Diseño de una arquitectura heterárquica de control de la producción centrada en el humano
Esta investigación propone el diseño de una arquitectura de control de la producción centrada en el humano, la cual considera las operaciones realizadas por el operador humano y el robot en el sistema de producción, los procesos de toma de decisiones y el intercambio de información en tiempo real. S...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- masterThesis
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.javeriana.edu.co:10554/59105
- Palabra clave:
- Arquitectura heterarquica
Sistemas Ciber-Físicos
Sistemas Ciber-Humanos
Industria 4.0
Heterarchical architecture
Cyber-Physical Systems
Cyber-Human Systems
Industry 4.0
Maestría en ingeniería industrial - Tesis y disertaciones académicas
Arquitectura de software
Producción
Mejoramiento de procesos
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- openAccess
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- Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Diseño de una arquitectura heterárquica de control de la producción centrada en el humano Design of a heterarchical architecture for human-centered production control |
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Diseño de una arquitectura heterárquica de control de la producción centrada en el humano Calderón Aguirre, Melida Adyanec Arquitectura heterarquica Sistemas Ciber-Físicos Sistemas Ciber-Humanos Industria 4.0 Heterarchical architecture Cyber-Physical Systems Cyber-Human Systems Industry 4.0 Maestría en ingeniería industrial - Tesis y disertaciones académicas Arquitectura de software Producción Mejoramiento de procesos |
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Arquitectura heterarquica Sistemas Ciber-Físicos Sistemas Ciber-Humanos Industria 4.0 Heterarchical architecture Cyber-Physical Systems Cyber-Human Systems Industry 4.0 Maestría en ingeniería industrial - Tesis y disertaciones académicas Arquitectura de software Producción Mejoramiento de procesos |
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Esta investigación propone el diseño de una arquitectura de control de la producción centrada en el humano, la cual considera las operaciones realizadas por el operador humano y el robot en el sistema de producción, los procesos de toma de decisiones y el intercambio de información en tiempo real. Se parte de una revisión de las arquitecturas descentralizadas para el control de la producción, y las aplicaciones de las mismas usando diversos paradigmas, así como una revisión de las investigaciones que se han realizado entorno a la aplicación de los Sistemas Ciber-Físicos y Humanos de Producción (Cyber-Physical Production and Human Systems – CPPHS). Este documento describe una arquitectura de cuatro capas que incluye, la capa de conexión donde se establecen las opciones para recolectar información y poder ser comunicada a la segunda capa de conversión de datos. La capa cibernética presenta el contexto de la arquitectura centrada en el humano, para lo cual se desarrollan agentes con sus competencias Saber-Hacer (Know-How) y Saber-Cooperar (Know-How-to-Cooperate), así como la comunicación existente entre sus funciones principales. Por último, se describe la capa de cognición que cuenta con el protocolo para la toma de decisiones basado en el paradigma de campos potenciales. Finalmente, la arquitectura se implementa en la plataforma de programación multi-agentes SPADE y se realiza una validación tipo prueba de concepto. Se utiliza el método NASA-TLX para la medición del indicador de carga mental de trabajo del humano de tal forma que se pueda determinar el impacto de la configuración basada en agentes. |
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Se parte de una revisión de las arquitecturas descentralizadas para el control de la producción, y las aplicaciones de las mismas usando diversos paradigmas, así como una revisión de las investigaciones que se han realizado entorno a la aplicación de los Sistemas Ciber-Físicos y Humanos de Producción (Cyber-Physical Production and Human Systems – CPPHS). Este documento describe una arquitectura de cuatro capas que incluye, la capa de conexión donde se establecen las opciones para recolectar información y poder ser comunicada a la segunda capa de conversión de datos. La capa cibernética presenta el contexto de la arquitectura centrada en el humano, para lo cual se desarrollan agentes con sus competencias Saber-Hacer (Know-How) y Saber-Cooperar (Know-How-to-Cooperate), así como la comunicación existente entre sus funciones principales. Por último, se describe la capa de cognición que cuenta con el protocolo para la toma de decisiones basado en el paradigma de campos potenciales. Finalmente, la arquitectura se implementa en la plataforma de programación multi-agentes SPADE y se realiza una validación tipo prueba de concepto. Se utiliza el método NASA-TLX para la medición del indicador de carga mental de trabajo del humano de tal forma que se pueda determinar el impacto de la configuración basada en agentes.This research proposes the design of a human-centered production control architecture, which considers the operations performed by the human operator and the robot in the production system, the decision-making processes and the exchange of information in real time. It starts from a review of decentralized architectures for production control, and their applications using various paradigms, as well as a review of the research that has been carried out around the application of Cyber-Physical Production and Human Systems – CPPHS.This document describes a four-layer architecture that includes the connection layer where the options to collect information are established and be able to be communicated to the second data conversion layer. The cybernetic layer presents the context of the human-centered architecture, for which agents are developed with their Know-How and Know-How-to-Cooperate competencies, as well as the communication between its main functions. Finally, the cognition layer is described, which has the decision-making protocol based on the paradigm of potential fields. Finally, the architecture is implemented in the SPADE multiagent programming platform and a proof of concept validation is performed. The NASA-TLX method is used to measure the human mental workload indicator so that the impact of the agent-based configuration can be determined.Magíster en Ingeniería IndustrialMaestríahttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001625707&lang=esPontificia Universidad JaverianaMaestría en Ingeniería IndustrialFacultad de IngenieríaZambrano Rey, Gabriel MauricioCaballero Villalobos, Juan PabloSaavedra Robinson, Luis Andrés2022-02-14T14:16:42Z2022-02-14T14:16:42Z2022-01-25http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/59105https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.59105instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T19:25:40Z |