Tehtäväohjattuihin agentteihin perustuva arkkitehtuuri
mukautuvia tuotantojärjestelmiä varten

Viime vuosikymmeninä asiakkaiden ostokäyttäytyminen on muuttunut merkittävästi. Ennen asiakkaiden hintatietoisuus johti yhtenäisiin tuotteisiin, kun taas nykyään vaaditaan moninaisempia tuotteita ja muokattavuutta kohtuulliseen hintaan. Samaan aikaan odotetaan korkealaatuisia tuotteita ja nopeaa toimitusta. Nämä seikat ovat aiheuttaneet tuotantoteollisuudelle uusia haasteita.

Reagoidakseen nopeasti asiakkaiden vaatimuksiin tuotannonsuunnittelussa on alettu keskittymään korkealaatuisten tuotemuunnelmien määrän kasvattamiseen. Tämän vuoksi tarvitaan tuotantojärjestelmiä, jotka mahdollistavat nopean Ramp Up -prosessin, moneenmuuntuvan tuotannon ja nopean mukautuvuuden. Tätä aihetta on viime vuosina lähestytty esimerkiksi agentteihin perustuvien ja holonisten tuotantojärjestelmien kautta. Kuitenkin näihin tulevaisuuden haasteisiin pystytään vastaamaan vain kompleksisilla arkkitehtuureilla ja järjestelmän entiteeteille ominaisia ovat hyvin mukautuvat käyttäytymismallit. Näiden toteuttamiseen tarvitaan paljon työtä ja järjestelmillä on tapana käyttäytyä epä-deterministisesti. Lisäksi ylhäältä alas lähestymistapa johtaa usein tehtaan täydelliseen uudelleenorganisointiin, minkä vuoksi lähestymistapaa ei suosita oikeissa teollisuusympäristöissä.

Tämän väitöstyön tarkoituksena on kehittää mukautuville tuotantojärjestelmille arkkitehtuuri, joka mahdollistaa järjestelmien helpon käyttöönoton teollisuudessa. Arkkitehtuuri perustuu alhaalta ylös -lähestymistapaan ja sisältää uudenlaisen joustavan ja älykkään tuotantotilakomponentin, manufactronin. Arkkitehtuuri kattaa kaikki perinteisen tehdasorganisaation kerrokset keskittyen kuitenkin erityisesti tuotantotilojen organisointiin.

Lähestymistapa ja tulokset perustuvat Euroopan unionin XPRESS-tutkimusprojektiin. Projektissa tehtiin yhteistyötä kolmen suuren teollisuushaaran kanssa tarkoituksena löytää joustava tuotantojärjestelmäratkaisu tulevaisuutta varten. Arkkitehtuuria sovellettiin XPRESS-projektissa lentokone-, auto- ja elektroniikkateollisuuteen ja testit osoittivat lähestymistavan soveltuvuuden. Myös lähestymistavan sujuva integrointi olemassa oleviin teollisuusjärjestelmiin osoitettiin onnistuneesti.