Probleemstelling
Tot op heden bestaan productielijnen grotendeels uit op zichzelf opererende robots die specifieke taken uitvoeren zonder (of met minimale) communicatie of coördinatie met andere robots. Hierdoor zal er bij een defect menselijke interventie nodig zijn om de productie terug op te starten. Er zal een diagnose moeten gebeuren om het defect te lokaliseren en eventueel een herstelling uit te voeren. Pas van zodra het defect is gevonden, kan de productielijn weer opgestart worden. Interessant zou zijn - mocht het mogelijk zijn - dat de productielijn zichzelf autonoom kan herorganiseren om zo verder te kunnen produceren aan een beperkte capaciteit.
Vanwege de evolutie naar Industrie 4.0 zijn de communicatiemogelijkheden van industriële systemen zoals robots drastisch verhoogd. Dit zorgt ervoor dat de staat van de robot in een digitale omgeving kan worden weergegeven. Je kan als het ware stellen dat de robots een aanwezigheid hebben in cyberspace. Dit soort systemen kan worden geclassificeerd als Cyber Physical System (CPS). Doordat de systemen nu met elkaar verbonden zijn, vormen deze een collectief systeem.
Er zijn al collectieve digitale systemen genaamd swarms. In de literatuur ter zake wordt gesproken over swarm intelligence of robotics. Een van de hoofdeigenschappen van swarms is dat deze systemen zichzelf kunnen herconfigureren.
Centrale onderzoeksvraag
De primaire onderzoeksvraag luidt als volgt: Kunnen we een productielijn zich autonoom laten herconfigureren door de implementatie van swarm technologie, zodat deze in geval van een defect zelfstanding kan verder werken met een beperkte capaciteit?
Het implementeren van swarm functionaliteit in de CPS van een geautomatiseerde productielijn biedt de volgende kansen:
- Een dynamischere productielijn die wisselende productiedoelstellingen kan opvangen.
- Verhoogde robuustheid door defecten automatisch te detecteren en hierop autonoom een geschikte respons voorzien d.m.v. een herconfiguratie van de productielijn