Sistemas multi-agentes e coordenação bio-inspirada aplicados a sistemas de automação de manufatura

Abstract

A globalização econômica é um fenômeno que tem gerado um mercado que demanda produtos customizados, de alta qualidade e com custos de produção reduzidos para semanter competitivo. Este cenário exige o desenvolvimento de sistemas de produção do tipo "mass customization" que são sistemas que garantem um custo baixo de produção (como os tradicionais sistemas de produção em massa) e ao mesmo tempo possuem a flexibilidade requerida que permite a personalização individual dos produtos. A fim de implementar esse tipo de sistema, dispositivos com mais autonomia e capazes de se autogerenciar passam a ser desejados em vez dos sistemas convencionais com programação centralizada e arranjo de funcionalidades fixas. O conceito de sistemas multi-agentes propõe a descentralização do controle que o mercado requer e fornece aos componentes da planta uma variedade de novas funcionalidades que permitem otimizar seu desempenh. Isso permite que os equipamentos passem a se comportar como agentes de manufatura e possam negociar entre si os processos de manufatura. Porém, o desempenho destes sistemas está fortemente relacionado à coordenação entre os agentes e a qualidade dos dados usados na tomada de decisões, portanto, uma otimização bio-inspirada é proposta a fim de garantir um bom desempenho entre os dispositivos. Buscando fornecer dados para a análise de desempenho e potencialidades desta proposta, um estudo de caso de uma planta de manufatura sob uma plataforma multi-agente usando otimização bio-inspirada é estudada.

Economic globalization is a phenomenon that has created a market that demands customized products, with high quality at low prices to stay competitive. This situation requires the development of mass customization production systems which are systems who ensure a production low price (as the traditionalmass production systems) and at the same time, owns the required flexibility to allow an individual product customization. In order to implement those systems, devices with more autonomy and able to manage themselves are desirable instead of the conventional systems with centralized programming and fixed functionalities. The concept of multi-agent systems, proposes the decentralization that the market requires, and offers to the plant devices a wide range of new features that allow to improve its performance, including that those devices behave as manufacturing agents allowing them to negotiate the required manufacturing processes among themselves. However, the performance of those systems is strongly related to the coordination among agents and the quality of the data used to make decisions, therefore, a bio-inspired optimization is proposed in order to guarantee a well performance among devices. Looking to provide data to performance analysis and potential of the proposal, a case study of a manufacturing plant using a multi-agent platform and bio-inspired optimization is studied.