Internet der Dinge - Wandelbare Echtzeit-Logistiksysteme auf Basis intelligenter Agenten für den produktionsnahen Betrieb
Kurzfassung:
Das Internet der Dinge bildet ein Rahmenwerk für eine neue produktionsnahe und agentenbasierte Materialflussteuerung. Das Materialflusssystem wird aus lokal agierenden Einheiten, so genannten technischen Agenten, zusammengesetzt. Der erforderliche Datenaustausch der Elemente im Internet der Dinge erfolgt über Radiofrequenz-Identifikationssysteme. Mit den hier vorgestellten Entwicklungen werden die technischen Grundlagen für die zukünftige Generation logistischer Produkte und Netzwerke gelegt. Schon während der Laufzeit gab es erste vorwettbewerbliche Umsetzungen.
www: http://www.internet-der-dinge.de
Prof. Dr. Michael ten Hompel
Fraunhofer-Institut für Materialfluß und Logistik - IML
Tel.: 0231 9743-600
E-Mail: m.tenhompel@iml.fhg.de
Ansprechpartner bei PTKA-PFT:
Dipl.-Ing. Thomas Rosenbusch
Tel.: +49 721 608-25273
E-Mail: thomas.rosenbusch@kit.edu
Problemstellung und Projektziele
Im Internet heutiger Prägung werden Nachrichten und Daten paketweise versandt. Dies geschieht nur selten auf dem direkten, geografisch kürzesten Wege, sondern - im Idealfall - auf dem zeitlich kürzesten Weg, so wie es z.B. die aktuelle Netzauslastung erwarten läßt oder wie es besondere Anforderungen der Nachricht erfordern.
Hierzu enthält jede Email einen "Kopf", in dem Herkunft und Ziel, Dateianhänge, bisher zurückgelegter Weg und besondere Anforderungen an die Behandlung der Nachricht aufgeführt sind. Auf dem Weg erkennen Systeme an den Netzknoten - "Router" - diesen Kopf und leiten die Nachricht entsprechend der Anweisungen im Nachrichtenkopf an den nächsten Netzknoten weiter.
Beim Internet der Dinge wird diese Behandlungsweise von Nachrichten auf Gegenstände ausgedehnt - Behälter oder Pakete steuern so die Materialflußeinrichtungen auf ihrem eigenen Weg vom Versender zum Empfänger. Das Internet der Dinge bildet ein Rahmenwerk für eine neue produktionsnahe und agentenbasierte Materialflussteuerung.
Vorgehensweise
Das Materialflusssystem wird aus lokal agierenden Einheiten, so genannten technischen Agenten, zusammengesetzt. Bei technischen Agenten kann es sich sowohl um Materialflusstechnik, wie Weichen oder Fahrzeuge, als auch um intelligente Behälter handeln. Diese setzen sich aus dem physikalischen Materialflussmodul, bestehend aus Elektrik, Mechanik und Steuerungsgerät und einem oder mehreren Softwareagenten zusammen. Mit den Softwareagenten verfügt jede dieser Einheiten über die Fähigkeit, den Informationsaustausch mit anderen technischen Agenten zu vollziehen und dabei selbständig Entscheidungen über logistische Prozesse mit den jeweils beteiligten Agenten auszuhandeln.
Der erforderliche Datenaustausch der Elemente im Internet der Dinge erfolgt über Radiofrequenz-Identifikationssysteme.
Ergebnisse
Mit den hier vorgestellten Entwicklungen wurden die technischen Grundlagen für die zukünftige Generation logistischer Produkte und Netzwerke gelegt. Schon während der Laufzeit gab es erste vorwettbewerbliche Umsetzungen.
Anwendungspotenzial
Zukünftig werden die Dinge den Materialfluss steuern und nicht umgekehrt: Dann werden logistische Objekte (Pakete, Behälter, Paletten etc.) ihren Weg selbstständig durch inner- und außerbetriebliche Netze finden und die dazu notwendigen Ressourcen selbstständig anfordern.
Die erarbeiteten Konzepte wurden veröffentlicht und stehen für die Umsetzung in industriellen Anwendungen zur Verfügung. Ausgangspunkt für ein Aufgreifen der gefundenen Lösungen und deren industrielle Umsetzung ist die geschaffene vorwettbewerbliche Referenzimplementierung. Diese Software und vor allem die zugehörigen Schnittstellen-Definitionen werden im Quelltext zugänglich gemacht (open source). Ausgenommen hiervon sind firmenspezifische Lösungen, z.B. Steuerungsagenten für Demonstrationsfahrzeuge.
Die Konsortialpartner unterstützen ausdrücklich das Bestreben, die erzielten Ergebnisse zu verbreiten, um der Vision des Internets der Dinge und den daraus resultierenden wirtschaftlichen Vorteilen zum industriellen Durchbruch zu verhelfen.