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59,80 €
ISBN 978-3-8191-0795-5
Softcover
310 pages
78 figures
404 g
21 x 14,8 cm
English
Thesis
August 2026
Sebastian Tim Behrendt
Service-oriented Production Planning and Control of Reconfigurable Manufacturing Systems
Diese Dissertation präsentiert einen serviceorientierten Ansatz für die Produktionsplanung und -steuerung (PPS), der speziell auf rekonfigurierbare Produktionssysteme zugeschnitten ist. Sie adressiert die Einschränkungen monolithischer, eng gekoppelter PPS-Lösungen in dynamischen Industrieumgebungen, in denen heterogene Datenquellen, sich verändernde Systemfähigkeiten und volatile Nachfrage eine adaptive Integration und Orchestrierung erfordern. Die vorgeschlagene Architektur kombiniert eine Middleware für schemabasierte Datenintegration, ein Serviceregister für dynamische Auffindbarkeit sowie eine auf Petrinetzen basierende aufgabenagnostische Serviceorchestrierungen. Large Language Models (LLMs) werden für das automatisierte Schemamapping eingesetzt, um den Integrationsaufwand zu reduzieren und die schnelle Einbindung neuer Services zu ermöglichen. Das System wurde in verschiedenen industriellen Szenarien validiert und zeigte die Fähigkeit, komplexe PPS-Regelkreise mit minimalem menschlichem Eingriff zu komponieren, auszuführen und zu rekonfigurieren. Quantitative Ergebnisse belegen eine gesteigerte Automatisierung der Datenintegration und Flexibilität in der Service-Orchestrierung, während qualitative Rückmeldungen die praktische Anwendbarkeit in Brownfield-Kontexten bestätigen. Die Arbeit liefert damit einen formalisierten, skalierbaren und anpassungsfähigen Rahmen, der PPS in Richtung softwaredefinierter, vollständig rekonfigurierbarer Produktionsökosysteme weiterentwickelt.
Keywords: Software-defined manufacturing; Production planning and control; Closed-loop control; Reconfigurable Manufacturing Systems; Digital twin; IIoT
Forschungsberichte aus dem wbk, Institut für Produktionstechnik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Edited by Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer, Prof. Dr.-Ing. Gisela Lanza and Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze, Karlsruhe
Volume 313
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Electronic publication (PDF): 978-3-8191-0833-4
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