دستورالعمل هایی برای انتخاب فرایند

مقدمه

اولین هدف تکنولوژی نمونه سازی سریع ، ایجاد نمودن قطعاتی به عنوان ابزاری برای ارتباط بصری و قابل لمس بود.از همان روزهای اول شروع شیوه نمونه سازی سریع ، کاربرد فرایندهای تولید افزایشی به طرز چشمگیری توسعه پیدا کرد . بر طبق نظریه Wohlers and Associates ، قطعاتی که با ماشین های AM ساخته می شوند کاربردهای مختلفی دارند که شامل موارد زیر هستند:  

کمک های بصری
مدل های نمایشی
مدل های کاربردی
تنظیم و مونتاژ
الگوهایی برای قالب نمونه های اولیه
الگوهایی برای قالب گیری فلزات
عناصر ابزارسازی
تولید مستقیم دیجیتال / سریع
با توسعه تکنولوژی تولید افزایشی تقاضا برای نرم افزارهایی گسترش پیدا کرد که تصمیم گیری در مورد اینکه کدام دستگاه ، قابلیت ها و محدودیت ها برای طراحی یک قطعه خاص مورد استفاده قرار گیرد ، را پوشش دهد. سیستم های نرم افزاری بالاخص می توانند در فرایند تصمیم – گیری برای سرمایه گذاری ارزیابی دقیقی از هزینه و زمان برای اهداف مشخص شده و به برنامه – ریزی فرایند کمک می کند. همچنین برای دیدن مدل‌های پرینتر سه بعدی می‌توانید به لینک مربوطه مراجعه نمایید.

شیوه های انتخاب برای یک قطعه

تئوری تصمیم گیری

تئوری تصمیم گیری دارای سابقه طولانی است که در سال های 1940 و 1950 از زمینه های اقتصادی نشات گرفت. به طور کلی ، سه عامل در هر تصمیم گیری وجود دارد:

حق انتخاب ها – مواردی که تصمیم گیرنده از میان آنها انتخاب می کند.

انتظارات – نتایج احتمالی برای هرانتخاب
اولویت ها – میزان ارزش تصمیم گیرنده برای هرنتیجه
تصور کنید که مجموعه ای از حق انتخاب تصمیم گیری ها به صورت {َ{ A1'A2'….'An= A مشخص شده است . در کاربردهای مهندسی ، فرد می تواند نتایج کار را به صورت عملکرد حق انتخاب ها در زمان سنجش با مجموعه ای از معیارهای ارزیابی ، تصور نماید . به صورت خاص تر ، در انتخاب AM ، یک نتیجه ممکن است شامل زمان ، هزینه و پرداخت نهایی قطعه ای باشد که با استفاده از یک فرایند خاص از AM ساخته شده است ، در حالیکه خود فرایندAM  یک گزینه برای انتخاب می باشد.انتظارات از نتایج کار به عنوان کارایی حق انتخاب ها طرح ریزی می شوند، X=g (A) و ممکن است با عدم اطمینان همراه با این موارد ،الگوسازی گردد.

اهمیت تعیین شده برای نتایج کار تصمیم گیرنده را اولویت ها مدلسازی می کنند. برای مثال یک طراح ممکن است ترجیحش برای یک مدل مفهومی ، هزینه کم و زمان کوتاه باشد و در این صورت ممکن است ضعف در پرداخت نهایی کار را نیز بپذیرد. در بسیاری از شیوه های تک بعدی حمایت از تصمیم گیری ، اولویت ها از روی وزن یا اهمیت مدلسازی می شوند که به صورت اسکالر ( نردبانی ) عرضه شده اند. معمولا وزن ها به صورتی مشخص می گردند که مجموع آنها برابر با 1 می شود ( به شکل معمول) . برای مشکلات ساده ، تصمیم گیرنده ممکن است فقط وزن ها را انتخاب نماید در حالیکه برای تصمیمات بغرنج تر شیوه های پیچیده تری مانند مقایسه زوجی مورد استفاده قرار می گیرد . در تئوری مطلوبیت ، اولویت ها به صورت عملکردهای مطلوب در انتظارات طرح ریزی می شوند. سپس انتظارات به صورت مطلوبیت مورد انتظار مدلسازی می گردد . بهترین گزینه ، موردی با بیشترین میزان مطلوبیت مورد انتظار می باشد.

F.Mistree،  J.K.Allen و همکارانشان تکنیک مسئله حمایت از تصمیم گیری (DSP) را در طول 20 سال گذشته توسعه دادند. فواید DSP ها ( در مقایسه با دیگر فرمول های تصمیم گیری) این است که آنها ابزاری را برای تصمیمات طراحی مدلسازی ریاضی فراهم آورند که شامل اهداف متعدد و حمایت از قضاوت های انسانی در سیستم های تصمیم گیری می شود. فرمول ها و راه    - حل های DSP ها موجب تسهیل در انواع مختلفی از تصمیم گیری ها می شود، که شامل این موارد هستند:

انتخاب – تعیین اولویت ( براساس چندین مشخصه ) برای انتخاب یکی در میان چندین گزینه

سازش – بهبود یک گزینه از طریق اصلاحات

جفت شدن و سلسله مراتب- تصمیماتی که به یکدیگر مرتبط هستند ، مانند انتخاب- انتخاب، سازش – سازش ، یا انتخاب – سازش

شیوه هایی برای تعیین امکان سنجی

مسئله تعیین مواد مناسب و دستگاه هایی از تکنولوژی تولید افزایشی برای ساخت قطعات ، مشخصا یک مسئله پیچیده می باشد.کاربردهای مختلفی برای یک قطعه AM وجود دارد . برای هر کاربرد، فرد باید به مناسب بودن مواد موجود، هزینه و زمان ساخت ، الزامات مربوط به پرداخت نهایی و ظرافت های قطعه ،اندازه قطعه ، اندازه ترکیبات ، ویژگی های مکانیکی ، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و دیگر موارد مربوط به آن کاربرد خاص توجه کند. در موارد پیچیده ، تعداد و قابلیت مواد و دستگاه های تجاری به صورت مداوم افزایش می یابد. در نتیجه ، برای برطرف کردن مشکلات انتخاب زنجیره فرایند و دستگاه AM ، فرد درحالیکه از موجودیت اطلاعات کاملا به روز شده اطمینان حاصل می کند، باید انواع مختلفی از مواد و دستگاه ها را بررسی کرده و نیازهایشان را با قابلیت های آنها نماید.تاکنون ، بیشتر شیوه های تعیین امکان سنجی از شیوه های علمی انتخاب می شوند تا بتوانند اطلاعات کیفی مربوط به قابلیت های فرایند AM را بررسی کنند.یکی از شیوه هایی که بهتر از بقیه پیشرفت کرده بود توسط Deglin  و Bernard ارائه شد. آنها برای تولید ، انتخاب و برنامه ریزی فرایند تولید شیوه های AM ، یک سیستم علمی را عرضه کردند . مشکلی که آنها به آن اشاره کردند، این بود که :« ارائه پیشنهاد برای گزینه های مختلف فرایندهای تولید سریع ( از میان ویژگی های کاربردی دقیق) با در نظر گرفتن ترکیبی از معیارهای مشخصات مختلف ( هزینه ، کیفیت ، تاخیر ، جنبه ، مواد و غیره )    می تواند سفارش و بهینه گردد. شیوه آنهادو روش منطقی را مورد استفاده قرار می دهد، تولید موردی و از پایین به بالای فرایند ها ؛ نقاط قوت هرکدام ، ضعف های دیگری را جبران می کند. سیستم آنها در سطح KADVISER توسعه یافت و از یک سیستم پایگاه اطلاعاتی مرتبط با اطلاعات گسترده مواد ، دستگاه و کاربردها بهره می برد.

گروهی در دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک سیستم تصمیم گیری AM را ایجاد کردند که با سیستم پایگاه داده ها ترکیب شده بود. سیستم انتخاب آنها قادر به تعیین ترکیبات امکان سنجی مواد / دستگاه ، ارزیابی زمان و هزینه تولید و تعیین جهت گیری بهینه قطعه بود. کاربر می تواند از روی ترکیبات ممکن از مواد/ دستگاه ، مناسب ترین ترکیب را انتخاب کند . رویکرد آنها برای تعیین مواد و فرایندهای امکان سنجی ، مانند همان کارهایی است که Deglin وBernard انجام میدادند. گروه NUS از پنج پایگاه اطلاعاتی کلی ( مواد ، دستگاه و کاربردها)و دو پایگاه اطلاعاتی مربوط به قطعه ( اطلاعات هندسی و ویژگی های مدل).

چندین سیستم انتخاب AM براساس وب وجود دارد. یکی در دانشگاه تکنولوژی هلسینکی توسعه یافت. انتخاب کننده از طریق مجموعه ای از پرسش ها به اطلاعاتی در مورد ظرافت قطعه ، ضخامت لایه ، ویژگی های هندسی ، مواد و الزامات کاربردی دست می یابد. کاربر از بین 4-5 گزینه ، یکی را انتخاب می کند. علاوه بر این ، برای هر نیاز اولویت هایی را با استاده از درجه-بندی  5 بخشی از بی اهمیت تا متعادل تا مهم مشخص می نماید . وقتی به تمام 12-10 سوال پاسخ داده شد ، کاربر مجموعه ای از پیشنهادات را از دستگاه های AM  دریافت می کند که به بهترین شکل نیازهایشان را برآورده می سازند.

آنچه که توسط مسئله حمایت از تصمیم گیری در مورد انتخاب مقدماتی (ps-DSP)عرضه شود. این یک فرمول تصمیم ساختار یافته می باشد و با شیوه تصمیم گیری معمول براساس تئوری تصمیم گیری ، مقایسه کیفی بین فرایندها و مواد جهت تعیین گزینه های ممکن و حذف گزینه-های غیرممکن مناسب می باشد.

معلوم :                     مجموعه ای از مفاهیم

تشخیص :                معیار اصلی که برانتخاب تاثیر دارد.

                                اهمیت نسبی معیار

به دست آوردن :     دانش تجربی درباره مفاهیم در رابطه با داده ها و معیارهای ایجاد شده

درجه بندی :          مفاهیم به ترتیب اولویت ها براساس چندین معیارو اهمیت نسبی آنها

                        «  نحوه شکل گیری مسئله حمایت از تصمیم گیری در مورد انتخاب مقدماتی»

سخن تکمیلی

چگونگی به دست آوردن و به کارگیری دانش تجربی مرحله اصلی در ps-DSP است . فرد با مقایسه مفاهیم داده ای عرضه شده دیگر ، یک مفهوم داده را انتخاب می کند . مقایسه های کیفی در جایی اجرا می شوند که یک مفهوم در رابطه با معیار اصلی برای مسئله انتخاب به صورت داده بهتر ، بدتر یا مشابه (به ترتیب1+ ، 1- ،0) مورد قضاوت قرارمی گیرد . سپس یک مقدار وزنی از مقایسه با داده ها محاسبه شده است . معمولا، این شیوه برای چندین انتخاب اضافی از داده ها تکرار می گردد. در این شیوه ، فرد درک بهتری از ارزش ها و نقص های نسبی هر مفهوم را بدست می آورد.

Ps-DSP برای انواع مشکلات مهندسی و اخیرا هم برای مشکلات طراحی فرایند AM جهت تولید ساختارهای شبکه ای فلزی به کار می رود. برای دیدن مدل‌های اسکنر سه بعدی می‌توانید به لینک مربوطه مراجعه نمایید.