Integración de plataformas robóticas y multiagente en sistemas de fabricación

Abstract

ResumenEn los últimos años se ha producido una evolución de los sectores industriales para adaptarse a los importantes cambios en la demanda de productos: mayor personalización, mayor calidad, menor precio y menor tiempo de proceso productivo. Es por ello que las explotaciones modernas demandan un sistema de control cómodo, flexible y descentralizado. En este contexto, los sistemas de transporte se presentan como un factor determinante para poder llevar a cabo la reconfiguración de estos sistemas. Sin embargo, los marcos robóticos empleados para su desarrollo carecen de las capacidades sociales necesarias para que varios robots puedan interactuar. El presente trabajo propone una arquitectura para integrar sistemas robóticos con sistemas multi-agente. Dicha arquitectura no sólo resuelve la interacción entre robots sino que también transforma dichos sistemas de transporte en sistemas de transporte inteligentes dotados con capacidad de toma de decisiones. La arquitectura de integración propuesta se ha probado en un caso de estudio relativo a un sistema de fabricación flexible.Palabras clave: sistemas de transporte inteligente; sistemas de fabricación flexible; JADE; ROS; arquitectura de integración INTRODUCCIÓNA lo largo de los últimos años, el sector secundario, en general, y la tecnología, en particular, han avanzado mucho. Estos cambios no han sido aislados dentro del sector industrial, sino que en parte han sido promovidos por los cambios de la sociedad y el mercado. Esto se puede traducir en términos económicos como el paso de un mercado local y controlado a un mercado completamente globalizado, al que tienen acceso incluso las pequeñas y medianas empresas (PYMEs); ya sea de un modo directo a partir de sus productos, principalmente tecnológicos, o indirecto como proveedores de grandes exportadores.Esta evolución continua ha implicado cambios importantes en la demanda de los productos. Mientras los procesos industriales tradicionales, centralizados y jerárquicos, son rentables para procesos de fabricación estáticos, con redundancias de máquinas ante fallos y lotes de fabricación muy grandes; estos no se adaptan en absoluto a las exigencias actuales de un mercado que pide mayor personalización, mayor calidad, menor precio y menor tiempo en los procesos productivos [10].Para dar solución a esta problemática, los sectores industriales ya hablan desde hace algunos años de la Industria 4.0. Un sistema en el cual un conjunto de elementos heterogéneos (sensores, máquinas, sistemas de TI, etc.) se conectan a la cadena de valor más allá de la propia empresa. Los sistemas se comunican entre sí, recopilando y analizando datos entre máquinas, aumentando su autonomía, la velocidad de los procesos, la flexibilidad y, en definitiva, la eficiencia [6].Aunque la Industria 4.0 contempla la conexión de toda la cadena de valor, los sistemas de integración de los procesos productivos, en sí mismos, proponen dotar a la fábrica de mecanismos para aumentar la sencillez, modularidad y eficiencia, trasladando el control centralizado del ...