Features of the JADE and PADE multi-agent system platforms in industrial manufacturing applications

Abstract

Resumo

O uso de sistemas multiagentes vem surgindo como uma solução para proporcionar o autogerenciamento no fluxo produtivo da indústria, sem a necessidade da interferência humana. Atualmente, a alternativa funcional melhor documentada para esta finalidade é a plataforma JADE (Java Agent DEvelopment Framework), o que implica no uso da linguagem de programação Java. Este trabalho tem como objetivo investigar uma nova alternativa a esta plataforma, utilizando a plataforma PADE (Python Agent DEvelopment Framework) para programar um sistema multiagentes dedicado à manufatura industrial. A partir de uma planta industrial simulada, foram executadas simulações com o uso deste sistema para o controle das máquinas usadas na produção de um produto que necessitava de uma montagem multiprocessos. Os resultados apresentaram que a plataforma PADE, mesmo sendo mais nova que a já consolidada JADE, demonstra ser um framework promissor, impulsionada pelo uso da linguagem de programação Python, em ascensão no meio computacional. Ter os resultados comparativos entre as duas plataformas em métricas distintas agrega valor quando da escolha de quais sistemas e qual linguagem utilizar a partir das métricas que o usuário necessitar.

Palavras-Chaves: Sistema multiagente; PADE; JADE; indústria 4.0; sistema auto-organizável. 

Abstract

Features of the JADE and PADE multi-agent system platforms in industrial manufacturing applications.

The use of multi-agent systems has emerged as a solution to provide self-management in the industry's production flow, without the need for human interference. Currently, the best documented functional alternative for this purpose is the JADE platform (Java Agent DEvelopment Framework), which implies the use of the Java programming language. This work aims to investigate a new alternative to this platform, using the PADE platform (Python Agent DEvelopment Framework) to program a multi-agent system dedicated to industrial manufacturing. From a simulated industrial plant, simulations were performed with the use of this system to control the machines used in the manufacturing of a product, which required a multi-process assembly. The results showed the PADE platform, even though it is newer than the one already consolidated that JADE, proves to be a promising framework, driven by the use of the Python programming language, on the rise in the computing environment. Having the comparative results between the two platforms in different metrics adds value when choosing which systems and which language to use, based on the metrics that the user needs.

Keywords: Multiagent system; PADE; JADE; industry 4.0; self-organizing system.

Resumen

Características de las plataformas de sistemas multiagente JADE y PADE en aplicaciones de fabricación industrial

El uso de sistemas multiagente ha surgido como una solución para proporcionar la autogestión en el flujo de producción de la industria, sin la necesidad de interferencia humana. Actualmente, la alternativa funcional mejor documentada para este propósito es la plataforma JADE (Java Agent DEvelopment Framework), que implica el uso del lenguaje de programación Java. Este trabajo tiene como objetivo investigar una nueva alternativa a esta plataforma, utilizando la plataforma PADE (Python Agent DEvelopment Framework) para programar un sistema multiagente dedicado a la fabricación industrial. A partir de una planta industrial simulada, se realizaron simulaciones con el uso de este sistema para el control de las máquinas utilizadas en la producción de un producto, que requería un ensamblaje multiprocesos. Los resultados evidenciaron que la plataforma PADE, aunque es más nueva que la ya consolidada que JADE, demuestra ser un framework promisor, impulsado por el uso del lenguaje de programación Python, en auge en el entorno computacional. Tener los resultados comparativos entre las dos plataformas en métricas diferentes agrega valor a la hora de elegir qué sistemas y qué lenguaje utilizar, en base a las métricas que el usuario necesitar.

Palabras clave: Sistema multiagente; PADE; JADE; industria 4.0; sistema de autoorganización.