برچسب کمک - فروشگاه فایل

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

دسته: فنی و
مهندسی
بازدید: 3 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 930 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 98

پایان نامه بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به
کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف در 98 صفحه ورد قابل
ویرایش

قیمت فایل فقط 9,500 تومان

خرید

پایان نامه بررسی کاربرد الگوریتم
ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای
صنعتی مختلف در 98 صفحه ورد قابل
ویرایش

چکیده

در یک محیط صنعتی توزیع شده، کارخانه های مختلف و دارای
ماشین ها و ابزارهای گوناگون در مکان های جغرافیایی مختلف غالبا
به منظور رسیدن به بالاترین کارایی تولید ترکیب می شوند. در زمان
تولید قطعات و محصولات مختلف ، طرح های فرایند مورد قبول توسط
کارخانه های موجود تولید می شود. این طرحها شامل نوع ماشین، تجهیز
و ابزار برای هر فرآیند عملیاتی لازم برای تولید قطعه است. طرح
های فرایند ممکن است به دلیل تفاوت محدودیت های منابع متفاوت
باشند. بنابراین به دست آوردن طرح فرایند بهینه یا نزدیک به بهینه
مهم به نظر می رسد. به عبارت دیگر تعیین اینکه هر محصول درکدام
کارخانه و با کدام ماشین آلات و ابزار تولید گردد امری لازم و
ضروری می باشد. به همین منظور می بایست از بین طرحهای مختلف طرحی
را انتخاب کرد که در عین ممکن بودن هزینه تولید محصولات را نیز
کمینه سازد. در این تحقیق یک الگوریتم ژنتیک معرفی می شود
که بر طبق ضوابط از پیش تعیین شده مانند مینیمم سازی زمان فرایند
می تواند به سرعت طرح فرایند بهینه را برای یک سیستم تولیدی واحد
و همچنین یک سیستم تولیدی توزیع شده جستجو می کند. با استفاده از
الگوریتم ژنتیک، برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP) می
تواند براساس معیار در نظر گرفته شده طرح های فرایند بهینه یا
نزدیک به بهینه ایجاد کند، بررسی های موردی به طور آشکار امکان
عملی شدن و استحکام روش را نشان می دهند. این کار با استفاده از
الگوریتم ژنتیک در CAPP هم در سیستمهای تولیدی توزیع شده و هم
واحد صورت می گیرد. بررسی های موردی نشان می دهد که این روش شبیه
یا بهتر از برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP) مرسوم تک
کارخانه ای است

فهرست مطالب

عنوان	صفحه
مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..	11
فصل یکم – معرفی برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) و الگوریتم ژنتیک ……………………………………….	17
1-1- برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر………………………………………………………………………………………………….	17
1-1-1- رویکرد بنیادی …………………………………………………………………………………………………………………………….	18
1-1-2- رویکرد متنوع ……………………………………………………………………………………………………………………………..	18
1-2- الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………………………………………….	20
1-2-1-کلیات الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………………………………….	21
1-2-2-قسمت های مهم الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………………..	23
1-2-2-1-تابع هدف و تابع برازش………………………………………………………………………………………………………………	26
1-2-2-2- انتخاب……………………………………………………………………………………………………………………………………	27
1-2-2-3- تقاطع………………………………………………………………………………………………………………………………………	28
1-2-2-4- جهش……………………………………………………………………………………………………………………………………..	32
فصل دوم- نمونه هایی از کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر…………………………………..	34
2-1-بهینه سازی مسیر فرآیند با استفاده از الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………….	34
2-1-1- توصیف توالی فرآیند…………………………………………………………………………………………………………………….	34
2-1-2- استراتژی کد گزاری…………………………………………………………………………………………………………………….	37
2-1-3- تجزیه و تحلیل همگرایی………………………………………………………………………………………………………………..	38
2-1-3-1-همگرایی نزدیک شونده………………………………………………………………………………………………………………	38
2-1-3-2-همگرایی با در نظر گرفتن احتمال………………………………………………………………………………………………….	40
2-1-3-3-همگرایی GAها در توالی سازی فرایندهای پشت سر هم…………………………………………………………………..	40
2-1-3-4-تعریف یک قانون………………………………………………………………………………………………………………………	41
2-1-4-اپراتورهای ژنتیک………………………………………………………………………………………………………………………….	41
2-1-4-1-اپراتور انتخاب…………………………………………………………………………………………………………………………..	41
2-1-4-2- اپراتور تغییر و انتقال…………………………………………………………………………………………………………………..	42
2-1-4-3- اپراتور جهش…………………………………………………………………………………………………………………………..	44
2-1-5- برقراری تابع تناسب………………………………………………………………………………………………………………………	44
2-1-5-1- آنالیز محدودیت ها………………………………………………………………………………………………………………….	44
2-1-5-2- برقراری تابع برازش…………………………………………………………………………………………………………………..	45
2-1-6-مثال…………………………………………………………………………………………………………………………………………….	47
2-1-6-1-مثالهایی برای کاربرد این روشها …………………………………………………………………………………………………..	47
2-1-6-2-تاثیر پارامترهای متغیر بر روند تحقیقات …………………………………………………………………………………………	49
2-1-7-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………	50
2-2-روشی برای برنامه ریزی مقدماتی ترکیبات دورانی شکل محور Cاستفاده از الگوریتم ژنتیک…………………….	51
2-2-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………….	51
2-2-2-مدول های سیستمCAPP پیشنهاد شده…………………………………………………………………………………………..	54
2-2-3-تجسم قطعه…………………………………………………………………………………………………………………………………	56
2-2-4-تولید توالی های ممکن………………………………………………………………………………………………………………….	58
2-2-4-1-الزامات اولویت دار………………………………………………………………………………………………………………….	58
2-2-4-2- الزامات تلرانس هندسی……………………………………………………………………………………………………………..	59
2-2-4-3- رابطه ویژگی های اولویت دار……………………………………………………………………………………………………..	60
2-2-5 بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک GA……………………………………………………………………………………..	64
2-2-5-1- تابع برازش……………………………………………………………………………………………………………………………..	67
2-2-5-2- الگوریتم ژنتیک……………………. ……………………………………………………………………………………………….	68
2-2-6- نتایج و بحث……………………………………………………………………………………………………………………………..	71
2-2-7-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………	71
فصل سوم: الگوریتم پیشنهادی برای کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی قطعه به کمک کامپیوتر در محیط صنعتی …..	73
3-1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….	73
3-2-الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………………………………………………	74
3-2-1-سیستم های تولیدی توزیع شده…………………………………………………………………………………………………………	74
3-2-2-نمایش طرح های فرایند…………………………………………………………………………………………………………………..	75
3-2-3-جمعیت اولیه………………………………………………………………………………………………………………………………..	76
3-3-تولید مثل……………………………………………………………………………………………………………………………………….	76
3-3-1-ادغام………………………………………………………………………………………………………………………………………..	76
3-3-2-دگرگونی و جهش………………………………………………………………………………………………………………………	77
3-4- ارزیابی کروموزوم ………………………………………………………………………………………………………………………….	80
3-4-1- مینیمم سازی زمان فرایند………………………………………………………………………………………………………………..	80
3-4-2- مینیمم سازی هزینه های تولید………………………………………………………………………………………………………….	80
3-5- مطالعات موردی……………………………………………………………………………………………………………………………..	81
3-5-1- CAPPسنتی………………………………………………………………………………………………………………………………	81
3-5-2- CAPP توزیع شده………………………………………………………………………………………………………………………	85
3-6- ارزیابی…………………………………………………………………………………………………………………………………………..	88
3-6-1- معیار اول…………………………………………………………………………………………………………………………………….	88
3-6-2- معیار دوم…………………………………………………………………………………………………………………………………….	89
فصل چهارم -نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………	90

فهرست شکلها

عنوان	صفحه
شکل 1-1- نمایش یک کروموزوم با ارقام صفر و یک……………………………………………………………………..		22
شکل 1-2-a دو کرموزوم قبل از تقاطع (والدین)……………………………………………………………………………		22
شکل 1-2-b دو کروموزوم بعد از تقاطع (فرزندان)…………………………………………………………………………		23
شکل 1-3- کروموزوم بعد از جهش2…………………………………………………………………………………………		23
شکل 1-4 – تقاطع چند نقطه ای2…………………………………………………………………………………………………		32
شکل2-1-نمودار جریان برنامه2…………………………………………………………………………………………………		46
شکل2-2………………………………………………………………………………. ……………………………………………..		48
شکل2-3 -طرح دیاگرام CAPP پیشنهادشده……………………………………………………………………………..		55
شکل2-4-ساختار سلسله مراتبی ویژگی های فرمی نوعی………………………………………………………………….		56
شکل 2-5…………………………………………………………………………………………………………………………………		57
شکل2-6- مثالهای الزامات اولویت دار…………………………………………………………………………………………..		59
شکل 2-7- مثال الزامات تلرانس هندسی ………………………………………………………………………………………		60
شکل 2-8- یک شکل نمونه دارای 18 ویژگی………………………………………………………………………………..		61
شکل 2-9-تولید مجدد گرافیکی…………………………………………………………………………………………………		62
شکل2-10 تولید مجدد داخلی………………………………………………………………………………………………………		62
شکل 3-1- توصیف یک سیستم تولیدی توزیع شده…………………………………………………………………………		75
شکل 3-2- نمونه ای از یک طرح فرآیند………………………………………………………………………………………		75
شکل 3-3- اپراتور ادغام……………………………………………………………………………………………………………..		77
شکل 3-4- اپراتور جهش……………………………………………………………………………………………………………		79
شکل 3-5-یک قطعه منشوری برای ارزیابی الگوریتم……………………………………………………………………….		81
شکل 3-6 تغییرات هزینه تولید در طی اجراهای مختلف…………………………………………………………………….		84
شکل3-7-یک قطعه منشوری شکل……………………………………………………………………………………………….		85

فهرست جدولها

عنوان	صفحه
جدول2-1- استراتژی کدگذاری………………………………………………………………………………………………..		37
جدول2-2 توالی سازی با استفاده از GAتحویل……………………………………………………………………………		47
جدول 2-3- رابطه نوع ویژگی کدبندی ویژگی سلول ماشینکاری و کدبندی طبیعی GA…………………….		48
جدول 2-4 …………………………………………………………………………………………………………………………….		49
جدول 2-5……………………………………………………………………………………………………………………………..		50
جدول 2-6……………………………………….. …………………………………………………………………………………..		50
جدول 2-7 ……………………………………………………………………………………………………………………………..		61
جدول 2-8 توالی های اولیه………………………………………………………………………………………………………		64
جدول 2-9-جزئیات برای قطعه نمونه…………………………………………………………………………………………..		65
جدول 2-10- الگوههای اولویت و مجاورت…………………………………………………………………………………		65
جدول 2-11- جمیعت اولیه……………………………………………………………………………………………………….		66
جدول2-12-نسل بعد از تولید مجدد……………………………………………………………………………………………		68
جدول 2-13 -فرآیند ادغام…………………………………………………………………………………………………………		69
جدول 2-14- فرآیند جهش……………………………………………………………………………………………………….		70
جدول 2-15- توالی های بهینه/نزدیک بهینه………………………………………………………………………………….		71
جدول3-1- اطلاعات تولید……………………………………………………………………………………………………….		82
جدول 3-4-طرح فرآیند مطالعه موردی …………………………………………………………………………………….		83
جدول 3-3- ماتریس تقدم و تاخر……………………………………………………………………………………………..		83
جدول 3-2-منابع موجود در کارگاه تولید…………………………………………………………………………………….		84
جدول 3-5- رابطه تقدم و تاخر برای مطالعه موردی………………………………………………………………………..		86
جدول 3-6- شاخصهای زمان و هزینه در سه کارخانه………………………………………………………………………		87
جدول 3-7- منابع مورد استفاده در سه کارخانه………………………………………………………………………………		87
جدول 3-8 توصیف هفت عملیات اصلی……………………………………………………………………………………….		87
جدول 3-9 منابع موجود در عملیات ماشینکاری………………………………………………………………………………		87
جدول 3-10- طرح فرآیند بر طبق ضابطه کمینه کردن هزینه تولید……………………………………………………..		88
جدول 3-11 طرح فرآیند بر طبق ضابطه کمینه کردن زمان فرآیند……………………………………………………..		89

در جهان صنعتی امروز، به تولید به عنوان یک سلاح رقابتی
نگریسته می شود و سازمانهای تولیدی در محیطی قرار گرفته اند که از
ویژگی های آن می توان به افزایش فشارهای رقابتی، تنوع در محصولات،
تغییر در انتظارات اجتماعی و افزایش سطح توقع مشتریان اشاره کرد.
محصولات در حالی که باید بسیار کیفی باشند، تنها زمان کوتاهی در
بازار می مانند و باید جای خود را به محصولاتی بدهند که با آخرین
ذائقه، سلیقه و یا نیاز مشتریان سازگار هستند. بی توجهی به خواست
مشتری و یا قصور در تحویل به موقع ممکن است بسیار گران تمام شود.
شرایط فوق سبب گردیده تا موضوع اطلاعات برای سازمانهای تولیدی از
اهمیت زیادی برخوردار شود. از طرف دیگر، آخرین بررسی ها حاکی از
آن است که استراتژی رقابتی مبتنی بر بازار خود نیز به تدریج در
حال گذر است و چشم انداز استراتژیک رقابت در آینده مبتنی بر منابع
خواهد بود. به عبارت دیگر در حالی که شرکتها امروزه موفقیت را در
تبعیت و استفاده درست از قوانین، فرصتها و شرایط دیکته شده توسط
بازار می دانند، استراتژی مبتنی بر منابع بر این موضوع تاکید دارد
که منفعت و موفقیت بیشتر با اتکا بر مزیتها و منابع منحصر به فرد
و قابل اطمینان شرکت و سرمایه گذاری به منظور توسعه و حفاظت از
آنها حاصل خواهد شد.

البته منابع تولیدی مورد نظر تنها شامل سرمایه، زمین، ماشین
آلات و تجهیزات نمی شوند، بلکه بنای تولید نسل آینده بر تاکید و
توجه به اطلاعات، مدیریت دانش و توجه ویژه به مسئله آموزش افراد
خواهد بود.

وضعیت به وجود آمده و تحولات صورت گرفته مذکور در حوزه
فعالیتهای تولیدی، اگرچه خود حاصل به کارگیری گسترده و همه جانبه
فناوریهای اطلاعاتی در این حوزه است، ولی در عین حال باعث توجه
مضاعف سازمانها و شرکتهای تولیدی به مقوله اطلاعات و فناوریهای
مرتبط با آن شده است. این تحقیق با هدف تبیین موضوع فوق به طور
عام و تبیین بخش خاصی از آن به نام برنامه ریزی فرایند به کمک
کامپیوتر صورت گرفته است. اهمیت این بررسی از آنجا ناشی می شود که
چند سالی است در کشور، افزایش تعداد واحدهای تولیدی و به تبع آن
تحقق نسبی فضای رقابتی باعث گردیده تا توجه تولیدکنندگان و
شرکتهای صنعتی به کیفیت محصولات، افزایش سهم بازار و مسئله صادرات
معطوف گردد. از همین رو به نظر مــی رسد دانستن تحولات صورت گرفته
در بخشهای تولیدی جوامع پیشرفته می تواند در تعیین و شناخت بهتر
مسیری که سازمانهای تولیدی و صنعتی کشور برای ارتقای توان رقابتی
خود باید طی کنند موثر واقع شود. توسعــه های اخیر در حوزه فناوری
اطلاعات به ویژه هوش مصنوعی و سیستم های خبره، وضعیت تولید در
جوامع صنعتی را دگرگون ساخته است.

عصر فعلی را برخی عصر اطلاعات لقب داده اند. این نامگذاری شاید به
این دلیل باشد که امروزه اطلاعات به جزء تفکیک ناپذیر زندگی بشر
تبدیل شده است. اگرچه اطلاعات از دیرباز در زندگی بشر تاثیر
بسزایی داشته و انسان برای تصمیم گیریها و طی طریق همواره محتاج
به آن بوده است ولی آنچه که امروزه اهمیت آن را صدچندان کرده،
شرایط نوین زندگی و افزایش سهم اطلاعات در آن است.

اختراع رایانه، امکان پردازش سریع و ذخیره حجم انبوهی از
داده ها را فراهم آورد و پیشرفتهای بعدی در زمینه ارتباط بین
رایانه ها و امکان تبادل داده بین آنها، تبادل و انتقال اطلاعات
را در سطح وسیعی ممکن ساخت. این رویدادها به همراه سایر پیشرفتهای
صورت گرفته در زمینه الکترونیک و ارتباطات اعم از میکروالکترونیک،
نیمه هادیها، ماهواره و روباتیک به وقوع انقلابی در زمینه نحوه
جمع آوری، پردازش، ذخیره سازی، فراخوانی و ارائه اطلاعات منجر
گردید که شکل گیری فناوری اطلاعات حاصل این رویداد بود.

براساس تعریف، فناوریهای اطلاعاتی مجموعه ای از ابزارها،
تجهیزات، دانش و مهارتهاست که از آنها در گردآوری، ذخیـــــره
سازی، پردازش و انتقال اطلاعات (اعم از متن، تصویر، صوت و…)
استفاده می شود.

در این میان نقش ابزارهای رایانه ای و مخابراتی به وضوح
مشخص است. این فناوری به سرعت در حال رشد است و فعالیتها و سرمایه
گذاریهای انجام شده در این زمینه به ویژه پس از ظهور پدیده
اینترنت، بسیار چشمگیر است. دامنه علوم مرتبط با آن بسیار گسترده
و وسیع بوده و مباحثی نظیر علوم رایانه و مهندسی نرم افزار،
مخابرات، هوش مصنوعی، سیستم های اطلاعاتی مدیریتی، سیستم های
پشتیبانی تصمیم، مهندسی دانش، فناوری چندرسانه ای، مدیریت
اطلاعات، امنیت داده و اطلاعات، داد و ستد و ارتباطات انسان –
رایانه، ارتباطات گروهی مبتنی بر رایانه، روباتیک و پایگاههای
اطلاعاتی اینترنتی را شامل می شود. پرتوهای این فناوری نوین
بسیاری از زوایای زندگی انسان را فرا گرفته است و بسیاری از علوم
و موضوعها را تحت تاثیر خود قرار داده است.

امروزه موارد استفاده فناوری اطلاعات را می توان در آموزش،
مدیریت و سازمان، پزشکی، تجارت، امور نظامی، تولید و صنعت،
تحقیقات، حمل و نقل، کنترل ترافیک و صنعت نشر به وضوح مشاهده
کرد.

جستجو به منظور یافتن راهی بهتر برای تولید قطعات، همواره
عامل محرک و اساسی در خودکارسازی یا اتوماسیون بوده است. تعویض
نیروی کار انسانی با ماشین را می توان ابتدایی ترین مرحله
خودکارسازی تولید دانست که حدوداً در سال 1775 میلادی به وقوع
پیوست و انقلاب صنعتی نقش موثری در رابطه با آن داشت. دستگاه تراش
و نقاله ها نمونه هایی از مکانیزاسیون ایجاد شده بودند. روند
اتوماسیون، در سال 1952 با ساخت اولین ماشین NC در دانشگاهMIT
وارد مرحله جدیدی شد که مشخصه بارز آن عبارت بود از جایگزینی
کنترل انسانی با کنترل خودکار ماشین. نوعی از اتوماسیون قابل
برنامه ریزی بود که عملیات آن به وسیله اعداد و نشانه ها کنترل می
شد.

در دهه 70، با ظهور رایانه های ارزانتر و کارآتر و
پیشرفتهای الکترونیکی و مخابراتی، اتوماسیون های نقطه ای نیز به
تدریج گسترش یافته و با پیوستن به یکدیگر تبدیل به اتوماسیون های
گسترده تری به نام جزایر اتوماسیون شدند. جزایر اتوماسیون نشانگر
مجموعه ای از زیرسیستم های یکپارچه خودکار شده در کارخانه هستند.
سیستم های تولید انعطاف پذیر، سیستم مدیریت تولید، سیستم های
یکپارچه جابجایی و انبارسازی مواد و سیستم های CAM وCAD نمونه
هایی از جزایر اتوماسیون ایجاد شده هستند. انگیزه غایی، همانا
خواست انسان برای افزایش هرچه بیشتر اتوماسیون در سیستم تولیدی به
منظور دستیابی به بهره وری بالاتر است.

باادامه فعالیت و تحقیق بر روی جزایر اتوماسیون، این جزایر
نیز به مرور توسعه پیدا کرده و شروع به همپوشانی و رقابت با
یکدیگر کردند.

این مسئله به همراه جایگزینی تدریجی اندیشه سیستمـی و کل
نگر به جای اندیشه جزء نگرانه، همچنین پیشرفتهـای صورت گرفته در
زمینه فناوری اطلاعات باعث شد تا برخی به فکر یکپارچه سازی کلیـه
عملیات تولیدی با یکدیگر بیفتند و به این ترتیب موضـوع «تولید
یکپارچه رایانه ای» Computer Integrated Manufacturing = CIM))
مطرح گردید.

تولید یکپارچه رایانه ای اگرچه پایان تلاشهای محققان در
خودکارسازی امور تولیدی و صنعتی نیست اما از آنجا که نمایانگر
خودکارسازی و یکپارچه سازی کلیه فعالیتهای مرتبط با تولید به
وسیله به کارگیری رایانه ها، روبات ها و شبکه های ارتباطی در درون
یک کارخانه است دارای اهمیت بسیار زیادی است.

تولیدیکپارچه رایانه ای نوعی فناوری است که می تواند به هر
صنعت وابسته شده و توسط آن صنعت هدایت شود، بدین معنی که هر صنعت
برحسب مجموعه تجارب، نیازمندیها و موقعیتهای خاص خود، شرایطی ویژه
برای تولید یکپارچه رایانه ای فراهم می آورد. از این رو، تعاریف و
توصیفهای متفاوتی برای آن وجود دارد. در زیر نمونه هایی از توصیف
های صورت گرفته ارائه شده است.

سیستم یکپارچه رایانه ای شامل رایانه ای کردن فراگیر و
سیستماتیک فرایند تولیدی است. چنین سیستم هایی بااستفاده از
پایگاه داده های مشترک، فعالیتهایی همچون طراحی به کمک رایانه،
ساخت به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه، انجام تست ها، تعمیرات
و مونتاژ را یکپارچه می سازند.

(اسپریت، کمیسیون انجمن های اروپایی 1982) سیستم تولید
یکپارچه رایانه ای عبارتست از به کارگیری یکپارچه اتوماسیون بر
پایه رایانه و سیستم های پشتیبانی تصمیم گیری به منظور مدیریت
فعالیتهای سیستم تولیدی، از طراحی محصول تا فرایند تولیدی و
نهایتاً توزیع به انضمام مدیریت تولید و موجودی و مدیریت منابع
مالی.

(هارن و براون 1984) سیستـم تولید یکپارچه رایانـه ای،
پردازنـده های مواد و اطلاعات است که سه زیر سیستم اصلی آنها
عبارتند از: سیستم فیزیکی کارخانه، سیستم تصمیم و سیستم
اطلاعاتی.

(مایر 1990) تولید یکپارچه رایانه ای عبارت است از علم و
هنر خودکارسازی بااستفاده از یکپارچگی حاصل از فناوری اطلاعات در
فرآیندهای تولیدی. (یومانز و همکاران 1986)

با کمی دقت در توصیفها و دیدگاههای مذکـور در مورد تولیـد
یکپارچه رایانـه ای مـــی توان به نقش و اهمیت اطلاعـات و
فناوریهای اطلاعاتی در تحقق سیستم تولید یکپارچـه رایانه ای پی
برد. به بیان دیگر، می توان گفت که این سیستم در طی روند توسعه
فناوری اطلاعات به مانند فعالیت مهمی در کنار آن ظاهر گردیده و
گسترش یافته است.

برای بررسی نقش فناوری اطلاعات در این سیستم بهتر است که
ابتدا دیدگاه مذکور کمی شفاف تر شود. همانگونه که هارن، براون و
شیونان در کتابشان اشاره می کنند، درک مسئله این سیستم بستگی به
زمینه تجربی و دیدگاه اشخاص نسبت به آن دارد. از این رو است که
نگرشها و دیدگاههای متفاوتی در رابطه با آن وجود دارد که آنها در
اثر خود به برخی از آنها اشاره کرده اند. آنچه در اینجا به عنوان
ملاک در نظر گرفته می شود، دیدگاهی است که خودهارن و همکارانش در
مورد این سیستم ارائه کرده اند. این دیدگاه که در شکل یک نشان
داده شده است به لحاظ جامعیت و نگرش سیستمی، مناسبترین دیدگاه از
بین دیدگاههای موجود به نظر می رسد .

ارتباط نشانگر یکپارچگی مجموعه عملیات و نیز نشاندهنده مدار
بسته بازخورد اطلاعات هستند. به طور خلاصـه، مـی توان گفت که
تولید یکپارچه رایانه ای به معنی یکپارچگی جزایر اتوماسیون مرتبط
با عملیات اداری – مالی، پشتیبانی مهندسی، مدیریت تولید و عملیات
مربوط به سطح اجرایی است. این فرایند به وسیله ارتباطات رایانه ای
و تسهیلات ذخیره سازی داده ها انجام می شود.

در گذشته طراحی قطعات و محصولات به صورت دستی و بااستفـاده
از میزهای بزرگ و ابزارهای نقشــــه کشی انجام می گرفت و نقشه ها
غالباً برروی کاغذ ترسیم می شدند. به همین سبب طراحیها عموماً وقت
گیر و پردردسر بودند. همچنین در صورت ترسیم اشتباه و یا تغییر
طرح، اصلاح و رسم مجدد نقشه ها زمان زیادی را به خود اختصاص می
داد. این مسئله در مواردی که محصول از قطعات متعدد و پیچیده
برخوردار بود نمود بیشتری داشت. نگهداری نقشه ها و مراقبت از آنها
نیز مسئله دیگری بود که هم فضای زیادی را می طلبید و هم زمان قابل
توجهی را برای کدگذاریبایگانی و بازیابی مجدد به خود اختصاص می
داد. بااین همه این نقشه ها تنها نمایانگر شکل و وضعیت هندسی و
مکانی قطعات نسبت به یکدیگر آن هم به صورت دو بعدی بودند.

به تدریج با بکارگیری رایانـه در امر نقشــه کشی و ایجاد و
توسعه نرم افزارهای CAD ، تحولی در امور طراحی به قوع پیوست. کاهش
خطاهای طراحی و تولید، ایجاد تناسب میان نقشه و روشهای تولید،
تشخیص آسان روابط اجزای قطعه در مرحله تحلیل، تسهیل در آمــاده
سازی مستندات و بهبود یا افزایش استانداردهای طراحی از مزایای
طراحی به کمک رایانه بودند.

امروزه باافزایش توان رایانه ها در ذخیره و پردازش داده و
همچنین پیشرفتهای صورت گرفته در زمینه فناوریهای اطلاعاتی به ویژه
هوش مصنوعی، امکانات و قابلیتهای سیستـــم های CAD به طور چشمگیری
افزایش یافته است. نرم افزارهای پیشرفتهCAD امروزی، امکان ایجاد
مدلهای توپر سه بعدی را برای طراح فراهم آورده اند. این نرم
افزارها با بهره برداری وسیع از تکنیــک های هوش مصنوعی و به لطف
سیستم های خبره تعبیه شده در آنها، قابلیت تجزیه و تحلیل طرحها را
نیز دارا هستند. به عنوان مثال آنها قادرند جرم طرح، حجم طرح و
مرکز ثقل قطعات را محاسبه و تعیین کنند.

می توانند محل برخورد یا فصل مشترک قطعات مونتاژی را بررسی
کنند و خواص مکانیکی قطعات نظیر تنش و یا جریان گرمایی را مورد
تجزیه و تحلیل قرار دهند. برخی از این نرم افزارها می توانند حرکت
قطعات را نیز مورد مطالعه قرار دهند و برخی دیگر قادرند نقاط و
زمانهای بازرسی قطعه را تعیین سازند. آنها حتی پایگاه اطلاعاتی
مورد نیاز تولید محصول را به وجود می آورند. پایگاه مذکور شامل
تمام اطلاعات مربوط به محصول از دید طراحی، از اطلاعات هندسی،
لیست مواد و قطعات، مشخصات مواد و غیره گرفته تا اطلاعات اضافی
مورد نیاز برای تولید می شود. سیستم های قدرتمندCAD فعلی، همچنین
قابلیت تبادل اطلاعات با سیستم های بانک اطلاعاتی و انتقال داده
ها به سایر نرم افزارهای تولیدی را نیز دارا هستند که این ویژگی،
کارآیی آنها را به نحو چشمگیری افزایش داده است.

یکی دیگر از جزایر اتوماسیون ایجاد شده در زمینه تولید،
سیستم طراحی فرآیند به کمک رایانه (Computer-Aided Process
Planning=CAPP) است. این سیستم هـا بـه منظور انجام خودکار طراحی
فرایند تولید قطعاتی که در گذشته توسط متخصصان روشهای تولیـدی
انجام می گرفت ایجاد گردیده اند. این سیستم ها از نظر
یکپارچـــــه سازی اهمیت بسیاری دارند چرا که یکی از نقاط کلیدی
در ایجاد ارتباط میانCAD و CAM به شمار می روند. خروجیهای یک
سیستم طراحی فرآیند عبارتند از: انتخاب عملیات مناسب و تعیین
توالی عملیات مزبور بر روی قطعه، انتخاب ماشین آلات ضروری برای
اجرای عملیات، تعیین ابزارآلات و فیکسچرها و همچنین دستورالعملهای
اجرایی برای تنظیم دستگاه، مسیر حرکت ابزارها، پارامترهای عملیات
نظیر سرعت، مدت، میزان بار و… البته باید خاطرنشان ساخت از آنجا
که برنامه ریزی و طرح ریزی فرایند ساخت قطعات بسیار متکی به تجربه
و قضاوت برنامه ریزان است، خودکارسازی کلیه فعالیتهای یادشده،
کاری بس دشوار بوده و غالب سیستم های موجود طراحی فرآیند، توان
اجرای تمامی فعالیتهـای فوق را ندارند، بلکه در اکثـر موارد تنهـا
مــــی توانند خدمات پشتیبانی تصمیم گیری ارائه کنند.

نقش فناوری اطلاعات در سیستم طراحی فرآیند نیز بسیار مشهود
است. به طور کلی در توسعه این نوع سیستم ها دو رویکرد مطرح است: 1
– رویکرد بهبودی یا متنوع؛ 2 – رویکرد مولد یا بنیادی.

در رویکرد بهبودی که اساس آن استفاده از فناوری گروهی و
ابزارهای دسته بندی و کدگذاری است، از یک قطعه مرکب اصلی برای
نشان دادن دامنه اشکال تولیدی در یک خانواده استفاده می شود.
هرگاه که سیستم قطعه جدیدی را به عنوان عضوی از یک خانواده خاص
شناسایی کرد، طرح ریزی فرآیند قطعه مرکب آن خانواده را به گونه ای
اصلاح می نماید که بتواند طرح فرآیند آن قطعه جدید را ایجاد کند.
سیستـم در این رویکرد، برای تعیین شکل قطعـات از تکنیک های طبقـه
بندی قطعات استفاده کرده و آنها را با اشکال متناظـر در قطعات
اصلی مطابقت مـــی دهد.

در رویکرد بنیادی، طرح فرآیند براساس اطلاعات موجود در
پایگاه داده های تولید ایجاد می شود. در این رویکرد، سیستم طراحی
فرآیند در شکل سیستـم های دانش – پایه و هوش مصنوعی و در برخی
موارد نیز به صورت یک سیستمDSS عمل کرده و با دریافت اطلاعات
جزئیات قطعه موردنظر، انواع عملیات تولیدی در دسترس و توانایی
آنها برحسب دقت و تلرانس، تجربه مربوط به قطعات پیشین و… اقدام
به طراحی فرآیند مناسب جهت قطعه می کند.

موضوع مورد بحث در تحقیق حاضر شرح برنامه ریزی فرآیند به
کمک کامپیوتر و کاربرد الگوریتم ژنتیک برای این مهم می
باشد.

,XPS-1,ZCAPP

که متعلق به نوع متنوع می باشد.

در سیستم های تولید کننده، پردازش فرایند برای بخش جدید به
طور اتوماتیک ایجاد می شود و ترکیب اطلاعات انجام می شود. به
منظور این هدف، مدار منطقی در داخل سیستم کامپیوتری به صورت یک
درخت، جدول، سیستم پایه ریزی شده بر اساس سیستم خبره و … ساخته
می شود.

AUTAP,AUTOLAN, COBAPP, CPPP, DCLASS, RPO, XPS1, CAPSY,
EXCAPP,GLENPLAN,MICROPLAN,OPEX,POPULAR, ,TURBO-CAPP
,XPS-1,…

اینها مثالهایی از سیستم تولیدی CAPP برای بخش های چرخشی می
باشند. در سیستمی که هر دو بخش متنوع و تولیدی ترکیب می شوند، یک
پیش برنامه ریزی فرایند که با استفاده از مدار منطقی، فرمول و
الگوریتم های تکنولوژیکی تولید می گردد در داخل سیستم ساخته شده
است. در عین حال برنامه ریزی فرایند به صورت دستی چک می شود و اگر
که آن به طور مناسب در داخل محیط واقعی تولید قرار نگیرد، خطا
تصحیح می شود. ACAPS متعلق به یک رویکرد ترکیب شده است.

اغلب این سیستمها بر روی سطوح جزئی و ثانوی عملکرد های
برنامه ریزی فرایند و فعل و انفعالات آنها با عملکرد های اختصاصی
CAM، متمرکز شده اند. همچنین، سیستم های سنتی CAPP طوری طراحی شده
اند که آنها یک برنامه فرایند را برای هر قطعه طراحی شده تولید می
کنند. با تنها یک برنامه ریزی فرآیند ، اگر دستگاه معینی در دسترس
نباشد یا شکسته باشد، اجرای سیستم موثر واقع می شود، اگر چه اغلب
سیستم های ساخت کامپیوتر (CIM)، با سطح بالایی از انعطاف پذیری و
پذیرا بودن نیاز به تغییر در تولید، طراحی شده اند. اگر تنها یک
برنامه ریزی فرایند در دسترس باشد، انعطاف پذیری CIM نمی تواند به
طور موثر عمل کند. اگر سیستم CAPP، برنامه ریزی های فرایند متناوب
تولید کند می توان بر این مشکلات غلبه کند. در عین حال بسیار از
سیستم های CAPP که در این مقاله گزارش شده اند، تنها چند نمونه از
آنها به طور موثر دارای توالی های عملکردی بهینه برنامه ریزی
فرایند می باشند. هدف این تحقیق عبارت است از تلاشی برای گسترش
برنامه ریزی فرایند از برنامه های بهینه / شبه بهینه که می تواند
حاصل شود.

از جمله این کارها شامل برنامه ریزی فرایند، انتخاب عملیات
و وجود توالی با 2 وظیفه اصلی می باشد انتخاب یک عملیات بر اساس
شکل فرم هندسی پایه ریزی شده و آن عبارت است از الزامات
تکنولوژیکی و نقشه ریزی این اختصاصات برای یک عملکرد خاص یا یک
سری از عملکرد ها. تهیه یک تئوری نموداری برای توالی عملکرد
بوسیله آقای Sundaram تقسیم بندی شد. در کار دیگری، حذف توالی های
نامناسب عملکردی و استفاده از 3 ساختار برای شمارش همه مسیرها
برای جدا کردن توالی های نا مناسب گزارش شده است. آقای Rho بعد از
آنالیز الزامات تکنولوژیکی و بهینه سازی آنها از نظر توالی عملکرد
های پایه ریزی کرد و بر اساس مقیاس تغییرات برشی ابزار و مدت زمان
حرکت ابزار، از ماتریسی برتر استفاده کرد. امکان توالی های متناوب
همراه به منابع در دسترس در مقاله آنها مورد بحث قرار نگرفت. آقای
Irani برای مشکل برنامه ریزی فرایند، از یک آنالوژی مسیر همیلتون
بر اساس نمودار ارجح و ماتریس عملکردی استفاده کرد.

برای استفاده از پیشنهادات مکاشفه ای یا آروینی برای تولید
تصادفی توالی های متناوب، برجسته ترین آلودر کار تحقیقاتی آنها می
باشد. آقای Vaneza، یک الگوریتم ژنتیکی تهیه کردد (GA) که در هر
رشته عناصری متناسب با حالات شکل وجود داشته که بوسیله عملکردهای
ماشین تولید می شد. گزارش شد که استفاده از اپراتورهای جهش و
ادغام منجر به حدود 10% توالی های نامناسب در اپراتورهایی می گردد
که دارای عناصر ارجح می باشند. آقایان Hip, Dutta و دوتا، از یک
استراتژی رمزی جدید در GA برای توالی عملکرد های هم راستای دستگاه
استفاده کردند که در آن از ترکیبات فعل و انفعالات حفظ کار و حفظ
ابزار استفاده می شد.

روشی رمزی آنها، اجازه تولید تنها رشته های عملکردی ارزشمند
و رشته هایی که می توانست با اپراتورهای GA مثل ادغام، جهش و
رونویسی بدست آید را می داد. نقطه ضعف این روش عبارت است از اشکال
عملکردی همراه با الگوهای چندتایی را حمایت نمی کند. این شکل نمی
تواند تولید شود مگر اینکه حداقل یکی از اشکال پیشین تولید شود
(در رابطه با OR) یا همه اشکال پیشین (در رابطه با AND) تولید
شوند. برای مسائل با اندازه بزرگ که در برنامه ریزی فرایند با آن
روبرو می شویم، استفاده از GA همراه با تولید خاص و حذف نمودار ها
می تواند در رسیدن به برنامه های بهینه/ شبه بهینه کمک کند. به
خاطر اینکه مساله برنامه ریزی فرآیند را به طور درست بررسی
کنیم می توانیم آن را به دو قسمت مقدماتی و جزئی شده تقسیم کنیم.
مرحله مقدماتی شامل توالی اشکال فرم، هندسه و وابستگی داخلی آنها
می باشد. سطح جزئی و ثانوی برنامه ریزی ، مربوط به اطلاعات ساختگی
نظیر عملکردها، ابزارهای ماشین، ابزارهای برش، توالی عملکرد و
پردازش ثابت شده برای بخش تعیین شده می باشد.

همچنین این تحقیق، یک رشد متمایل به طرف شکل مشتق شده از
CAPP را نشان داد. در یک سیستم برنامه ریزی فرایند کاملا
اتوماتیک، تفسیر شکل از پایگاه داده های CAP انجام می شود. اگر چه
، تفاسیر مختلفی ممکن است ایجاد شودکه وابسته به ناحیه خاص نظیر
طرح، ماشین، تجمع، بازبینی و …. باشد. تحقیقات گسترده در جهت
گسترش شمای وابسته به ناحیه انجام می شود. یک روش خطا ناپذیر که
می تواند به طور کلی جایگزین هوش انسان شود هنوز در حال گسترش
یافتن است. برای برنامه ریزی فرایند ، وجود اشکال ساختی مورد نیاز
است. این طرح باید شامل شرحی از ترکیب اشکال و وابستگی داخلی آنها
باشد. در این کار، استفاده فعال از یک مدل ساز تطبیق یافته با هدف
انجام می شود.

در این کار جزئیات روش برنامه ریزی مقدماتی اجزاء چرخشی
انجام شد که دارای اشکال محور C بودند. همانطور که توالی ها می
توانند سریعاً حاصل شوند، یک پیشنهاد می تواند به طور موثری
بوسیله یک برنامه ریزی فرایند با توالی های مناسب و متناوب برای
بدست آوردن یک محیط عملکردی مورد استفاده قرار گیرد.

2-2-2-مدول های سیستم
CAPP پیشنهاد شده :

ساختار مدولار سیستم پیشنهاد شده CAPP در شکل2-3 داده شده
است که به برنامه ریزی مقدماتی و برنامه ریزی جز ئی تقسیم شده است
(همانطور که توسط خطوط شکسته نشان داده شده است). برنامه ریزی
مقدماتی شامل توالی در سطح شکل فرم می باشد که وابسته به منابع
نمی باشد. برنامه ریزی جزءی شامل انتخاب عملکرد ها، ابزارهای
ماشین، ابزارهای برش، توالی عملکردها در سطح فرایند، بهینه سازی
پارامترهای ماشین در تولید می باشد. پایه ورودی هر سیستم CAPP
اطلاعات قطعه است. در صورت عدم وجود مدل ساز CAD که باعث ایجاد
اشکال با ساخت هندسی (شکل ، ابعاد و …) و اطلاعات تکنولوژیکی
(تلرانس، صافی سطح و…) می شود، فصل مشترک کاربر((user interface
برای اشکال فرم و وابستگی های آنها گسترش می یابد. فعالیت کاربر
باعث وارد کردن جزئیات از ترسیم مهندسی قطعه می شود. همچنین
سیستم، با استفاده از نمودارهای تقدم و تاخر،نمودار ارجحی (FPG)
ایجاد می کند. یک استراتژی تحقیقاتی به صورت یکپارچه در سیستم
وجود دارد که تحقیقات شامل 3 مسیر می شود و توالی های مناسب اولیه
را تولید می کند.

این توالی ها به طور بهینه ای سازمان یافته اند شامل:
نزدیکی شکل، حفظ شکل و مرجع شکل می باشند. در فاز بعدی برنامه
ریزی جزئی توانایی تولید اشکال فرم براساس الزامات هندسی و
تکنولوژیکی را دارد ابزارهای ماشین و ابزارهای برش که می توانند
باعث تولید عملکردها شوند، بوسیله سیستمی از پایگاه داده های
ماشین اطلاعات پایه ابزار اجرا می شوند. بعد از انتخاب دستگاه ها
و ابزارهای برش، عملکردها در سطح فرایند توالی می یابند و پارامتر
های برش بهینه تعیین می گردد نهایتاً سیستم باعث تولید پروسه ای
می گردد که دارای تعدادی عملکرد جدول بندی شده، شرح عملکرد، ابزار
ماشین، ابزار های برشی و پارامترهای برش برای هر عملکرد می
باشد.

قیمت فایل فقط 9,500 تومان

خرید

برچسب ها :
بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک
کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف ,
پایان نامه بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به
کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف ,
مقاله بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک
کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف ,
پروژه بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک
کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف ,
تحقیق بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک د

فروشگاه فایل

فروشگاه فایل

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری اول )

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری اول )

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری پنجم )

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری پنجم )

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

1-1-1- رویکرد بنیادی
…………………………………………………………………………………………………………………………….

1-1-2- رویکرد متنوع
……………………………………………………………………………………………………………………………..

فروشگاه فایل

پیوندها

ابر برجسب

جدیدترین یادداشت‌ها

بایگانی

جستجو

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری اول )

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری اول )

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری پنجم )

دانلود نمونه سوال کمک بنای سفت کار، بنایی ، پی و بتن ریزی(سری پنجم )

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

بررسی کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف

1-1-1- رویکرد بنیادی…………………………………………………………………………………………………………………………….

1-1-2- رویکرد متنوع……………………………………………………………………………………………………………………………..

1-1-1- رویکرد بنیادی
…………………………………………………………………………………………………………………………….

1-1-2- رویکرد متنوع
……………………………………………………………………………………………………………………………..