Agents industriels: du paradigme holonique aux systèmes industriels cyber-physiques

Les approches de contrôle traditionnelles sont basées sur des structures centralisées et hiérarchiques, suivant la célèbre ANSI/ISA-95 (2010), également connue sous le nom de pyramide d’automatisation, qui présente une bonne optimisation de la production, mais une faible réponse au changement de condition et à la reconfigurabilité en raison de la rigidité, du monolithisme et de la centralisation de leurs structures de contrôle. Ces approches de contrôle ne sont pas conçues ou préparées pour répondre aux exigences actuelles de réactivité, d’évolutivité, de reconfigurabilité et de robustesse.

L’avènement de l’industrie 4.0 a conduit à l’utilisation de structures de contrôle distribuées, à l’utilisation de la décentralisation des nœuds de contrôle et à l’introduction de l’intelligence pour transformer les actifs existants en processus et machines intelligents, et aussi à considérer les produits intelligents comme des acteurs importants de cet écosystème. Les systèmes multi-agents (MAS) et les systèmes holoniques sont adaptés pour faire face à ces besoins exigeants car ils offrent une manière alternative de concevoir et de mettre en œuvre de tels systèmes innovants en profitant de leur capacité à décentraliser la gestion sur des structures distribuées vers la modularité, l’évolutivité, la robustesse, la tolérance aux pannes, la reconfigurabilité et la réutilisabilité.

Le développement de solutions conformes à l’industrie 4.0 constituera une nouvelle opportunité d’utiliser les MAS et le paradigme holonique pour réaliser ces systèmes industriels cyber-physiques (ICPS) innovants et émergents qui constituent l’épine dorsale de l’industrie 4.0.

Ce chapitre introduit les principaux fondements conceptuels des systèmes MAS et holoniques et présente les agents industriels comme une instanciation de ces paradigmes technologiques pour répondre aux exigences industrielles, par exemple celles posées par les ICPS. L’alignement des agents industriels avec RAMI 4.0 est également abordé, et en particulier, il est question de l’utilisation des agents industriels pour réaliser les ICPS, concrètement pour améliorer les fonctionnalités fournies par les Asset Administration Shells (AAS), qui jouent un rôle important dans le développement et la mise en œuvre des composants de l’industrie 4.0. Finalement, le chapitre discute de certains défis et orientations de recherche qui découlent actuellement du déploiement d’agents industriels.

Positionnement des agents physiques industriels dans le cadre de RAMI 4.0

Les auteur.e.s de ce chapitre sont : Stamatis Karnouskos Paulo Leitão Armando Walter Colombo

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