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Eine agentenbasierte Architektur zur Anwendung semantischer Netze im Rapid Product Development

An agentbased architecture to support semantic nets in the rapid product development
 
: Diederich, Michael Karsten

:
Volltext ()

Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2007, 252 S.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2007
IPA-IAO Forschung und Praxis, 454
ISBN: 3-939890-08-1
ISBN: 978-3-939890-08-9
URN: urn:nbn:de:bsz:93-opus-30478
Deutsch
Dissertation, Elektronische Publikation
Fraunhofer IAO ()
Fraunhofer IPA ()
rapid prototyping; Produktentwicklung; Agentensystem; rapid product development; middleware; Multi-Agenten-System; semantic net

Abstract
Der stark arbeitsteilig organisierte Produktentstehungsprozess wird bestimmt durch die wachsende Zahl von spezialisierten Experten. Dadurch ist neben der ablaufbe-dingten Aufteilung von Aufgaben eine Verteilung der Kompetenzen auf Experten zu beobachten. Die Integration von neuen Produktfunktionen bedeutet einen erhöhten Abstimmungsbedarf. Dieser Abstimmungsbedarf bedingt eine erhöhte Kommunikation der Experten und eine gemeinsame, flexible Datenhaltung, um eine verbesserte Koordination des Produktentstehungsprozesses zu erzielen. Der RPD-Prozess umfasst alle benötigten Wissensdomänen und deren Experten, die für die erfolgreiche Durchführung von RPD-Projekten notwendig sind. Dies sind vor allem die Bereiche Prototypenbau, Qualitäts- und Kostenmanagement, Projektplanung, Simulation und Bewertung von Prototypeigenschaften, Konstruktionsverfahren, sowie Verfahren zur optimalen Materialauswahl.
Als gemeinsame Datenbasis wurde das Aktive Semantische Netz (ASN) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 374 entwickelt. Die unterschiedlichen RPD-Domänen legen ihre Informationen, die für den RPD-Prozess von Bedeutung sind, im ASN ab. Dieses explizite Wissen ist dabei logisch nach den Zusammenhängen zwischen den Wissensdomänen strukturiert. Das ASN stellt den verteilten Entwicklungsteams des RPD eine gemeinsame Grundlage der Datenhaltung zur Verfügung, die alle Wissensbereiche des Produktentstehungsprozesses in einem integrierten Produktmodell repräsentiert und die Voraussetzung für Kommunikations- und Koo-perationsmechanismen ist.
Bei der Anwendung des ASN hat sich jedoch gezeigt, dass diese nahezu auf das Funktionsspektrum traditioneller Datenbanksysteme beschränkt bleibt, solange für die erweiterten Repräsentationskonstrukte keine adäquaten Anfragestrukturen be-reitgestellt werden. Somit entsteht die Notwendigkeit, eine erweiterte Funktionalität zur Integration der interdisziplinären Anwendungen mit dem ASN in Form einer RPD-Middleware aufzubauen.
Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer agentenbasierten RPD-Middleware, die die funktionale Lücke zwischen dem ASN, als Datenhaltung, und den RPD-Anwendungen, als Werkzeuge des Produktentstehungsprozesses, schließt, um eine Integration der RPD-Experten entlang des RPD-Prozesses zu erreichen. Die Agenten der RPD-Middleware nehmen dabei die Aufgaben der Informationsbeschaffung, -aufbereitung und -überwachung, sowie der Koordination wahr und nutzen die im ASN hinterlegten semantischen Zusammenhänge.

 

The strongly based on division of labor organized product developing process (RPD-Process) is defined by the increasing number of highly specialized experts. Thereby a distribution of the competencies on experts is recognized among the allocation of tasks. Due to an increased co-ordination need the integration of new product functions is more difficult. This co-ordination need causes increased communication of the experts, in order to obtain an improved co-ordination of the product developing process.The RPD-Process contains all necessary knowledge domains and their experts, which are necessary for the successful execution of RPD projects. These are above all the areas of constructing of prototypes, quality and cost management, project planning, simulation and evaluation from prototype characteristics, construction procedures, as well as procedures to the optimal choice of materials.
As the first integration step a common database the active semantic net (ASN) was developed in the context of the Sonderforschungsbereich 374. All for the RPD-Process needed information are stored of the different RPD-Domains in the ASN. This explicit knowledge is structured thereby after the context between the knowledge domains logical. Thereby the ASN provides a common basis of the data management to the distributed development teams of the RPD, which all knowledge areas of the product developing process in an integrated product model represented and which are a requirement for communication and co-operation mechanisms.
With the application of the ASN however it turned out that functionality remains limited almost to the function spectrum of traditional database systems, as long as for the extended representation forms no adequate inquiry structures are made available. Therefore it is necessary to develop an extended functionality for the integration of interdisciplinary applications with the ASN in form of a RPD-Middleware.
A goal of this work was the development of an agent-based RPD-Middleware, which closes the functional gap between the ASN and RPD-Applications in order to reach an integration of the RPD-Experts along the RPD-Process. The agents of the RPD-Middleware realize thereby the tasks of the provision of information, preparation and monitoring, as well as the co-ordination and use the semantic connections deposited in the ASN.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-57439.html