during planning and control. The proposed solution is based on a fully distributed architecture where intelligent actors can participate to the overall manufacturing capabilities, thus contributing to flexibility at a system-level , in a plug-n-play manner (provided they meet a commonly defined interface).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…Specifically, a production module might include different machines: typically, a principal one defining its main functionality (e.g., laser cutting), plus auxiliary ones (e.g., indicator lights). Following Egger et al 40 , agents schedule production tasks according to a message passing mechanism where messages are encoded as JSON strings defined according to FIPA protocols 41 . In particular, upon receiving a request to perform a certain task agents might do one of the following (see Fig.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Sustainable manufacturing through application of reconfigurable and intelligent systems in production processes: a system perspective

Todescato,

Braholli,

Chaltsev

et al. 2023

Sci Rep

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Sustainable production aims at creating products from processes that minimize environmental impact, energy consumption and natural resources. Customers and markets are ever more leaning towards digital, custom, and flexible solutions with lower environmental impact. Hence, Industry 4.0 (I4.0) solutions are increasingly including social and environmental sustainability aspects. We focus on the realization of an infrastructure integrating industrially relevant application modules by combining system reconfigurability and artificial intelligence, towards sustainable production. To meet the final goal of sustainable production, we address four challenges considering flexibility and sustainability in production in a holistic way: (1) developing infrastructural and methodological tools to support companies to explore the potential of I4.0 towards sustainable production; (2) managing the configurability and customization possibilities of products; (3) effectively handling the flexibility provided by a production system with rapid reconfiguration capabilities; (4) integrating hardware and software flexibility by using reconfigurable robotics and machine learning methods. By developing and connecting different application modules, we obtain a physical demonstrator which represents on the one hand an exemplary scenario of reconfigurable and flexible production system; on the other, it enables new research activities and insights with a see, touch & feel approach for industrial and research realities.

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Sustainable manufacturing through application of reconfigurable and intelligent systems in production processes: a system perspective

Todescato,

Braholli,

Chaltsev

et al. 2023

Sci Rep

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Bu yeni araştırmalar, etmenlerin her birinin, problemlerin çözümü için diğer etmenler ile iş birliği yapacak ve iletişim kuracak şekilde tasarlanabilmesini [153,154] ve bu da daha verimli sistemler elde edilebilmesini sağlamıştır [155,156]. Üreticiler, ürün ve hizmetleri sağlamanın daha verimli yollarını araştırmasının bir sonucu olarak, yapay zeka teknolojisinde birçok farklı alanda kullanılmak üzere gelişme gösteren MAS'ler [154,[157][158][159] dinamik performansın değerlendirmesi, üretim süreçlerinin optimizasyonu, üretim kontrolü, pazarlama, sağlık hizmetleri, bilgi yönetimi ve oyun dahil olmak üzere bir çok alanda, özellikle takviyeli öğrenme etmenlerini (reinforcement learning agent) içeren bir çok uygulamada, günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır [160][161][162][163]. Bu yaklaşımda, tekrarlanan etkileşim yoluyla, etmen, öğrenilen stratejiye dayalı olarak en yüksek ödülü kazanacak şekilde tasarlanır.…”

Section: Platformların Iş Birliği (Platform Interoperability)unclassified

IoT uygulamalarında çok etmenli sistemlerin (MAS) birlikte çalışabilirliğinin rolü: Akıllı üretim sistemlerindeki son gelişmeler üzerine bir araştırma

Uslu

2022

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Çok Etmenli Sistemler (MAS), Nesnelerin İnterneti (IoT) uygulamaları içerisinde, akıllı nesnelerin etmenler (agent) olarak tasarlanması aracılığı ile birden çok akıllı cihazdan bilgilerin algılamasını, toplamasını, paylaşmasını, pekiştirilmesini ve revize edilmesini mümkün kılmaktadır. Çok etmenli sistemler ve ilgili araçlar, sistemlerin optimizasyonunda kullanılan paradigmalar için önemli değişikliklere katkıda bulunmakla birlikte, MAS hakkındaki mevcut literatür, IoT cihazlarının gelişmiş işbirliğini açıklayan modern dağıtılmış hesaplama yöntemlerini açıklamak için yeterli düzeyde değildir. Bu araştırma, IoT içerisinde yer alan akıllı cihazların, MAS teknolojisi ile birlikte çalışabilirliği hakkında kapsamlı bir araştırma sunmaktadır. Bu kapsamda, önce etmen tabanlı sistemler ve IoT teknolojisi hakkında genel bir bilgilendirilme sunularak, çok etmenli sistemler içerisinde birlikte çalışabilirliğin önemi ve üretim sistemleri özelinde çoklu etmen teknolojisinin, sensör verilerini yakalamadan karar vermeye kadar çeşitli amaçlarla nasıl kullanılabileceğini açıklanmıştır. Çok etmenli sistemlerde birlikte çalışabilirlik için geliştirilen ve üreticiden bağımsız olarak birbirini anlayabilen iki ana dil hakkında bilgilendirme sunulmuştur. MAS'in IoT tabanlı kablosuz sensör ağında (WSN'ler) veri toplama ve entegrasyonu açıklanmıştır. Akıllı üretim sistemlerinin tasarımında, MAS'in geliştirmeye açık alanları ve gelecekteki trendlerinde IoT uygulamasını ele almak, bu makalenin bir diğer katkısı olarak sunulmuştur. Araştırmanın, IoT ve MAS üzeride çalışan araştırmacılar, tasarımcılar ve yöneticiler için bir yol gösterici olması beklenmektedir.

show abstract

“…The prosumers coordinate the communication and work collaboratively; they are relatively independent and interconnected so that they can participate flexibly in daily transactions and operations of the power market. From the perspective of the operational control, the MAS is divided into a centralized and decentralized structures 17,18,19,20 . In the centralized structure, the prosumers in the VPP are divided into several groups.…”

Section: Interaction Of the Cyber‐physical System Networkmentioning

confidence: 99%

Robustness assessment of the cyber‐physical system against cascading failure in a virtual power plant based on complex network theory

Gao

Yang

2021

Int Trans Electr Energ Syst

View full text Add to dashboard Cite

Summary The combination of a virtual power plant (VPP) and an active distribution network (ADN) can be used to aggregate distributed energy resources of prosumers. The bi‐directional power flow and information flow between prosumers ensure close coupling and interdependence of the power system and the cyber system so that the VPP gradually evolves into a typical cyber‐physical system (CPS). However, even a small cyber attack on the CPS system significantly affects the security and integrity of the VPP. To study robustness of CPS in the VPP, a novel stochastic cascading failure model based on the complex network theory is introduced, considering the impact of various interdependencies and network relationships. First, the centralized and decentralized multi‐agent system (MAS) structures in the VPP are investigated, and the fault propagation mechanism and cascading failure process of the CPS network are established. Secondly, a simple and effective comparison method is proposed to analyze the different network relationships and coupling interdependencies. Thirdly, A new multiple‐to‐multiple inter‐links addition strategy is proposed to enhance the protection of key nodes, and mainly focus on researching the intra‐ and inter‐links addition sensitivity analysis. The numerical simulation shows that optimal network relationship, coupling interdependency, and intra‐links addition strategy are determined by the proposed robustness metrics.

show abstract

A deployment-friendly decentralized scheduling approach for cooperative multi-agent systems in production systems

Cited by 9 publications

References 19 publications

Sustainable manufacturing through application of reconfigurable and intelligent systems in production processes: a system perspective

Sustainable manufacturing through application of reconfigurable and intelligent systems in production processes: a system perspective

IoT uygulamalarında çok etmenli sistemlerin (MAS) birlikte çalışabilirliğinin rolü: Akıllı üretim sistemlerindeki son gelişmeler üzerine bir araştırma

Robustness assessment of the cyber‐physical system against cascading failure in a virtual power plant based on complex network theory

Contact Info

Product

Resources

About