Verteilte Simulation und Emulation von Materialflusssystemen mit dezentraler Steuerung:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Dortmund
Praxiswissen
2014
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| Schriftenreihe: | Logistik für die Praxis
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| Beschreibung: | III, 315 S. Ill., graph. Darst. 24 cm |
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VORWORT 1
KURZFASSUNG : 3
ABSTRACT 5
1 EINFUEHRUNG 7
1.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG 8
1.2 ZIELSETZUNG 11
1.3 AUFBAU DER ARBEIT 11
2 GRUNDLAGEN 15
2.1 MATERIALFLUSSSYSTEME 15
2.1.1 AUFBAU UND AUFGABEN KLASSISCHER MATERIALFLUSSSTEUERUNGEN 16
2.1.2 VERTEILUNG VON STEUERUNGSFUNKTIONEN 20
2.1.3 MULTIAGENTENBASIERTE MATERIALFLUSSSTEUERUNG 22
2.2 SIMULATION 32
2.2.1 SEQUENZIELLE SIMULATION 35
2.2.2 VERTEILTE SIMULATION 37
2.3 EMULATION 40
3 AUFGABEN UND VERFAHREN DER VERTEILTEN SIMULATION UND EMULATION 43
3.1 MAPPING UND SCHEDULING 43
3.2 FORMALES MODELL DER VERTEILTEN SIMULATION 44
3.3 SYNCHRONISATION 47
3.3.1 ZIELE DER SYNCHRONISATION 47
3.3.2 VERFAHREN ZUR KONSERVATIVEN SYNCHRONISATION VON
SIMULATIONSMODELLEN 49
3.3.3 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT 66
3.4 PARTITIONIERUNG 69
3.4.1 ZIELE DER PARTITIONIERUNG 69
3.4.2 VERFAHREN ZUR PARTITIONIERUNG VON SIMULATIONSMODELLEN 72
3.4.3 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT 87
3.5 KOPPLUNG VON STEUERUNGSSYSTEM UND SIMULATOR 89
3.5.1 ANWENDUNGSKONTEXT DER EMULATION 89
3.5.2 SCHNITTSTELLEN ZWISCHEN STEUERUNGSSYSTEM UND TECHNISCHEM SYSTEM 90
3.5.3 SYNCHRONISATION 92
3.5.4 REPRODUZIERBARKEIT 101
3.5.5 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT 103
3.6 KOMMUNIKATION 104
3.6.1 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUREN UND IHRE EIGENSCHAFTEN 104
3.6.2 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT 107
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4 MULTIAGENTENBASIERTE STEUERUNG VON MATERIALFLUSSSYSTCMEN 109
4.1 BESCHREIBUNG VON MATERIALFLUSSSYSTEMEN IM SIMULALIONSMODELL 109
4.1.1 FESTLEGUNG DER KOMPLEXITAET VON MATERIALFLUSSSYSTEMEN IM
SIMULATIONSMODELL 111
4.1.2 MODELLIERUNG VON MATERIALFLUSSSYSTEMEN 113
4.2 DEZENTRALES ROUTING IN MATERIALFLUSSSYSTEMEN 116
4.2.1 AUFGABEN UND ZIELE DES ROUTINGS IN DATENNETZEN 116
4.2.2 ROUTINGVERFAHREN FUER PAKETVERMITTELNDE DATENNETZE 117
4.2.3 ROUTING VON INFORMATIONEN UND ROUTING VON LASTOBJEKTEN 122
4.2.4 DEZENTRALE ROUTINGVERFAHREN FUER MATERIALFLUSSSYSTEME 124
4.2.5 AGENTENBASIERTES ROUTING IN MATERIALFLUSSSYSTEMEN 126
4.3 REFERENZVERFAHREN ZUR DEZENTRALEN MATERIALFLUSSSTEUERUNG 132
4.3.1 ANFORDERUNGEN AN DIE REFERENZVERFAHREN 132
4.3.2 BESCHREIBUNG DER REFERENZVERFAHREN 133
5 LOESUNGSKONZEPT 145
5.1 FRAMEWORK FUER VERTEILTE SIMULATION UND EMULATION 145
5.2 EINFLUSSFAKTOREN BEZUEGLICH DES SPEEDUP DER VERTEILTEN SIMULATION 148
5.2.1 FORMALISIERUNG DES SPEEDUP DER VERTEILTEN SIMULATION 148
5.2.2 ANFORDERUNGEN AN DIE SYNCHRONISATION UND PARTITIONIERUNG 152
5.3 SYNCHRONISATIONSVERFAHREN 154
5.3.1 ALGORITHMUS 154
5.3.2 VORHERSAGE EXTERNER EREIGNISSE 166
5.3.3 BERECHNUNG DES LOOKAHEAD 169
5.4 PARTITIONIERUNGSVERFAHREN 170
5.4.1 ABSTRAKTION DES SIMULATIONSMODELLS FUER DIE PARTITIONIERUNG 171
5.4.2 ZIELFUNKTION 175
5.4.3 GEWICHTUNG DES PARTITIONIERUNGSGRAPHEN 177
5.4.4 VERWENDUNG VON METIS FUER DIE PARTITIONIERUNG 183
5.5 VERFAHREN FUER BESCHLEUNIGTE EMULATION 185
5.6 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 190
6 EVALUATION 193
6.1 VERWENDETE SOFTWAREPAKETE 193
6.1.1 AUTOMOD 193
6.1.2 JADE 197
6.2 IMPLEMENTIERUNG 197
6.2.1 KOMPLEXITAET DER BETRACHTETEN MATERIALFLUSSMODELLE 200
6.2.2 WERKZEUG ZUR AGENTIFIZIERUNG UND PARTITIONIERUNG VON
SIMULATIONSMODELLEN 201
6.2.3 PROZESSSYSTEM DES MATERIALFLUSSSIMULATORS 208
6.2.4 MULTIAGENTENBASIERTES STEUERUNGSSYSTETN 209
6.2.5 MIDDLEWARE FUER KOMMUNIKATION 210
6.3 TESTSPEZIFIKATION 211
6.3.1 UNTERSUCHUNGSZIELE UND -UMFANG 211
6.3.2 REFERENZMODELLE 216
6.3.3 TESTUMGEBUNG 222
6.3.4 TESTDURCHFUHRUNG 223
6.4 ERGEBNISSE 224
6.4.1 SYNCHRONISATIONSVERFAHREN 224
6.4.2 EREIGNISGRANULARITAET 226
6.4.3 PARTITIONIERUNGSVERFAHREN 228
6.4.4 ROUTINGVERFAHREN 230
6.4.5 STRUKTURELLE UND EXTERNE DYNAMISCHE KOMPLEXITAET 231
6.4.6 EMULATION 234
6.4.7 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 238
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 243
7.1 ERGEBNISSE IM UEBERBLICK 243
7.2 AUSBLICK 245
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 249
TABELLENVERZCICHNIS 253
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 255
SYMBOLVERZEICHNIS 257
LITERATURVERZEICHNIS 259
A ANHANG 278
A.L SPEZIFIKATION DER EINGABEDATEIEN FUER DIE VERTEILTE SIMULATION UND
EMULATION 278
A.L.L AGENTENDEFINITION 278
A.L.2 SIMULATIONSKONFIGURATION 280
A.L .3 LAST- UND STOERUNGSDATEN 282
A.2 SPEZIFIKATION DER NACHRICHTEN FUER DIE VERTEILTE SIMULATION UND
EMULATION 283
A.3 BENUTZEROBERFLAECHEN DER ENTWICKELTEN WERKZEUGE 288
A.4 KENNZAHLEN ZU DEN MODELLKLASSEN DER EXPERIMENTELLEN TESTLAEUFE 291
A.5 ERLAEUTERUNG DER FUNKTIONSWEISE DES DIJKSTRA-ALGORITHMUS 298
A.6 FORMALISIERUNG DER KONSERVATIVEN SYNCHRONISATION 300
A.7 IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE DES STEUERUNGSSYSTEMS AUF BASIS VON JADE 302
A.7.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DER JADE PLATFORM 302
A.7.2 UMSETZUNG DER ROUTINGVERFAHREN 305
A.7.3 NACHRICHTENSCHNITTSTELLE 306
A.8 IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE DES AUTOMOD-PROZESSSYSTEMS 307
A.8.1 GRUNDLEGENDE FUNKTIONSWEISE 307
A.8.2 AGENTENKOMMUNIKATION IM SIMULATOR 309
A.8.3 BERECHNUNG VON GARANTIEN 310
A.8.4 TERMINIERUNG DER SIMULATION 31 ]
A.9 IMPLEMENTIERUNGSASPEKTE DER MIDDLEWARE FUER KOMMUNIKATION 314
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