| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 3.88 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
This dissertation aims to design and implement a monitoring and control system for a small-scale production system, guided by the imperatives of Cyber-Physical Systems (CPS) and Industry 4.0.
One of the main objectives of Industry 4.0 is the connectivity of devices and systems using Internet of Things (IoT) technologies, and CPS that acts as the backbone of an infrastructure based on distributed and decentralized structures. CPS requires the use of Distributed Artificial Intelligence (DAI) techniques, such as agents and Multi-Agent Systems (MAS). The most fundamental concept of agents is to view them as entities that emulate human-like attributes, such as decision-making, intention, and perception. Agents have actions, behaviors, beliefs, intentions, and desires just like humans. CPS requires the use of MAS, allowing the incorporation of intelligence into the CPS through autonomous, proactive, and cooperative actions.
The case study focuses on a small-scale production system, consisting of an IRB 1400 ABB robot, two punching machines, and two indexed lines supplied by FischertechnikTM which runs in a Modicon M340 PLC.
The dissertation aims to develop an MAS in JADE to control the production system, with each device considered as an agent. The agents communicate with each other and report their current status, actions, and behaviors through messages formatted according to the FIPA-ACL specification. A classic approach will be adopted: requirements analysis, MAS modeling, implementation, and testing.
Esta dissertação visa projetar e implementar um sistema de monitorização e controlo para um sistema de produção de pequena escala, orientado pelos imperativos dos Sistemas Ciberfísicos (SC) e da Indústria 4.0. Um dos principais objetivos da Indústria 4.0 é a conetividade de dispositivos e sistemas utilizando tecnologias da Internet das Coisas (IoT) e SC que atuam como a espinha dorsal de uma infraestrutura baseada em estruturas distribuídas e descentralizadas. Os SC requerem o uso de técnicas de Inteligência Artificial Distribuída (IAD), tais como agentes e Sistemas Multiagentes (SMA). O conceito mais fundamental de agentes é vê-los como entidades que imitam atributos semelhantes aos humanos, como a tomada de decisões, a intenção e a perceção. Os agentes têm ações, comportamentos, crenças, intenções e desejos, tal como os humanos. Os SC requerem o uso de SMA, permitindo a incorporação de inteligência nos SC via ações autónomas, proativas e cooperativas. O caso de estudo incide sobre um sistema de produção de pequena escala, constituído por um robô IRB 1400 ABB, duas máquinas de punção e duas linhas indexadas fornecidas pela FischertechnikTM que funciona num PLC Modicon M340. A dissertação visa desenvolver um SMA em JADE para controlar o sistema de produção, com cada dispositivo considerado um agente. Os agentes comunicam entre si e reportam o seu estado atual, ações e comportamentos por mensagens formatadas conforme a especificação FIPA-ACL. Irá ser adotada uma abordagem clássica de: análise de requisitos, modelação do SMA, implementação e teste.
Esta dissertação visa projetar e implementar um sistema de monitorização e controlo para um sistema de produção de pequena escala, orientado pelos imperativos dos Sistemas Ciberfísicos (SC) e da Indústria 4.0. Um dos principais objetivos da Indústria 4.0 é a conetividade de dispositivos e sistemas utilizando tecnologias da Internet das Coisas (IoT) e SC que atuam como a espinha dorsal de uma infraestrutura baseada em estruturas distribuídas e descentralizadas. Os SC requerem o uso de técnicas de Inteligência Artificial Distribuída (IAD), tais como agentes e Sistemas Multiagentes (SMA). O conceito mais fundamental de agentes é vê-los como entidades que imitam atributos semelhantes aos humanos, como a tomada de decisões, a intenção e a perceção. Os agentes têm ações, comportamentos, crenças, intenções e desejos, tal como os humanos. Os SC requerem o uso de SMA, permitindo a incorporação de inteligência nos SC via ações autónomas, proativas e cooperativas. O caso de estudo incide sobre um sistema de produção de pequena escala, constituído por um robô IRB 1400 ABB, duas máquinas de punção e duas linhas indexadas fornecidas pela FischertechnikTM que funciona num PLC Modicon M340. A dissertação visa desenvolver um SMA em JADE para controlar o sistema de produção, com cada dispositivo considerado um agente. Os agentes comunicam entre si e reportam o seu estado atual, ações e comportamentos por mensagens formatadas conforme a especificação FIPA-ACL. Irá ser adotada uma abordagem clássica de: análise de requisitos, modelação do SMA, implementação e teste.
Description
Keywords
Cyber-physical systems FIPA Industry 4.0 JADE MODBUS TCP/IP MQTT broker OPC-UA