Wissensbasierte Konfigurierung

Konfigurieren mit wissensbasierten Techniken ist ein erfolgreiches Anwendungsgebiet für Methoden aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI). Die ersten Konfigurierungsanwendungen waren regelbasierte Systeme (der “klassische” Vertreter ist hier das System XCON/R1). Inzwischen wurden aber auch zahlreiche andere KI-Techniken in Konfigurierungssystemen eingesetzt, z.B. Begriffshierarchien, Constraints, Agenda-Mechanismen und fallbasierte Techniken. Der Einsatz von Konfigurierungsmethoden erfolgt dabei meistens in zwei Anwendungsszenarien:

  • Entwicklung und Konstruktion sowie
  • Angebotserstellung und Auftragsklärung (Vertrieb)

Wissensbasierte Konfigurierungssysteme sind u.a. entwickelt worden für: Rechner, Fahrstühle, Walzwerke, industrielle Rührwerke, Bildverarbeitungssysteme, Maschinenteile, Kommunikationssysteme, Pumpen, Lastwagen, Schaltanlagen, Förderanlagen, SPS-Steuerungen, Beleuchtungssysteme, Fertigungszellen, Flugzeugkabinen, Flüssigkristalle u.v.a. Allgemeine Ziele bei der Entwicklung von Anwendungssystemen sind:

  • Senkung der Entwicklungs- und Angebotskosten und
  • Reduzierung der Fehlerraten.

Bei HITeC sind langjährige Erfahrungen bei der Realisierung von Anwendungen aus verschiedenen Bereichen vorhanden, sowie der Konzeption und Entwicklung von wissensbasierten Methoden und Werkzeugen für die Konfigurierung von (technischen) Systemen. Die Modellierung der Anwendungsdomänen kann mit speziell auf die Konfigurierung abgestimmten Techniken erfolgen. Dabei werden die Objekte der Anwendungsdomäne (und ihre Eigenschaften/Parameter) in Begriffshierarchien repräsentiert. Restriktionen zwischen den Objekten werden mit Hilfe von Constraints, Regeln oder Berechnungsfunktionen dargestellt und ausgewertet. Constraints erlauben die deklarative Darstellung von Restriktionen und Relationen zwischen Objekten und deren Parametern ohne Angaben zur Auswertung. Wissen über den Ablauf kann ebenfalls in vielfältiger Form explizit repäsentiert werden. Die explizite und deklaraive Repräsentation von Wissen führt zu einer sehr guten Wartbarkeit, einem Hauptvorteil von wissensbasierten Systemen. Moderne Techniken ermöglichen ebenfalls die Anbindung und Integration in webbasierte Informationssysteme. HITeC bietet zum Thema Wissensbasierte Konfigurierung an:

  • Analyse von Anwendungsszenarien
  • Studien über die Einsetzbarkeit von wissensbasierten Techniken und Software-Tools
  • Seminare und Schulungen
  • exemplarische Realisierung von Teilen einer komplexen Anwendung
  • Beratung und Unterstüzung bei der Entwicklung und Einführung von wissenbasierten Konfigurierungssystemen

In diesem Zusammenhang kooperiert HITeC u.a. mit der encoway GmbH. Encoway entwickelt und vertreibt das wissensbasierte Softwaretool EngCon (Engineering & Configuration). Im Rahmen einer langfristigen Zusammenarbeit wurde encoway bei der Konzeption und Entwicklung von EngCon und der Modellierung von Anwendungen unterstützt. Ausgangspunkte sind die langjährigen Erfahrungen im Bereich der Konfigurierung technischer Systeme und das universitäre Softwaretool KonWerk.

Im Rahmen dieses Forschungsthemas wurde ebenfalls das Buch „Knowledge-based Configuration From research to business cases“ mit herausgegeben.

Mitarbeiter: Dr. Andreas Günter, Dr. Lothar Hotz, Prof. Bernd Neumann

Kooperationspartner: encoway GmbH, Bremen