24/05/2016
Door Ad Spijkers
Assistentiesystemen voor industriële productie ondersteunen efficiënt werken, flexibiliteit en digitalisering van maakprocessen. In het project SmartF-IT worden aan de situatie aanpasbare systemen voor Industrie 4.0 exemplarisch uitgerold en als prototype gerealiseerd.
Assistentiesystemen passen zich aan aan de dynamische veranderingen in productielijnen met veel varianten en maken een snelle reactie op veranderde productiedoelstellingen mogelijk. Het Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern heeft met Anytime een nieuw soort optimaliseringssysteem ontwikkeld, Het rond de mens opgebouwde systeem voor dynamisch stroomlijnen past de planning van de werkzaamheden van medewerkers real-time aan aan verschillende varianten of uitvoeringen en maakt daarmee een flexibele productie mogelijk, ook voor de kleinste aantallen. De productieplanning hoeft hierdoor niet moeizaam te worden omgeprogrammeerd.
Het DFKI heeft al flink wat belangstelling voor de nieuwe benadering gekregen, onder meer tijdens de Hannover Messe een maand geleden. Volgens het instituut heeft het systeem de potentie om een revolutie in de fijnplanning te veroorzaken en ‘mooi werk’ vanuit he oogpunt van de werknemer te realiseren.
Real-time optimalisatie
In de productie aan ‘klassieke monolijnen’ worden medewerkers bij voorbeeld in zogeheten medewerkerskringen ingedeeld. Het is hun taak om de afzonderlijke arbeidsstappen sequentieel van station tot station uit te voeren en het de maken product om vaste knooppunten over te dragen aan een collega. Bij dynamische productie van meerdere varianten met geringe aantallen ontstaan tijdens de productie echter wachttijden of verkeerde belastingen, die worden veroorzaakt door de reeds vaststaande productieplanning.
Voor de dynamische stroomlijning grijpt het systeem in op de domeinkennis om de complexiteit van het optimaliseringsprobleem te beheerden. Deze kennis kan worden verkregen uit het semantische fabrieksgeheugen van productie en medewerkers. Bovendien gebruikt de benadering moderne parallelle computerarchitecturen en garandeert ze een efficiënte real-time berekening.
Dynamische omgeving
Om een optimale benutting van een productielijn te bereiken, moeten de arbeiders tijdens de lopende productie wisselende taken krijgen toebedeeld. Deze probleemstelling moet in real-time worden opgelost, met gedetailleerde beschrijvingen van het werk en in dynamisch wisselende omgevingscondities (bijvoorbeeld uitval van een station). Op grond van de hoge dynamiek, de eis van real-time aanpassing en de correlatie tussen verschillende optimaliseringsaspecten, is deze uitdaging moeilijk te realiseren door klassieke productieplanningsystemen.
Met intelligente besturingsconcepten zoals dynamisch stroomlijnen wordt niet alleen de productie maar ook de detailplanning van zelfs de kleinste seriegrootte geoptimaliseerd. (foto: DFKI)