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

دسته: کامپیوتر و IT
بازدید: 23 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 906 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 137

در جهان صنعتی امروز، به تولید به عنوان یك سلاح رقابتی نگریسته می شود و سازمانهای تولیدی در محیطی قرار گرفته اند كه از ویژگی های آن می توان به افزایش فشارهای رقابتی، تنوع در محصولات، تغییر در انتظارات اجتماعی و افزایش سطح توقع مشتریان اشاره كرد محصولات در حالی كه باید بسیار كیفی باشند، تنها زمان كوتاهی در بازار می مانند و باید جای خود را به محصولات

قیمت فایل فقط 5,900 تومان

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

مقدمه

در جهان صنعتی امروز، به تولید به عنوان یك سلاح رقابتی نگریسته می شود و سازمانهای تولیدی در محیطی قرار گرفته اند كه از ویژگی های آن می توان به افزایش فشارهای رقابتی، تنوع در محصولات، تغییر در انتظارات اجتماعی و افزایش سطح توقع مشتریان اشاره كرد. محصولات در حالی كه باید بسیار كیفی باشند، تنها زمان كوتاهی در بازار می مانند و باید جای خود را به محصولاتی بدهند كه با آخرین ذائقه، سلیقه و یا نیاز مشتریان سازگار هستند. بی توجهی به خواست مشتری و یا قصور در تحویل به موقع ممكن 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 حاكی از آن است كه استراتژی رقابتی مبتنی بر بازار خود نیز به تدریج در حال گذر است و چشم انداز استراتژیك رقابت در آینده مبتنی بر منابع خواهد بود. به عبارت دیگر در حالی كه شركتها امروزه موفقیت را در تبعیت و استفاده درست از قوانین، فرصتها و شرایط دیكته شده توسط بازار می دانند، استراتژی مبتنی بر منابع بر این موضوع تاكید دارد كه منفعت و موفقیت بیشتر با اتكا بر مزیتها و منابع منحصر به فرد و قابل اطمینان شركت 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، بلكه بنای تولید نسل آینده بر تاكید و توجه به اطلاعات، مدیریت دانش و توجه ویژه به مسئله آموزش افراد خواهد بود.

وضعیت به وجود آمده و تحولات صورت گرفته مذكور در حوزه فعالیتهای تولیدی، اگرچه خود حاصل به كارگیری گسترده و همه جانبه فناوریهای اطلاعاتی در این حوزه است، ولی در عین حال باعث توجه مضاعف سازمانها و شركتهای 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 كه چند سالی است در كشور، افزایش تعداد واحدهای تولیدی و به تبع آن تحقق نسبی فضای رقابتی باعث گردیده تا توجه تولیدكنندگان و شركتهای صنعتی به كیفیت 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 كه سازمانهای تولیدی و صنعتی كشور برای ارتقای توان رقابتی خود باید طی كنند 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 كه امروزه اطلاعات به جزء تفكیك 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 كه امروزه اهمیت آن را صدچندان كرده، شرایط نوین زندگی و افزایش سهم اطلاعات در آن است.

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

براساس تعریف، فناوریهای اطلاعاتی مجموعه ای از ابزارها، تجهیزات، دانش و مهارتهاست كه 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، روباتیك 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، پزشكی، تجارت، امور نظامی، تولید و صنعت، تحقیقات، حمل و نقل، كنترل ترافیك و صنعت نشر به وضوح مشاهده كرد.

جستجو به منظور یافتن راهی بهتر برای تولید قطعات، همواره عامل محرك و اساسی در خودكارسازی یا اتوماسیون بوده است. تعویض نیروی كار انسانی با ماشین را می توان ابتدایی ترین مرحله خودكارسازی تولید دانست كه 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 مكانیزاسیون ایجاد شده بودند. روند اتوماسیون، در سال 1952 با ساخت اولین ماشین NC در دانشگاهMIT وارد مرحله جدیدی شد كه مشخصه بارز آن عبارت بود از جایگزینی كنترل انسانی با كنترل خودكار ماشین. نوعی از اتوماسیون قابل برنامه ریزی بود كه عملیات آن به وسیله اعداد و نشانه ها كنترل می شد.

در دهه 70، با ظهور رایانه های ارزانتر و كارآتر و پیشرفتهای الكترونیكی و مخابراتی، اتوماسیون های نقطه ای نیز به تدریج گسترش یافته و با پیوستن به یكدیگر تبدیل به اتوماسیون های گسترده تری به نام جزایر اتوماسیون شدند. جزایر اتوماسیون نشانگر مجموعه ای از زیرسیستم های یكپارچه خودكار شده در كارخانه هستند. سیستم های تولید انعطاف پذیر، سیستم مدیریت تولید، سیستم های یكپارچه 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 كرده و شروع به همپوشانی و رقابت با یكدیگر كردند.

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

تولید یكپارچه رایانه ای اگرچه پایان تلاشهای محققان در خودكارسازی امور تولیدی و صنعتی نیست اما از آنجا كه نمایانگر خودكارسازی و یكپارچه سازی كلیه فعالیتهای مرتبط با تولید به وسیله به كارگیری رایانه ها، روبات ها و شبكه های ارتباطی در درون یك كارخانه است دارای اهمیت بسیار زیادی است.

تولیدیكپارچه رایانه ای نوعی فناوری است كه می تواند به هر صنعت وابسته شده و توسط آن صنعت هدایت شود، بدین معنی كه هر صنعت برحسب مجموعه تجارب، نیازمندیها و موقعیتهای خاص خود، شرایطی ویژه برای تولید یكپارچه 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 یكپارچه رایانه ای شامل رایانه ای كردن فراگیر و سیستماتیك فرایند تولیدی است. چنین سیستم هایی بااستفاده از پایگاه داده های مشترك، فعالیتهایی همچون طراحی به كمك رایانه، ساخت به كمك رایانه، مهندسی به كمك رایانه، انجام تست ها، تعمیرات و مونتاژ را یكپارچه می سازند.

(اسپریت، كمیسیون انجمن های اروپایی 1982) سیستم تولید یكپارچه رایانه ای عبارتست از به كارگیری یكپارچه 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 یكپارچه رایانـه ای، پردازنـده های مواد و اطلاعات است كه سه زیر سیستم اصلی آنها عبارتند از: سیستم فیزیكی كارخانه، سیستم تصمیم و سیستم اطلاعاتی.

(مایر 1990) تولید یكپارچه رایانه ای عبارت است از علم و هنر خودكارسازی بااستفاده از یكپارچگی حاصل از فناوری اطلاعات در فرآیندهای تولیدی. (یومانز و همكاران 1986)

با كمی دقت در توصیفها و دیدگاههای مذكـور در مورد تولیـد یكپارچه رایانـه ای مـــی توان به نقش و اهمیت اطلاعـات و فناوریهای اطلاعاتی در تحقق سیستم تولید یكپارچـه رایانه ای پی برد. به بیان دیگر، می توان گفت كه این سیستم در طی روند توسعه فناوری اطلاعات به مانند فعالیت مهمی در كنار آن ظاهر گردیده و گسترش یافته است.

برای بررسی نقش فناوری اطلاعات در این سیستم بهتر است كه ابتدا دیدگاه مذكور كمی شفاف تر شود. همانگونه كه هارن، براون و شیونان در كتابشان اشاره می كنند، درك مسئله این سیستم بستگی به زمینه تجربی و دیدگاه اشخاص نسبت به آن دارد. از این رو است كه نگرشها و دیدگاههای متفاوتی در رابطه با آن وجود دارد كه آنها در اثر خود به برخی از آنها اشاره كرده اند. آنچه در اینجا به عنوان ملاك در نظر گرفته می شود، دیدگاهی است كه خودهارن و همكارانش در مورد این سیستم ارائه كرده اند. این دیدگاه كه در شكل یك نشان داده شده است به لحاظ جامعیت و نگرش سیستمی، مناسبترین دیدگاه از بین دیدگاههای موجود به نظر می رسد .

ارتباط نشانگر یكپارچگی مجموعه عملیات و نیز نشاندهنده مدار بسته بازخورد اطلاعات هستند. به طور خلاصـه، مـی توان گفت كه تولید یكپارچه رایانه ای به معنی یكپارچگی 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 كشی انجام می گرفت و نقشه ها غالباً برروی كاغذ 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 كه محصول از قطعات متعدد و پیچیده برخوردار بود نمود بیشتری داشت. نگهداری نقشه ها و مراقبت از آنها نیز مسئله دیگری بود كه هم فضای زیادی را می طلبید و هم زمان قابل توجهی را برای كدگذاریبایگانی و بازیابی مجدد به خود اختصاص می داد. بااین همه این نقشه ها تنها نمایانگر شكل و وضعیت هندسی و مكانی قطعات نسبت به یكدیگر آن هم به صورت دو بعدی بودند.

به تدریج با بكارگیری رایانـه در امر نقشــه كشی و ایجاد و توسعه نرم افزارهای CAD ، تحولی در امور طراحی به قوع پیوست. كاهش 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 كمك 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، امكانات و قابلیتهای سیستـــم های CAD به طور چشمگیری افزایش یافته است. نرم افزارهای پیشرفتهCAD امروزی، امكان ایجاد مدلهای توپر سه بعدی را برای طراح فراهم آورده اند. این نرم افزارها با بهره برداری وسیع از تكنیــك 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 مركز ثقل قطعات را محاسبه و تعیین كنند.

می توانند محل برخورد یا فصل مشترك قطعات مونتاژی را بررسی كنند و خواص مكانیكی قطعات نظیر تنش و یا جریان گرمایی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند. برخی از این نرم افزارها می توانند حركت 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 مذكور 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 بانك اطلاعاتی و انتقال داده ها به سایر نرم افزارهای تولیدی را نیز دارا هستند كه این ویژگی، كارآیی آنها را به نحو چشمگیری افزایش داده است.

جهت دریافت فایل کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف لطفا آن را خریداری نمایید

قیمت فایل فقط 5,900 تومان

برچسب ها : کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف , دانلود کاربرد الگوریتم ژنتیک در برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر(CAPP) در محیطهای صنعتی مختلف , کامپیوتر , برنامه ریزی , نرم فزار , سخت افزار , اینترنت , برنامه نویسی , برنامه ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر (CAPP) , الگوریتم ژنتیک , محیط صنعتی توزیع شده , تولید یکپارچه