Wat met de conventionele erp/crm-systemen nooit is gelukt, flexibele en efficiënte besturing van commerciële en logistieke werkvloerprocessen, is nu binnen bereik door besturing met agents. Die intelligente softwareobjecten werken samen met hun omgeving en zoeken steeds weer een optimale oplossing.
Agent-technologie bewerkstelligt een omslag in de geautomatiseerde operationele besturingen. Het bouwen en beheren van die besturingen vraagt van ict’ers een ander denken, niet meer vanuit de rigide monolithische enterprise-systemen, maar vanuit zelfstandige, intelligente software-objecten die met elkaar en met enterprise-systemen communiceren.
In die nieuwe besturingswereld formuleert en analyseert de industrial engineer het proces. Hij modelleert de agent en geeft het zijn eigen identiteit. De ict’er gebruikt dat fysieke model van de ingenieur om er een besturings- en communicatiesysteem van te maken. Dat gebeurt met agent-based software. Transumo/Diploma projectleider prof. dr. J. van Hillegersberg van de Technische Universiteit Twente vertelt er over.
Enterprise is passé
"We gaan af van de enterprise-automatisering", stelt Van Hillegersberg. Die strak procedurele manier van denken en besturen is niet volgens de werkelijkheid. In het vóór-automatiseringstijdperk regelde de productiebaas, expeditiechef, chauffeur of schipper iedere activiteit op basis van actuele situaties. Met enterprise-software kan dat niet, met agentgeoriënteerde soft- en hardware kan dat wel. Dat komt doordat de agent werkt volgens het denken en doen van de regelende mens. De industrial engineer analyseert de besturingsprocessen, modelleert ze, voegt er intelligentie en flexibiliteit aan toe zodat het model steeds optimaal kan beslissen op basis van informatie uit zijn omgeving.
Wie zijn die engineers? "We hebben een generatie jonge ingenieurs die agents ontwikkelen, en dat gebeurt niet alleen aan de Twentse Universiteit, maar ook aan andere universiteiten", weet Van Hillegersberg. "Het dilemma nu is het gebrek aan ict’ers, die de ontwikkelde agent modellen kunnen vertalen naar zelfstandig regelende en communicerende objecten."
Omslag in denken
De bouw van een agentgeoriënteerde besturing vraagt om een omslag in denken. Een erp-systeem wordt top down gestructureerd en verankerd in procedures en databasetabellen. Van dat alles is in een objectgeoriënteerde agentomgeving niets terug te vinden. Een agent heeft een eigen identiteit, praat met relevante agents uit zijn omgeving en regelt met zijn eigen intelligentie het onderliggende fysieke proces.
Voor de moderne industrial engineer is die werkwijze een vanzelfsprekende zaak. Voor het merendeel van de informatici betekent die omslag, na vele decennia van worstelen met ‘onberekenbare’ praktijken en omgaan met ‘logische’ administratieve systemen, een drastische omschakeling. Gevolg is dat er veel te weinig automatiseringspersoneel is dat de ontwikkeling van agentgeoriënteerde software aandurft.
Zelfstandig regelen
Een agent communiceert en houdt rekening met orders die veranderen, storingen aan machines, personeelsgebrek of wat dan ook. Processen worden niet bestuurd met diverse modules, de agent regelt alles zelfstandig. Om met de omgeving rekening te houden is informatie nodig van andere agents. Veel van de benodigde informatie komt ook uit enterprise-systemen. Die behouden dus wel hun functie voor tactische en strategische besturing.
Voor de ict’er betekent deze omslag niet meer werken aan delen van kolossale systemen, maar samenwerken met industrial engineers, die processen analyseren, modelleren, er kennis aan toevoegen en ze flexibel maken. Zo’n systeem wordt gebouwd met aosd (agent oriented system development), agent-toolkits en soa’s (service oriented architectures). Zowel de ingenieur als de ict’er werkt met nieuwe tools en in een nauw samenwerkingsverband. Simulatiemodellen zijn van nut om tijdens de ontwerpfase alternatieve agentconfiguraties uit te testen. Welke intelligent gedrag en welke onderhandelingsmechanismen hebben het beste effect?
Weinig aandacht
Van Hillegersberg vraagt zich af waarom de grote ict-ondernemingen nog zo weinig aandacht schenken aan deze nieuwe wijze van procesbesturing. De te behalen voordelen ten opzichte van de conventionele besturingen zijn veel effectievere en goedkopere besturingen die veel beter passen in het doen en denken van vooral het midden- en kleinbedrijf.
Ontwikkeling van agents betekent voor de leveranciers een nieuwe markt. Weliswaar staat daar tegenover de voor hen nu nog aantrekkelijke markt van implementatie en onderhoud van enterprise-systemen. Kleinere systeem- en softwarehuizen dringen echter al met succes in deze nieuwe markt door.
Het toepassingsgebied is breed, de manier van besturen veelbelovend. Het gaat niet alleen om de logistieke stroom door de fabriek, maar ook die over de weg, het weggebruik zelf, enzovoorts. De ontwikkeling van agentgeoriënteerde besturingen wordt dan ook gestimuleerd door de overheid. In het programma BSik Transumo worden de mogelijkheden van agenttechnologie voor de industrie verkend. Dit programma beoogt ook de ontwikkeling van agentsystemen voor het terugdringen van het verkeer door intelligente benutting van infrastructuren, bijvoorbeeld door het dynamisch prijzen van factoren als het weggebruik en telewerken.
Slim plannen met nieuwe, dynamische en intelligente planningsstrategieën staat centraal. Door slim plannen worden bijvoorbeeld goederenstromen in bedrijven dunner en sneller, kunnen voertuigen beter worden belast, maken zij minder kilometers, worden files vermeden, onnodige kilometers voorkomen en kan onderhoud beter worden voorspeld.
Intelligent onderhandelen
Agent technologie ontwikkelt zich o.a. uit actieve rfid (radio frequency identification). Bij de eerste generatie rfid-systemen werd allerlei informatie gemeten en vastgelegd. Bij agenttechnologie wordt die informatie intelligent verwerkt. Een nieuw aspect is dat de agents met elkaar onderhandelen over de meest effectieve oplossing. Geen enkel enterprisesysteem kan dat. Het onderhandelen gaat dan over spoedorders, materiaalbeschikbaarheid, seriegrootte, kosten en ombouwen. Al die problemen, die vroeger door de planner of bevrachter, de fabrieksbaas of de chauffeur werden opgelost, worden nu door agents overgenomen. Die agents reageren ook op unieke situaties, zo als ‘wie vervangt wie bij ziekte’ en ‘wat te doen als er een vrachtauto pech heeft’.
In banketbakkerij Merba in Oosterhout loopt een proefproject waarbij agents de aanvoer van grondstoffen naar de mengmachines regelen. Merba werkt op klantenorder. Iedere order wordt uitgevoerd op basis van specifieke recepturen en die informatie wordt doorgegeven aan agv’s (automated guided vehicles) met elk een intelligente tag. De agv’s halen de benodigde grondstoffen uit silo’s en vervoeren deze grondstoffen naar een menger. Eerst regelen zij onderling de taken; wie haalt welke grondstoffen voor welke order en vervolgens wordt door de agent aan de bunkers van de silo’s de opdracht gegeven om de grondstoffen af te wegen en in de stortbakken klaar te zetten.
Geheel onbemand
De betreffende agv rijdt nu naar de achtereenvolgende stortbakken en laadt volgens receptuur de grondstoffen. Deze grondstoffen worden naar een toegewezen menger vervoerd en daar gestort, zodat het mengen van het deeg kan beginnen. Het gehele proces vindt onbemand plaats. De agv’s communiceren met elkaar, wanneer er een agv uitvalt regelen de overgebleven wagens het werk. Het proces is in het ontwikkelstadium gesimuleerd. In de simulatie zijn agv’s van diverse leveranciers betrokken en op basis van de uitkomsten van de simulatie is voor een bepaald merk en type gekozen.
Een ander, met IBM & Wageningen uitgevoerd onderzoek (FreshOnDemand) betreft onder meer de mogelijkheden van het volgen van voedselketens zoals de vis-consumentketen vanaf ontvangst van de gesorteerde vis tot aan de verkoop uit het schap. De houdbaarheidsdatum staat weliswaar als een vast gegeven op de verpakking, maar wordt in feite bepaald door de temperatuurcondities in de logistieke keten. Agents volgen dit ketenproces en bepalen niet alleen de effectieve houdbaarheidsdatum, maar regelen bijvoorbeeld ook de temperatuurcondities.
Scenario-ontwikkeling
"We voeren momenteel een aantal van dergelijke projecten uit en werken daarbij samen met ondernemingen die zich inwerken in de agent-techniek en de logistiek van de agent-besturing. Die ontwikkeling is inmiddels goed op gang gekomen", zegt Van Hillegersberg. De software-ontwikkeling voor een bepaalde agent is niet ingewikkeld. Veel tijd gaat zitten in de ontwikkeling van de scenario’s. Dat wordt in de nabije toekomst consultancy-werk.
Het gaat dan niet alleen om de scenario-ontwikkeling, maar ook om het onderhouden van het agent-systeem. Werkvloeren veranderen voortdurend, scenario’s en de intelligentie van de agents moeten daar op aangepast worden. Al moeten zelflerende mechanismen er voor gaan zorgen dat agents leren zich aan te passen aan veranderende omstandigheden, de rol van de mens bij het ontwerp en herontwerp blijft cruciaal.
Wie regelt?
Van Hillegersberg ontwikkelt met zijn medewerkers en relaties toepassingen. Hoe die toepassingen er uiteindelijk uitzien moet de markt oplossen. Er is geen plaats voor ‘standaard’ agents. De besturingsdomeinen zijn uiterst dynamisch. Niet alleen de besturingsprocessen zelf zijn veranderlijk, maar ook is de vraag wie regelt; het object zelf of de omgeving van het object.
"Regelen de AGV’s onderling de werkzaamheden of gaan de voorraadsilo’s en de mengers de dienst uitmaken?" En bepaalt het navigatiesysteem de route of vertelt de agent die de weg beheert langs welke route moet worden gereden? Agent-technologie gaat het maken. Agents zijn agile: buigzaam, flexibel. Agents brengen weer kennis in het beheer van de operationele goederenstromen. De techniek wordt goedkoop. De kosten schuilen in de ontwikkeling en het onderhoud van scenario’s. Er wordt inmiddels al gewerkt aan agents die zelf scenario’s ontwikkelen.
