Download Rangkuman Implementasi Artificial Intelligence and more Summaries Manufacturing Technologies in PDF only on Docsity!
ABSTRAK
Artificial Intelligence (AI) tersebar luas karena domain yang independen. Sebuah usaha telah dilakukan untuk meninjau aplikasi AI dalam Computer Aided Process Planning (CAPP) dan manufaktur. Pekerjaan peninjauan terdiri dari tiga unsur utama;
- Desain berbasis fitur, input utama untuk sistem CAPP
- Kegunaan Pakar (ES) dalam Perencanaan Proses (PP) dan pembuatan dan
- Aplikasi pendekatan evolusioner. Penelitian dianalisis dalam bentuk pemodelan berbasis fitur, pendekatan data Standard for Exchange of Product Model, aplikasi ES pada PP, penjadwalan, manufaktur dan lain-lain.
I. INTRODUCTION Artificial Intelligence (AI) menangani program komputer yang memiliki kemampuan pengambilan keputusan sendiri untuk memecahkan masalah yang diinginkan. AI ditemukan olehJohn McCarthy pada 1956. Berbagai pengembangan telah dilakukan pada sistem AI, yang memperluas aplikasinya seperti pengenalan pola, otomasi, diagnosis, pengolahan gambar, robotika, penalaran otomatis, penggalian data, perencanaan proses, intelligent agent and control, manufaktur, dll. Perencanaan Proses (PP) menggunakan komputer mengotomatisasi prosedur pembuatan rangkaian operasi yang terlibat dalam pembuatan produk. Computer Aided Process Planning (CAPP) berperan penting dalam mengintegrasikan Computer Aided Design (CAD) dan Computer Aided Manufacturing (CAM), Steudel dan Harold (1984).
Pendekatan tradisional melibatkan tenaga ahli dalam memecahkan masalah PP. Masalah yang berhubungan dengan PP konvensional; ketergantungan ahli, memakan waktu dan tidak konsisten di alam. CAPP dibagi menjadi:
- Teknik varian berdasarkan kesamaan bagian dengan sebagian family menggunakan persepsi Kelompok Teknologi (GT), mengikuti mekanisme yang setara dengan rencana terkait.
- Tipe cerdas atau generatif, rencana proses dikembangkan sesuai dengan informasi geometri, logika keputusan dan algoritma.. Teknik AI meliputi Knowledge Based System (KBS) dan Evolutionary Approaches (EA) adalah pengembangan terdepan Intelligent Process Planning (IPP).
II. REVIEW NETWORK SEBELUMNYA
Knowledge Based System (KBS) atau Expert system (ES) memanfaatkan pengetahuan manusia untuk memberikan solusi terhadap masalah manufaktur yang membutuhkan kecerdasan manusia. ES bermaksud untuk memberikan informasi yang tersedia bersama para ahli dan memberikan pengetahuan untuk memecahkan masalah manufaktur(Tripathi, 2011). Proses review dikelompokkan menjadi dua komponen seperti deskripsi bidang pemanfaatan komputer dengan contoh tipikal dan review terhadap sistem CAPP yang ada dan karakteristiknya. GT, AI dan bahasa pemrograman dijadikan pertimbangan untuk implementasi sistem CAPP. Total sebanyak 14 sistem CAPP diperkenalkan berdasarkan varian dan pendekatan generative. Pada masa yang akan penelitian terhadao interfacing, integrasi, sistem data base, workstation dan strategi relokasi perangkat lunak akan dilakukan. Kebutuhan akan teknik ES, fitur dan keterbatasan dalam hubungannya dengan input desain bagian, representasi basis pengetahuan, kebijakan pengendalian dan saran dibuat untuk penelitian di masa depan.
2.1. REVIEW GAP Telah dilakukan Quantum of review terkait tinjauan sistem CAPP berdasarkan varian dan pendekatan generatif. Review yang dilakukan berkaitan dengan konsep, metodologi dan aplikasi ES. Sebagian besar pekerjaan difokuskan pada aplikasi sistem CAPP. Tidak ada pekerjaan peninjauan ulang yang sejak tahun 2014 dan tidak ada pembahasan mengenai tinjauan mendalam terhadap aplikasi sistem AI yang sebagian besar ditujukan untuk CAPP
IV. FEATURE BASED PART MODELING
4.1 TINJAU KEMBALI PENDEKATAN BERBASIS FITUR
Sistem AI melakukan pengambilan keputusan cerdas di PP dan pabrikan sehubungan dengan informasi fitur bagian. Sejak tahun 1980, FBM adalah pendekatan yang digunakan dalam membangun informasi fitur manufaktur dalam model part. Selama tahun 1990an, CAD dan CAPP muncul sebagai metode efektif untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas. Sistem CAPP untuk komponen prismatik dengan menggunakan fitur bentuk. Pengembangan pendekatan berorientasi objek untuk penggabungan CAD dan CAPP. Informasi desain ditransfer ke instruksi proses proses yang tepat, sehubungan dengan informasi yang tersedia dalam sistem pemetaan fitur. Bagian desain memberikan rencana untuk secara otomatis menghasilkan program NC untuk bagian permesinan. Fitur yang dihasilkan dalam satu aplikasi mungkin tidak sesuai untuk aplikasi lain tanpa modifikasi lanjut. Produktivitas meningkat dibandingkan dengan parameter permesinan tetap pada permesinan. KBS digunakan untuk merumuskan rencana proses yang optimal mengacu pada bentuk fitur yang ada pada suatu bagian. Metodologi CAPP yang cerdas dikembangkan untuk menyarankan operasi manufaktur yang sesuai dan terintegrasi dengan shell FBM. Informasi geometrik terintegrasi dengan informasi proses terkait untuk mewakili fitur berbasis solid. Validasi dilakukan melalui implementasi pada bagian simetri sumbu. Liu (2004) mengusulkan sebuah metodologi untuk menggali, mengkategorikan fitur turning dan non- turning yang hadir untuk bagian berputar, yang dapat bersifat cembung, cekung atau kompleks. Ini melibatkan; ekstraksi fitur dari data 3D CAD, klasifikasi fitur dan akhirnya penggabungan dan dekomposisi. Aplikasi sistem ditunjukkan dengan menggunakan bahasa prosedural. Grabowik dkk. (2005) menemukan metodologi untuk integrasi sistem CAD / CAPP / PPC, di mana metode FR dan elemen proses teknologi merupakan faktor kunci. Ketersediaan rencana proses alternatif berperan besar dalam integrasi. Lau et al. (2005) memperkenalkan sistem komputer terpadu untuk desain FR; arsitektur sistem ditunjukkan pada Gambar 7.
Pendekatan STEP digunakan sebagai sumber informasi untuk menghasilkan informasi yang menyeluruh. Woo dkk. (2005) menjelaskan metode hybrid FR yang mengintegrasikan pencocokan grafik, dekomposisi volume dan dekomposisi fitur. Ini terintegrasi dalam alur kerja yang beruntun; Oleh karena itu, fitur dikenali sesuai dengan kekuatan dan penyederhanaan part model. Disimpulkan bahwa, otomatisasi berbagai jenis jalur alat meningkatkan efisiensi pemesinan. Penggalian sistem parameter menghasilkan rencana proses, kinerja sistem dan respon cepat mereka divalidasi untuk komponen batang penghubung. Ini memberikan informasi yang memadai untuk menghasilkan rencana proses optimal, yang melibatkan pengetahuan tentang fakta, prosedur dan peraturan. Pendekatan yang diusulkan meminimalkan kompleksitas, menyediakan kemampuan komputabilitas, usabilitas dan komunikasi yang lebih baik. Model DBF adalah hubungan utama antara domain teknik dan manufacturing. Pendekatan DBF untuk menghasilkan rencana proses untuk pusat permesinan multiaxis. Informasi fitur yang diekstrak diberikan sebagai masukan untuk berbagai alat pengambilan keputusan cerdas seperti KBS, JST dll. Rameshbabu (2009) mengembangkan teknik hibrida berdasarkan pengurangan volume dan grafik kedekatan wajah untuk membedakan berbagai fitur. Hal tersebut dikelompokkan sesuai dengan basis basis dan suksesi penyerahan yang diraihnya didapat oleh peringkat dan peringkat pengganti. Posisi dan penjepitan juga mantap dengan bentuk benda kerja transisi. Deb dkk (2011) melakukan pemodelan berbasis fitur berdasarkan paket pemodelan komersial dan mengusulkan algoritma untuk ekstraksi fitur matematik otomatis untuk bagian sumbu simetri PP. Algoritma FR digunakan untuk mengikuti program part melalui
Amatik (2005) menampilkan fitur STEP permodelan STEP FM untuk bagian prismatik menggunakan OOP. Fitur 3d tingkat tinggi digunakan sebagai entitas penting dan bergantung pada dasar pemilihan bentuk dan ukuran umum, pemilihan fitur dan data tingkat rendah perlu diidentifikasi ukuran fitur, lokasi, dll. Xu dkk (2005) melakukan survey yang intens untuk pengembangan STEP-NC dan variasi proses dari CNC. Hal ini termasuk proyek utama dilaksanakan di tingkat internasional dicontohkan oleh berbagai kelompok peneliti di berbagai negara. Desain produk logam lembaran, PP dan fabrikasi dilakukan dengan menggunakan beragam s oftware , karena tidak ada platform untuk menggabungkan sistem CAPP / CAM / CNC logam lembaran dengan akurat. Xie dan Xu (2006) mengembangkan sistem PP yang sesuai dengan STEP untuk logam berbentuk lembaran. Ini memberi data CAD dan menggabungkan modul perangkat lunak untuk nesting, optimasi jalan, persiapan, imitasi, dll. Sistem kinerja ditunjukkan dengan
studi kasus industri. Tolouei-Rad dan Payeganeh (2006) melakukan integrasi CAD dan CAM untuk Operasi operasi milling 2.5D, dengan bantuan dua ESs. ESs pertama melakukan ekstraksi informasi fitur mesin dari model CAD menggunakan List in Processing (LISP). Yang kedua adalah '' VP-expert shell'' melakukan pengambilan keputusan tentang alat potong dan parameter yang diperlukan untuk tool path generation. Kinerja sistem divalidasi melalui studi kasus implementasi untuk bagian prismatik. Marchetta dan Forradellas (2007) menggabungkan pendekatan AI untuk generasi CAPP. Pengenal fitur, interface STEP-AP 203 dan proses perancangan adalah komponen utama dari sistem. Arunkumar dkk. (2008) melakukan ekstraksi data produk secara otomatis dari model CAD melalui pendekatan STEP dengan pemrograman, alat permodelan dan database. Paket tersebut dikembangkan untuk ekstraksi informasi dalam menentukan atribut produk. Kinerja sistem lalu divalidasi melalui ekstraksi fitur pocketing bentuk bagian prismatik. Dibandingkan dengan sistem yang ada untuk CAD, CAPP dan CAM, ada sebuah kekurangan sistem untuk permesinan logam lembaran. Xie dan Xu (2008) melakukan STEP complaint CAPP untuk mesin compound punch-cutting. Ini mengintegrasikan modul untuk nesting dan optimasi jalur, simulasi dan parameter permesinan. Yusof and Case (2008) mengembangkan sistem complaint STEP untuk operasi turning dengan bantuan Teknik UML. Data yang diperlukan untuk sistem yang dikembangkan dalam menghasilkan Program NC dijelaskan. Standar model data ISO14649 digunakan untuk menghasilkan kode NC ditampilkan. Kerangka untuk mendukung generasi controller CNC berikutnya untuk turn-mill juga diajukan dan sistem kerja divalidasi dengan studi kasus. Babic dkk. (2008) melakukan review terhadap berbagai pendekatan fitur untuk memecahkan tiga masalah FR. Ini termasuk ekstraksi primitif geometris, bagian skema representasi bagian dan fitur pengenalan pola. STEP complaint production lingkungan untuk menggabungkan dua sistem: merumuskan informasi yang dibutuhkan untuk mesin bagian dan melakukan optimasi parameter mesin. Ulasan fitur ekstraksi, eksekusi mesin, PP makro dan mikro dilakukan. Tantangan masa depan pada adopsi industri STEP- compliant, FR, inspeksi STEPenabled, dan pengendali STEP-NC dilakukan. Integrated Product Development (PD) terdiri dari sistem pembuatan kode CAD / CAPP / CNC. Ada dua pendekatan, yang pertama dengan STEP dan kedua melibatkan platform yang fleksibel untuk memungkinkan swap data. Valilai dan Houshmand (2010) melakukan review pada sistem informasi CAD / CAM yang interoperable, terintegrasi dan kolaboratif. '' INFELT '' STEP dirancang dengan multiple layer untuk menunjang paket yang
5. EXPERT SYSTEM
Expert System (ES) adalah program komputer yang menggunakan pengetahuan dan pengukuran deduksi untuk menyelesaikan masalah yang memerlukan manusia ahli. KBS adalah cabang AI yang ditemukan pada tahun 1960an. Prinsip KBS adalah berdasarkan keahlian, sebuah penampung tugas spesifik. Pengetahuan ditransfer dari manusia ke komputer dalam hal keputusan logika. ES menjadikan transfer pengetahuan menjadi lebih sederhana dengan biaya minimal. Kekuatan dari ES berasal dari pengetahuan, bukan kesimpulan spesifik. Visi baru sistem AI mewujudkan perkembangan problem solver yang lebih hebat, Patterson dan D. (2011). KBS terdiri dari tiga elemen: database, basis pengetahuan dan inference engine. Arsitektur umum dari Knowledge Based Expert System (KB-ES) :
Database memiliki fakta atau heuristik berdasarkan minat pengguna dari domain masalah yang spesifik. Basis pengetahuan memiliki domain pengetahuan dinyatakan dalam istilah aturan produksi, frame, objek, kasus, dll. Inference engine sebagai menerima masukan dari pengguna mengenai masalah dan mengambil informasi tambahan yang diinginkan. Ia memahami dasar pengetahuan untuk merumuskan kesimpulan dan memberikan saran ahli.
5.1. ELEMEN SYSTEM EXPERT Berbagai karya penelitian ES pada beberapa dekade terakhir terbagi menjadi;
- Perolehan pengetahuan dan validasi,
- Perolehan pengetahuan untuk PP. Pembangunan ES melibatkan penggalian, pemeriksaan dan konstruksi pengetahuan bahwa manusia ahli digunakan untuk memecahkan masalah, Kidd (1987). Perolehan pengetahuan berhubungan dengan pengumpulan pengetahuan domain dan mentransfer pengetahuan ke format yang dibutuhkan untuk gambaran terkomputerisasi. Representasi
pengetahuan yang dihasilkan dan logika kontrol mereka dipertimbangkan. Quantum of research menunjukkan keterkaitan perolehan pengetahuan dari ES. Tugas pertama dalam mengembangkan ES adalah perolehan dan kategorisasi keterampilan manusia ahli dan metode penggalian pengetahuan. Hoffman (1987) membahas tentang berbagai kemacetan dalam penggalian pengetahuan dari para ahli dan mengidentifikasi tiga langkah untuk penggalian pengetahuan. Yaitu:
- Klasifikasi pekerjaan dan metode pencarian pengetahuan
- Pengetahuan tentang jenis data
- Kriteria formulasi untuk perbandingan. Perolehan pengetahuan terjadi melalui pengalaman yang kompleks dan waktu tugas yang luar biasa dalam produksi ES. Kidd (1987) membahas berbagai metode penggalian pengalaman ilmuwan AI, psikolog kognitif dan insinyur pengetahuan. Validasi statis yang digunakan untuk membuat uji kasus dalam KBS. Untuk tetap eksis di pasar dunia, Original equipment manufacturers terus menciptakan generasi produk yang berorientasi pada proses menggunakan pendekatan AI. Efek fitur geometrik pada kinerja dibandingkan dengan hasilnya menggunakan analisis regresi. Wawancara tidak terstruktur dan terstruktur, analisis protokol, analisis dan teknik psikologis dibahas dan literatur mereka dilakukan untuk review berbagai metode perolehan pengetahuan Wagner dkk. (2002). Identifikasi pengetahuan merupakan prasyarat untuk pengembangan basis pengetahuan, persyaratannya ditunjukkan di Gambar 10.
Park (2003) menggunakan tiga fase untuk mendapatkan pengetahuan: model objek, fungsional dan dinamis. Unsur pengetahuan untuk PP mencakup fakta, batasan dan peraturan dikembangkan. Fakta sesuai dengan objek data, keterbatasan teknologi, dan aturan adalah
perumusan aturan. Sistem yang dikembangkan adalah user friendly dan sangat interaktif. Giusti dkk. (1989) menjelaskan sistem CAPP tipe generatif '' KAPLAN '' untuk pembuatan rencana proses untuk bagian sumbu simetri. Wang dan Wysk (1987) juga mengembangkan sistem '' TURBO CAPP 'untuk bagian simetris. Joshi dkk. (1988) Menyajikan hierarki kerangka terpadu untuk desain dan sistem PP terintegrasi melalui teknik AI. Interface CAD untuk FR, penentuan TAD dan hubungan precedence telah dibahas dan implementasi studi kasus disajikan. Tsatsoulis (1988) mengembangkan Sistem 'TOLTEC' 'PP menggunakan pendekatan KBS. Penekanan utamanya pada desain rencana proses, deteksi kesalahan desain, prediksi kesalahan manufaktur, perencanaan pemulihan kesalahan, penanganan solusi percabangan dan meningkatkan kinerja dengan teknik belajar. Pande dan Walvekar (1989) mengembangkan sistem PC-CAPP untuk komponen prisma pada peralatan listrik mencakup berbagai modul dari representasi fitur, pelaksanaan kegiatan PP dan penyusunan laporan rencana proses. Kusiak (1991) membahas masalah dan solusi untuk fase PP: urutan, pilihan alat dan perlengkapan, dll. Perencanaan masalah kualitatif dengan pendekatan KBS dan kuantitatif dengan pendekatan optimasi. Dong (1991) metodologi untuk pemilihan urutan optimal menggunakan KBS, pengetahuan pabrikan diterapkan dalam hal aturan produksi. Urutan optimal dengan menggabungkan pengetahuan dan optimasi kuantitatif KBS dirancang untuk mengotomatisasi pengembangan rencana proses dan aplikasi ES berkembang diilustrasikan dengan implementasi studi kasus. PP mengacu pada model dengan rencana spesifikasi yang sudah diatur sebelumnya dalam bahasa yang dipesan. Maropoulos (1995) teknologi berbasis fitur; PP untuk pemeriksaan dan perakitan membutuhkan konsentrasi penelitian. Penelitian selanjutnya berfokus pada PD dan terbiasa dengan persepsi diseminasi desain. Jiang dkk. (1998) Sistem CAPP generatif untuk komponen prisma berdasarkan digit skema pengkodean yang fleksibel. Skema pengkodean berbasis GT dikombinasikan dengan RBS untuk mengembangkan rencana proses meliputi urutan operasi, mesin dan alat pemotong dan parameter proses. Kojima dkk. (2000) mengembangkan sebuah sistem sesuai dengan contoh data reference machining yang diperoleh melalui pemeriksaan katalog alat, standar terkait dan buku pegangan. Teknologi World Wide Web dan bahasa Java digunakan untuk pengembangan sistem. Wang et al. (2003) membentuk metodologi untuk PP dinamis dan terdistribusi dengan bantuan blok fungsi. Ia menggunakan operasi pengawasan dan perencanaan, serta sebuah
struktur dua lapisan. Didapatkan bahwa yang diusulkan meningkatkan fungsi sistem dalam lingkungan produksi yang dinamis. Prosedur yang terlibat dalam ES berbasis fuzzy seperti ditunjukkan pada Gambar 11.
Teknik ES terbagi atas berbagai kategori seperti sistem RBS, KBSs, NNs, FSs, OOP, CBR, AB, metodologi database, pemodelan dan aplikasinya. Arah penelitian masa depan diidentifikasi dalam hal pengembangan domain ES di lapangan ilmu sosial dan kemampuan untuk mengubah kekuatan pendorong ES. Siva Sankar dkk. (2008) mengembangkan CAPP yang dibentuk untuk komponen berotasi dan optimasi parameter untuk meminimalkan waktu dan biaya mesin. Alat AI Particle Swarm Optimization (PSO) digunakan untuk penentuan parameter optimal untuk pengurutan terbaik menggunakan data peralatan mesin, parameter dan batasannya. Date dkk. (2009) pendekatan untuk perencanaan manufaktur dan jalur tol untuk permesinan yang bebas dari fitur mill-turn center. Bagian permesinan dengan B-spline dilakukan dengan permesin kasar, diikuti dengan pemotongan finish profile dengan pemotong end mill , bagian yang diproduksi dapat memenuhi spesifikasi dimensi yang diinginkan. Wang dan Gong (2009) mengembangkan pendekatan untuk PP dari strultur mikro 3D yang digunakan untuk aplikasi Bio-MEMS. Sistem mengintegrasi metode dekomposisi dan kemungkinan algoritma pencarian. Secara otomatis merumuskan data untuk rencana proses bersama dengan mask based pada model yang didefinisikan menggunakan representasi Perangkat lunak yang disesuaikan untuk aplikasi berbasis teknik digabungkan untuk menggabungkan proses dan data yang terkait informasi. olano dkk. (2016) mengembangkan ontologi berbasis derivatif dari kemampuan produk dan kemampuan proses pengembangan sumber daya. Fokus pada sumber daya dan implementasi dilakukan untuk mengungkapkan relevansinya terhadap PP.
Singh dan Deb (2014) mengembangkan metodologi CAPP berdasarkan pendekatan KBS untuk pembuatan rencana proses permesinan. Ini menerima sebagian informasi fitur sebagai masukan dan melakukan otomatis pengambilan keputusan tentang urutan operasi permesinan dengan mengambil kendala pendahuluan, pemilihan setup untuk operasi TAD yang diberikan urutan, lokasi dan penjepitan wajah untuk penentuan fixturing dan setup.
6 APLIKASI SISTEM PAKAR DI BIDANG MANUFAKTUR 6.1 MESIN
Machining adalah proses pelepasan material untuk menghasilkan produk terpisah dari bahan baku dengan kualitas yang diinginkan. Kualitas produk jadi tergantung pada ahli yang bekerja dengan sistem dan jenis perkakas yang terlibat di dalamnya.
Arezoo dkk. (2000) mengembangkan sistem 'EXCATS' untuk memotong alat dan memotong pemilihan kondisi untuk mengubah operasi, arsitektur ditunjukkan pada Gambar 14.
Carpenter dan Maropoulos (2000) mengusulkan sebuah sistem 'OPTIMUM' untuk persiapan perkakas dan evaluasi machinability untuk operasi penggilingan. Tata letak Fungsional '' OPTIMUM '' ditunjukkan pada Gambar
Dikembangkan ES untuk manajemen protokol onkologi dengan bantuan keahlian domain untuk terapi kanker.
- Chang dan Wee (1985) Mengembangkan sistem perencanaan KB untuk perakitan ical mechan- dengan bantuan robot.
- Fung (1989) Mengusulkan kerangka kerja untuk membangun ES ''XBAK" untuk diagnosis peralatan manufaktur microchip.
7. PENGEMBANGAN SISTEM INTELLIGENT UNTUK PERENCANAAN
MANUFAKTUR
