Expert systems in welding
Kaynak teknolojisi için uzman sistem uygulamaları
- Tez No: 21910
- Danışmanlar: PROF. DR. BARLAS ERYÜREK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1992
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
ÖZET- KAYNAK TEKNOLOJİSİ İÇİN UZMAN SİSTEM UYGULAMALARI Bu tezin konusunu kaynak teknolojisi için uzman sistem uygulamaları oluşturmaktadır. Bu çalışmada öncellikle uzman sistemler konusunda kavramlar açıklanacak, bugüne kadar kaynak tekniğinde dizayn edilen sistemler arasında önemlileri tartışılarak, Yüksek Lisans tez çalışması olarak yazar tarafından hazırlanan WELD AD VI S OR' m dizaynı ve özellikleri anlatılacaktır. Uzman sistemlerden söz edilince akla hemen yapay zeka (Artificial Intelligence) ve zeki sistemler (Intelligent System) gelmektedir. Yapay zeka insan zekasını bilgisayar yardımıyla taklit etmeye çalışan bir uğraşı alanıdır. Uzman sistemlerde, tıpkı genel problem çözme, doğal dillerin işlenmesi, bilgisayar gözlemleme ve robotik gibi bu uğraşı alanının bir alt dalını oluşturmaktadır. işte Yapay Zeka adını taşıyan ikinci bölümde genel olarak yapay zekadan ve yukarıda adı geçen uygulama alanlarından bahsedilmektedir. Üçüncü bölüm olan uzman sistemler bölümünde uzman sistemlerin daha detaylı tanımlamasına gidilerek, ayrıntılı olarak özelikleri anlatılmaya çalışılmıştır. Uzman sistem tanımlamasını burada bir daha yineleyecek olursak: uzman sistemler çözümleri yeterince zor olduğu için insan uzmanlara gereksinim duyulan problemlerin çözülmesinde bilgi ve karar verme işlemlerini uygulayarak sonuca ulaşan bilgisayar programlarıdır. çözüm için gerekli olan bilgi ve kullanılan karar verme işlemleri, alanında en iyi olan bir uygulayıcının uzmanlığının bir modeli olarak düşünülebilir. Bu tanımın ardından henüz daha 3 0 yıllık bir geçmişi bile olmayan uzman sistemlerin kısa bir tarihçesi anlatılmakta ve DENDRAL, MYCIN, PROSPECTOR gibi ilk önemli uzman sistemler ortaya çıkarıldıkları tarihlerle birlikte verilmektedir. Tarihçenin arkasından maddeler halinde sunulan uzman sistemlerin ana özellikleri uzman sistem tanımını tamamlar niteliktedir. Uzman sistem konusundaki diğer tamamlayıcı kavramlar olan uzman sistem türleri ve uzman sistemlerin kullanım alanları yine üçüncü bölümde ortaya konmuştur. Temel uzman sistem türleri ayrıntıları ile ilgili kısımdaverildiği gibi kural bazlı, mantık bazlı ve çerçeve bazlıdır. Uzman sistemlerin kullanım alanları ise: yorumlama; geliştirme, dizayn ve üretim; planlama ve tavsiye verme; hata tespiti, hata analizi ve ortadan kaldırılması; izleme ve test etme; ve bilgisayar destekli eğitimdir. Yine bu bölüm içerisinde uzman sistemlerin yapısal özellikleri tartışılarak, uzman sistemleri oluşturan yapı mekanizmaları anlatılmaktadır. Biraz sonra herbiri ayrı ayrı açıklanacağı gibi bunlar sırasıyla şöyledir: Bilgi Tabanı (Knowledge Base), Karar Mekanizması (Inference Engine), Kullanıcı Ara Yüzeyi (User Interface), Bilgi Kazanım Modülü (Knowledge Acquisition Module). Bilgi Tabanı; özel problemlere ait bir takım gerçekleri ve kuralları içeren bir modüldür. Bu anlamda bilgi temeli, onun yaratıcısı olan insandan ne daha fazla bilgiye sahip ne de daha zekidir. Bilgi Temeli statik ve dinamik bilgi olmak üzere iki tip bilgiden oluşur. Statik bilgi bilgi temeline programcı tarafından önceden yerleştirilmiş olan bilgileri; dinamik bilgi ise uzman sistemin çalışması esnasında kullanıcı tarafından verilen bilgileri içerir. Eldeki bilginin programcı tarafından Bilgi Tabanına kodlanması üç farklı yöntemle gerçekleştirilebilir: Üretim Kuralları (Production Rules), Anabilim Bilgi Ağları (Semantic Networks), Kavramsal Bağlılıklar (Conceptual Dependency). Karar Mekanizması, gerçekler ve kuralların ne zaman ve nasıl uygulanacağına karar veren bir organdır. Karar mekanizmasının yapısı, bilgi temelinden bağımsız olmakla beraber, benzer problem yapıları için aynı olabilir. Kullanıcı Arayüzü, bir problemi çözmek isteyen kullanıcı ile uzman sistem arasında iletişimi sağlar, çözümün sağlıklılığı kullanıcı ve uzman sistemin arasındaki iletişimin kalitesine bağlı olduğundan Kullanıcı Arayüzü dizaynı oldukça önemlidir. Bilgi Kazanım Modülü, problem çözme uzmanlığının bazı bilgi kaynaklarından aktarılması, bilgi temelini oluşturmak veya geliştirmek için bilgisayar programına aktarılmasıdır. Uzmanlardan, çeşitli dergi ve kitaplardan toplanan bilgi daha önce anlatıldığı gibi Bilgi Tabanı içinde toplanır veya çeşitli data veya spreadsheet dosyalarında kullanım için biriktirilir. Üçüncü bölümün diğer bir önemli konusunu da klasik bilgisayar programlama ile uzman sistem karşılaştırılması oluşturmaktadır. Böylelikle uzman sistemlerin ne gibi yenilikler getirdiği ve son yıllarda birçok alanda niçin daha tercih edilir oldukları ortaya konmuştur. Burada özellikle bilginin programa aktarı laması yolu; neden ve niçin sorularına yanıt yeteneği; ve belirsiz ve eksikbilgi ile işlevini yerine getirebilme özellikleri baz alınarak, uzman sistemlerle klasik programlama yöntemleri arasındaki farklılıklar ortaya konmuştur. Dördüncü bölümde, bir uzman sistemin inşaası ve bu sırada izlenen yol ana temayı oluşturur. Kullanılan dizayn ve inşaa araçlarına bağlı olarak, bu işin zorluk derecesini ortaya çıkarır. Çünkü sözü edilen araçların seçimi sadece işlemin hızını değil aynı zamanda konstrüksiyonun fizibiletisini de etkiler. İşte bu noktadan hareketle bir uzman sistemin geliştirilmesi ve dizaynı burada incelenmiştir. Sistemin geliştirilmesinde belli başlı adımlar; problemin tanımlanması, kavramların ve tanımların ortaya konulması, sistemin formülüze edilmesi, sistemin geçerliliğinin kontrolü ve tüm sistemin yeniden gözden geçirilmesidir. Sistemin gelişimi fazında yukarıdaki adımlardan sonra koşullara uygun bir uygulama bir kez tanımlandıktan sonra, dizayn kriterleri düşünülmeye başlanılabilir. Bir rehber olarak uzman sistemlerin dizaynında şu adımlar uygulanabilir: Kullanıcı gereksinimin tespiti; uzman sistemlerin uyumu; mevcut bilginin değerlendirilmesi; ilave bilginin uzmanlardan veya kitap ve dergilerden bilgisayar için anlamlı olacak şekilde sunulması; uygun software ve hardware seçimi. Kullanıcı isteklerinin tam ve açık olarak belirlenmesi sistemin tüm işleyişi ve software veya uygun programalama dilinin seçimi açısından önemlidir. Uzman sistemin bir öğretici mi yoksa bir araç olarak mı kullanılacağı uzman sistemin oryantasyounu bakımından önem kazanır. Günümüz endüstri uzman sistemlerinde her iki özelliğin de kombinasyon halinde olduğu unutulmamalıdır. Uzman sistem dizaynının en gerekli adımlarından biri de eldeki bilginin değerlendirilmesidir. Burada herbir veri için bir bilgi diagramı çizerek eldeki bilginin nicelik ve niteliğini öğrenmek tavsiye edilir. Bu adımlar bilgi temelindeki kuralların ve bilgininin miktar ve kalitesini belirlemesi bakımından önemlidir. Bilginin toplanması uzman sistemlerin oluşturulmasında temel ve zorlu adımlardan biridir. Bilgi kaynakları kitaplar, dergiler, raporlar ve konun gerçek uzmanlarıdır. Özellikle istenen doğru ve net bilginin uzmandan elde edilmesi, zor aynı zamanda tecrübe gerektiren bir iştir. Bunun için resmi röportaj, resmi olmayan röportaj ve uzaktan bilgi toplama yöntemleri gibi bir takım teknikler geliştirilmiştir. Bu yöntemler hakkında ayrıntılı bilgi ilgili bölümde verilmiştir. viBir uzman sistemin dizaynında diğer bir önemli nokta da bilgisayara aktarımı başka bir deyişle programın ortaya çıkarımıdır. Bunun için iki farklı yöntem uygulanabilir. Biri yapay zeka programlama dillerinin (Prolog, Lisp gibi) veya başka yüksek derceden bir programalama dilinin (Fortran, C gibi) kullanımı; bir diğeri de karar verme mekanizmaları önceden hazırlanmış, bir takım uzman sistem kabuklarının (expert system shell) kullanılmasıdır. İkinci yöntem son yıllarda sağladığı bir takım avantajlar nedeniyle birçok uygulama alanında birinciye tercih edilir olmuştur. Eğer bir shell kullanılıyorsa elde eldilen bilginin sunulması için tecrübeli bir bilgi mühendisi veya programcı olmaya gerek yoktur. Bu yöntemle amaca uygun tüm uzman sistemi meydana getirme süreside kısaltılmış olur. Fakat bunun yanında şunu da ilave etmek gerekir ki, yüksek seviyeden bir programlama dillerinden herhangi birinin kullanımı karar mekanizması dahil bütün mekanizmaları kendimiz oluşturmamız demek olduğu için bunlar ile daha esnek ve amacımıza daha uygun uzman sistemler elde edilebilir. Fakat yukarıda açıklandığı gibi bu işin tecrübe gereksinimi ve alacağı zaman çok daha fazladır. Uzman sistemler dizayn edilirken bilgisayarla entegre edilmiş sistemlerin (CİM) bir parçası olabileceği olasılığı da düşünülmelidir. Bugünün uzman sistem anlayışı uzman sistemlerin diğer bilgi sistemleri ve bilgisayar yardımıyla dizayn (CAD) sistemeleri ile entegrasyonu gerekli kılar. Uzman sistemin oluşturulmasında diğer önemli adım da uygun bir software seçimidir. Bu seçimde bilginin yeniden sunulması kısmında, anlatılan uzman sistem shell veya programalama dillerinden biri grafik, kelime işlemci, veri tabanı gibi başka bir takım softwarelerle ilişkilerin olabilirliği düşünülerek seçilmelidir. Tıpkı software seçiminde olduğu gibi hardware seçiminde de piyasada bulunan çok çeşit arasından seçim yapmak önemli bir iştir. Beşinci bölümde imalat ve malzeme mühendisliği alanlarında uzman sistemlerin kullanılma gerekliliği ile bu bilim dallarının uzman sistem uygulamalarına nedenli uyumlu oldukları konuları tartışılmaktadır. Bu sistemlerin imalat işlemi ve malzeme dizaynı gibi mühendislik dallarında nasıl kullanıldıkları kısaca özetlendikten sonra, bu alandan bazı çalışmalar sistem yapıları ile birlikte örnek olarak verilmektedir. Özellikle Scheurs ve Pessal tarafından bir nükleer santralde tüp ile destekleme levhasının korozyon davranışını inceleyerek oluşabilecek problemlere çözüm bulan Corrosion Advisor bu alandaki önemli çalışmalardandır. Korozyon konusunda yüzyılların birikimi sonucunda oluşan ve bir uzman insan tarafından tümünün viikesinlikle akılda tutulması mümkün olmayan korozyon prensip ve ilkeleri (galvanik etki, alaşım kimyasal bileşiminin etkisi, pH-potansiyel ilişkisi gibi bir takım prensipler) uzman sistemin bilgi tabanına yerleştirilmiştir. Böylelikle yukarıda belirlenen şartlar altında çalışan malzemenin korozyon davranışı tahmin edilerek, olası problemlere çözümler bulunabil inmektedir. Yine Westinghouse Firmasında yapılan benzer çalışmada buhar jeneratörler indeki korozyon problemleri için bir uzman sistem üretilmiştir. Suyun içinde bulunan parçacıkların yardımı ile oluşan gerilme korozyon çatlağı, incelme, pitting ve denting gözönüne alman korozyon türleridir. Altıncı bölümde özel olarak imalat mühendisliğinin bir alt dalı olan kaynak mühendisliğinde uzman sistemlerin kullanılması konu edilmektedir. Uzman sistemler; dünyanın belkide en eski üretim yöntemi olan kaynak tekniğinin değişik bölümlerine uygulanabilir. Gerçekten incelenildiğinde kaynak tekniğinin geniş ve mantık bazlı yapısının bu alanda uzman sistemlerin kullanımını kaçınılmaz kıldığı görülür. Kaynak mühendisliğinde uzman sistemler şu alt alanlarda kullanılabilir: a. kaynaklı yapının dizaynı ve uygun kaynak yönteminin seçimi, b. uygun kaynak parametrelerinin bulunması, c. kaynak işlemim zeki sistemlerce kontrol edilmesi, d. kaynak sonrası analiz. Kaynaklı yapının dizaynı; uygun kaynak yönteminin belirlenmesi, kaynak ağız formu ile dolgu malzemesinin seçimi ve metalurjik bir takım hatalardan kaçınmak için gerekli parametrelerin bulunması gibi oldukça karmaşık ve zaman alıcı bir takım adımları içerir. Yöntem, malzeme ve parça kalınlığı gibi bir takım değişkenlere bağlı olarak uygun kaynak parametrelerinin bulunması ise bir diğer önemli işlemdir. Uzman sistem ya bilgi tabanındaki prensiplerden yola çıkarak kendi bu parametreleri ya yeni baştan üretir ya da önceden hazırlanmış veri tabanı (data base) dosyalarına giderek en uygun değerleri bulur. Kaynak tekniği uygulanma şekli bakımından elle yapılan ya da otomatik olmak üzere ikiye ayrılabilir. Birincisinde kaynakçı geçmiş tecrübelerinin de yardımıyla sağlıklı bir kaynak için kaynak işlemini kontrol eder. Otomatik uygulamalarda ise makina önceden uzmanlarca tariflenmiş yolu takip ederler. İşlem sırasında ise sensörler kaynak işlemini izleyerek bilgi toplayarak karar verebilmesi için zeki kontrol sistemlerine elde ettikleri bu bilgiyi gönderirler. vıııKaynak sonrası, kaynaklı yapının analizi de uzman sistemlerin kaynak tekniğindeki bir başka kullanım alanıdır. Sensörlerle incelenen kaynak dikişinden toplanan data (kaynak dikişinin pozisyonu, boyutları gibi) mikro yapının tahmininde kullanılır. Aynı alanda bir başka uygulama da tahribatsız deneyler sonucunda elde edilen ham datanın bir uzman sistem tarafından yorumlanmasıdır. Kaynak teknolojisi konusunda hazırlanmış birçok uzman sistem mevcuttur. Bunların sistem yapıları ile açıklanması bu konuda çalışma yapmak isteyenlere ışık tutabilir. Aynı zamanda bu yazar tarafından hazırlanan sistemin (WELDADVISOR) daha iyi anlaşılmasına da yardımcı olacaktır. İngiliz kaynak enstitüsü tarafından önemli ölçüde kaynak tavsiye edici paket programları ve uzman sistemler geliştirilmiştir. Herbiri özel bir konuda yoğunlaşmış çok sayıda uzman gerekli bilginin toplanmasında kullanılmıştır. Enstitünün piyasaya çıkardığı ilk uzman sistem kaynaklı yapılardaki çatlakların oluşum nedenlerinin ortaya çıkarılması amacına yöneliktir. Bunun için kullanıcıdan çatlağın yeri ve ana özelliklerini sisteme veri olarak girmesi beklenir. Ve sistem kendi veri tabanındaki bilgiye göre bu çatlağın bir soğuma çatlağı, hidrojen çatlağı veya lameler yırtılma olup olmadığına karar vererek bunu nedenleriyle birlikte kullanıcıya sunar. Bir başka önemli çalışma da alüminyumun elle yapılan MIG kaynağında gerekli olan kaynak parametrelerinin üretilmesine yöneliktir. Bu konuda kullanıcının elinde bilginin düzenlenmemiş olduğu ve kaynak mühendisinin bu parametrelerin geçmiş tecrübelerinden yola çıkarak vermek zorunda olduğu düşünülürse uzman sistem yaklaşımının bu konuda da nedenli gerekli olduğu ortaya çıkar. Colorada madencilik okulunda (ABD) WELDSELECTOR adı altında elle yapılan ark, gaz metal ve özlü elektrodla yapılan ark kaynaklarında en uygun elektrodu bulan bir sistem geliştirilmiştir. Elektrod seçiminde rol oynayan iki Önemli kriter, kaynak pozisyonu ve dikişin atmosferik kirlenmesi, uzman sistemin bilgi tabanındaki temel ilkelerdir. Berlin Teknik Üniversitesinde gerçekleştirilen WELDEX isimli sistemin amacı ise, gaz metal ark kaynağından plazma ark kaynağına kadar geniş bir yelpazede yer alan ark kaynağı yöntemleri arasında koşullara en uygununu bulmaktır. Bu açıdan bakıldığında yazar tarafından hazırlanan WELDADVISOR ile benzer noktalar taşıdığı ixgörülür. Uzman sistemler konusunda bir örnekte Japonya'dan verilebilir. Çeşitli Japon firmalarının desteklediği WELSYS projesi bir basınçlı kabın kaynağında kaynak parametrelerinin tesbitine yönelik bir çalışmadır. Elbette bu parametreler' yapıda çatlak oluşumuna imkan vermeyen optimum parametrelerdir. Kaynak çatlaklarının oluşumunda rol oynayan faktörler arasındaki mantıksal ilişkinin tesbiti de bu sistemin oluşturulmasındaki zorlu adımlardan biridir. Sonuç ve önerilerden önceki son bölümde ise, dizayn edilen WELD AD VI S OR' m dizayn süreci ve özellikleri konu edilmektedir. Sistemin dizaynı birbirleri ile ilişkili ve zaman zaman birbirini kapsayan altı farklı adımdan oluşmuştur. Bunlar kısaca açıklanacak olursa şöyledir: - Kullanıcı gereksinimlerinin analizi; kullanıcı isteklerine tam cevap verebilen, kullanıcı ile iletişim sorunu olmayacak bir sistemin yaratılması için gerekli bir adımdır. - Eldeki hazır bilginin değerlendirilmesi; ilave olarak bunların bazı standartlara uygunluğu ve hangi eksik bilgiyi nasıl aramamız gerektiği konusunda bir referans olacaktır. - Bilgi elde edilmesi fazı; iki adımdan oluşur. Birinci olarak bazı gerçeklerle kuralların kitap, rapor ve dergilerden eldesi gelir. Burada üzerinde tartışma olamayan 'E6010 elektrodunun 100 A deki yığılma hızı 2 kg/ saat 'dir. gibi bir takım kesin bilgiler elde edilir. İkinci adımda daha önce sözü edildiği gibi bir uzmandan tecrübenin aktarımıdır. Ancak WELDADVISOR1 m hazırlanmasında bazı olanaksızlıklar nedeniyle bu ikinciden daha çok birinci adım kullanılmıştır. Software seçimi; software olarak, özellikleri ayrıntılı olarak ilgili bölümde verilen VP-Expert uzman sistem kabuğu seçilmiştir. Bilgi tabanı gereksinimi; özellikle kaynak prosedürlerinin veri dosyaları içinde saklanma isteğinden doğmuştur. WELDADVISOR modüler tarzda hazırlanmış bir veri tabanı sistemine sahiptir. Bu istenilen bilginin değiştirilmesi veya ilerki çalışmalar için yeni bilgilerin ilave edilebilmesi gibi sisteme bir takım esneklik sağlar. Her bir data dosyası ayrı özel bir konuya yöneliktir (kaynak parametre dosyası, kaynak tellerinin uzunluk/ağırlık oranı gibi).Dbase 3+, eldeki verilerin toplanması için seçilmiş veri tabanı software'dir. Bu paket eldeki verinin girilmesinde ve rapor edilmesinde kullanım kolaylığına sahiptir. Veriler, veri tabanına kolonlar halinde girilmiştir. Her kolon malzeme tipi, malzeme kalınlığı ve kaynak pozisyonu gibi çeşitli kaynak parametreleri ve ilgili diğer verileri içerir. Bu veri dosyalarında gerekli olan bütün değerler verilmeye çalışıldı ise literatürde bulunamayan bazı noktalar eksik kalmıştır. Bu noktalarda kaynaklı yapının imali sırasında kullanılan yeni değerlerin modüler tarzdaki veri dosyalarının ilgili bölümlerine girilmesi ile tamamlanabilir. WELDADVISOR ' m kullanılacağı hardware ' in özelliklerinin de bilinmesi özellikle önemlidir. Sistem Commodore PC-40 üzerinde inşaa edilmiştir. Ancak bu bilgisayar IBM uyumlu olduğu için IBM uyumlu tüm makinalarda çalışma esneği vardır. Mevcut hardware 28 6 mikro işlemcili, 40 MB harddisk ve 1 MB RAM kapasitesine sahip bir makinadır. Hazırlanan uzman sistem tıpkı data dosyalarında olduğu gibi modüler tarzda dizayn edilmiştir. Bu sisteme değişen teknolojiye göre ilavelerin ve değişiklerin yapılmasında bir esneklik sağlar. Uzman sistemin ilk modülü, kullanıcının verdiği yanıtlara göre onun koşullarına en uygun ark kaynağı yöntemini bulur. Ancak bu işlem sırasında yöntem seçiminde en gerekli unsurlardan biri olan maliyet hesabı ihmal edilerek yalnızca teknik özellikler göz önüne alınmıştır. İkinci ve üçüncü modüllerde ise yönteme göre maliyet analizi yapılmaktadır. Maliyet analizi için gerekli olan kaynak parametreleri ise veri tabanı bölümünde anlatıldığı gibi veri tabanı dosyalarından sağlanmaktadır. Yöntem seçim modeli, bilgi tabanındaki kuralların içine yerleştirilmiş olan ilkelerden yola çıkarak verilen koşullara en uygun yöntem veya yöntemleri belirler. Teknik özelliklere göre yöntemin seçimi çok sayıda faktörün düşünülmesini gerekli kılar. Bunlar şöyle sıralanabilir: Üretim gereksinimi (toplam ve hız olarak), kaynakçının yeteneği, mevcut makina ve teçhizatın özellikleri, belli bir kalite gerekliliği, kaynak öncesi hazırlıklar, kaynaklı yapının çalışacağı ortamın özellikleri, servis koşulları (yükleme şartları ve çalışma sıcaklıkları), güvenlik koşulları, kaynak dikiş boyu, bağlantı şekli ve yeri, malzeme tipi ve kalınlığı. xıMevcut sistemin bilgi tabanın oluşturulmasında öncelikle malzemenin tipi ve kalınlığı düşünülmüştür. Eğer malzeme çelikse tüm ark kaynağı yöntemleri, yok eğer Al ve Mg gibi hafif metal ise yalnızca gaz metal veya gaz tungsten ark yöntemleri olasılık dahilinde düşünülmelidir. İşte bu olası yöntemler arasındaki seçim de diğer faktörler göz önüne alınarak yapılır. İkinci önemli kriter de mevcut bağlantının şeklidir. Karar verme aşamasında kullancıya şu sorular yöneltilebilir: 'Alın kaynağı mı yoksa köşe kaynağı mı yapmak istiyorsunuz?', 'Kullanılması gerekli kaynak pozisyonu nedir? ', "Kullanılacak kaynak ağız formu nedir? '. Yukarıdaki düşünceler klasik yöntemlerle bir yöntem seçim kartına aktarılabilir. Fakat zaman alıcı ve pek sağlıklı olamayan bu yöntem uzman sistemlerin ortaya çıkmasıyla modern fabrikalarda terkedilmeye başlanmıştır. İkinci modül, GMAW gibi sürekli telle yapılan kaynak yöntemleri için gerekli olan parametrelerin tesbiti ve bunlardan yola çıkarak maliyet analizinin yapılması işlemidir. Burada kaynakçının kullanması gerekli elektrod cinsi ve çapı, gaz tipi ve gazın kaynak esnasındaki akış hızı, akım ve gerilim değerleri, kaynak ve kaynak kafası hızları gibi değerler veri dosyalarından bulunarak kullanıcıya sunulur. Üçüncü modül ise birçok bakımdan ikinciye benzer, fakat bu modül elle yapılan örtülü ark kaynağındaki maliyet hesabı ile bunun için gerekli olan elektrod seçimi ve kaynak akımı gibi değerlerin bulunmasına yöneliktir. Bu bölümde son olarak da maliyet analizinde baz 'olarak alman maliyet hesap kriterleri anlatılmıştır. Verilen bir yöntemin maliyetini hesaplamak bir çok faktörü hesaba katmak gerektiğinden, karmaşık bir iştir. Kaynak maliyetinin hesaplamasında kullanılan elemanlar: malzeme maliyetleri, işçilik maliyetleri ve yan maliyetler halinde ana gruplar halinde toplanabilir. İşçilik ücretleri kaynak işleminin tümünün gerçeklendiği zamanın baz olarak alınmasıyla hesaplanır. Bu zamanlar hazırlık zamanı, kaynaklı yapının biryerden diğerine nakli ve gerçek kaynak (ark zamanı) olmak üzere alt dallara ayrılabilir. Bunlar içinde en önemlisi olan ark zamanı kaynak hızı, elektrod erime gücü gibi kaynak parametrelerinin birçoğu tarafından etkilenir. Kaynak maliyetinin ortaya çıkmasında en. önemli etkenlerden biride kuşkusuz malzeme maliyetidir. Bunun içine elektrod maliyeti, yöntemine göre toz veya gaz maliyetleri girer. Bu maliyetlerin hesabında bir takım verimlerin (elektrod tüketim verimi gibi) ve kullanım xiioranlarının (yığılan malzemeye göre toz kullanım oranı gibi) önemli rol oynadığı unutulmalıdır. Maliyet analizinde hesaba katılan bir başka ana grupta yan giderler adını taşır. Kaynaklı yapının imal edildiği fabrikanın yönetim giderleri, işçilere yapılan maaş harici ödemeler, su, ısınma ve elektrik giderleri, çeşitli araç gereç için harcanması gerekli paralar gibi bazı giderler bu grubun içindedir. Bu giderler açıkça farkına varılamasa da maliyetin önemli kısmını oluşturur. Pratik hesaplar için işçiliğin yüzde yüzellisi ile ikiyüzellisi arasında bir değer alınabilir. Yöntem seçimi ile maliyet analizinde düşünülmesi gerekli önemli bir nokta da sistemin yatırım maliyetidir. Yöntem seçimi üretim gereksinimi ile birlikte düşünülmeli, yatırım maliyetleri yüksek olan yöntemler fazla sayıda üretim için seçilmelidirler. Eğer elle yapılan örtülü kaynağını baz olarak alır, bu yöntemin ilk yatırım maliyatine 1 değerini verirsek yöntemlerin yatırım maliyetleri şöyledir: Gaz Tungsten Ark Kaynağı: 2.5; Gaz Metal Ark Kaynağı : 3. 0.; Toz Altı Kaynağı : 12.0. Görüldüğü üzere toz altı kaynağını kullanımı yatırım maliyetlerinden dolayı ancak seri üretimin olduğu fabrikalarda uygundur. Sonuç olarak bir değerlendirme yapılacak olursa; uzman sistemin oluşturulmasında kullanılan uzman sistem ve kaynak teknolojisi ile ilgili kavramsal bilgiler bu tez içinde sunulmuş, oluşturulan sistemin özellikleri belirtilerek bilgi tabanı ekler kısmında, kullanılan kullanıcı ara yüzeyi örneği ile birlikte verilmiştir. Konunun ülkemiz açısından yeni ve gelişmemiş bir konu olması ve sistemin dizaynında kulllanılan VP-expert software 'in ancak öğrenci versiyonunun satın alınabilmesi sisteme bir takım sınırlamalar getirmekle birlikte, bu çalışmanın kaynak yönteminin seçimi ve parametrelerin tesbit edilerek maliyet analizinin yapılmasında bir takım yeni yaklaşımları getirmesi bakımından önemli olduğu düşünülmektedir. xııı
Özet (Çeviri)
SUMMARY This thesis is aimed to discuss nature and architecture of expert systems and to construct a prototype expert system in selecting welding process and parameters, and calculating welding costs. In second section, Artificial Intelligence (AI) and Applied AI are discussed to give an idea about these concepts. In third section, Expert Systems (ES) which are one of the most important application area of AI, were discussed. In general, definition of ES, brief history of them, components of ES (knowledge base, inference engine, user interface, knowledge acquisition modules) and main characteristics of expert systems are explained. Consequently, differences between expert systems and conventional programming in terms of the way in which knowledge stored; ability to give explanation; and the ability to handle uncertainty are discussed. In fourth section, the fundamentals of building of an expert system are discussed. Especially, knowledge acquisition and knowledge presentation phases of this process are given in detail, because of their extraordinary importance in an expert system building. In fifth section, ES applications in manufacturing and material engineering are given to give some new ideas to novice researchers in expert systems. Similarly, in sixth section, some expert system applications in welding are discussed. Particularly, British Welding Institute and Colorado School of Miner's Researches are assessed. In last chapter before conclusion, WELDADVISOR, is designed by author, are explained. Its technical background in terms of welding technology is discussed. Feature and capabilities of this system is given. In appendix sections, consultation stage, knowledge base and data files of WELDADVISOR are given.
Benzer Tezler
- Kaynak tekniğinde sayısal uygulamalar ve bir uzman sistem örneği
Başlık çevirisi yok
ENDER ATMACA
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT VURAL
- Ütü masası imalatında kullanılan nokta direnç kaynak manipülatörün kontrolü
Resistance spot welding manipulator control in order to fabricate ironing board
YASİN ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUCİZ ÖZCAN
- Dar aralık kaynağında dikiş formuna kaynak parametrelerinin etkisi ve bilgisayar yardımı ile tayini
Computer aided determination of the welding parameters in narrow GAP welding and their effects on the weld
CEM AKBAŞ
- Demir ve çelik tesislerinde bakım uygulamaları
The Maintenance applications in iron and steel industry
M.OĞUZ KARTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. MUSTAFA SAVCI