Diseño de una arquitectura heterárquica de control de la producción centrada en el humano

Abstract

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.