Author: Isaías Simón Marmolejo

Modelo de conocimiento en sistemas de manufactura empleando el Paradigma Holónico

Isaías Simón Marmolejo (2017)

Los sistemas holónicos de manufactura son integrados por componentes capaces de comportarse de una manera autónoma, cooperativa, auto-organizada y reconfigurable para adoptar dinámicamente estructuras distintas en condiciones de operación normales y de emergencia. Dichos componentes, llamados holones, cuentan con las siguientes características: (1) una representación del conocimiento del del sistema en el que operan, (2) una unidad de control distribuido y descentralizado, y (3) un módulo de coordinación. En este contexto la representación del conocimiento referido a un dominio específico radica en su potencial para ser compartido entre personas o software. Una ontología es propuesta como la solución para que un holón pueda describir el mundo y para resolver el problema de compartir conocimiento, puesto que las ontologías hacen explícitos los supuestos del conocimiento que se trate. A esto, el principal objeto de interés de la presente investigación es la concepción de una ontología unificada en el dominio de manufactura la cual provee una estructura taxonómica explícita y dotada de formalismo para un sistema holónico, que sea reutilizable, escalable y que respete plenamente las especificaciones de la normatividad internacional de agentes inteligentes. A diferencia de los modelos ontológicos encontrados en la literatura, el esquema de representación del conocimiento propuesto integra roles y comportamientos, mismos que son validados mediante un caso de estudio de una celda de manufactura que se encuentra en la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, haciendo al final una comparación con otras ontologías reportadas. Del caso de estudio y de la comparación se observa que una ontología es necesaria como un repositorio para la organización correcta del conocimiento puesto que permite el uso de un vocabulario común y normado, y admite un lenguaje de comunicación transparente y específico, lo que deriva en protocolos de comunicación eficientes entre holones de semántica bien definida, creando condiciones cruciales para la comunicación, misma que servirá para alcanzar ambientes adecuados para la formación de holarquías, mecanismos de negociación y colaboración.

Como un segundo objetivo lo aquí descrito busca sentar las bases que den pie a seguir avanzando en modelos de acción complejos para cada holón u holarquía que cubran las expectativas necesarias en el control de los sistemas de manufactura. Un paso difícil en el desarrollo de una estructura holónica es crear un modelo operativo, de negociación, con capacidad en actividades administrativas para la gestión de recursos, y modelos que brinden a los recursos de producción la capacidad de reactividad ante eventos inesperados, temas de interés futuros en la investigación.

Doctoral thesis

Sistemas holónicos de manufactura Holones INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES

Sistemas flexibles de manufactura según el paradigma holónico

Isaías Simón Marmolejo LUIS ENRIQUE RAMOS VELASCO (2015)

En este artículo se describe la evolución y tendencias de los sistemas de manufactura inteligentes desarrollados según el paradigma holónico. Dicho paradigma permite modelar los sistemas de manufactura de una forma más realista, facilitando la implementación en sistemas flexibles de manufactura, escalables y robustos.

Conference proceedings

Sistemas de manufactura tradicionales Sistemas flexibles de manufactura Sistemas manufactura inteligentes Sistemas de manufactura holónicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL ORGANIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN

Desarrollo de una ontología de acuerdo con el paradigma de sistemas holónicos de manufactura

Isaías Simón Marmolejo OMAR LOPEZ ORTEGA LUIS ENRIQUE RAMOS VELASCO (2016)

Con la finalidad de apreciar cómo un holón es un bloque autónomo y cooperativo de un sistema de manufactura para la transformación, transporte, almacenamiento y/o validación de la información u objetos físicos, es necesaria una base del conocimiento universal y una ontología completa. Es decir, una ontología donde el bloque de un holón sea capaz de reflejar el hecho de que las distintas unidades de manufactura se comporten de una manera autónoma, cooperativa, auto-organizada y reconfigurable. Este trabajo, describe la importancia de una ontología unificada para los sistemas de manufactura de acuerdo con el paradigma holónico como un marco funcional en un sistema de manufactura. El artículo tiene el objetivo de ilustrar los avances en el desarrollo de una ontología reutilizable y escalable, respetando plenamente las especificaciones de la normatividad internacional de agentes inteligentes. La ontología propuesta se nutre de un conjunto de criterios, conocimiento y reglas existentes dentro de los sistemas de manufactura, y se confronta con una serie de ontologías publicadas de manera directa o indirecta en artículos de investigación semejantes.

Conference proceedings

Sistemas de manufactura Ontología Sistemas de múltiples agentes Sistemas holónicos de manufactura INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS

Ontología unificada para un sistema holónico de manufactura

Isaías Simón Marmolejo Omar López-Ortega LUIS ENRIQUE RAMOS_VELASCO MARTIN ORTIZ (2018)

Los sistemas holónicos de manufactura son integrados por holones capaces de comportarse de una manera autónoma, cooperativa, auto-organizada y reconfigurable para adoptar estructuras distintas en condiciones de operación normales y de emergencia. Dichos holones cuentan con: (1) una representación del conocimiento, (2) una unidad de control distribuido y descentralizado, y (3) un módulo de coordinación. El objeto de interés de la presente investigación es la concepción de una ontología unificada en el dominio de manufactura, que garantice los requisitos en el formalismo del modelo de conocimiento de un sistema holónico. A diferencia de los modelos ontológicos encontrados en la literatura, el esquema de representación del conocimiento propuesto integra roles y comportamientos, mismos que son validados mediante un caso de estudio de una celda de manufactura de un laboratorio universitario. Los resultados muestran que al hacer uso de un vocabulario común, es posible representar coherentemente el conocimiento para que toda clase de holones en una holarquía puedan intercambiar, compartir y recuperar información.

Holonic manufacturing systems are formed by holons that are capable of behaving in an autonomous, cooperative, selforganized and reconfigurable way to adopt di erent structures under normal and emergency operating conditions. These holons possess: (1) a representation of the world in which they live, (2) a distributed and decentralized control unit, and (3) a coordination module. The object of interest of the present research is the conception of a unified ontology in manufacturing domain, that guarantees the requirements in the formalism of the knowledge model of a holonic system. Unlike the ontological models found in the literature, the proposed knowledge representation scheme integrates roles and behaviors, which are validated through a case study of a manufacturing cell from a university laboratory. The results show that by using a common vocabulary, it is possible to represent knowledge coherently so that all kinds of holons in a holarchy can exchange, share and retrieve information.

Isaías Simón Marmolejo agradece el apoyo recibido del Programa para el Desarrollo Profesional Docente (PRODEP), del Centro de Tecnología Avanzada (CIATEQ) y de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH).

Article

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