Sistema experto para el control en tiempo real de...
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Sistema experto para el control en tiempo real de
procesos de mecanizado
F. J. Martın-Mateos
L. C. Gonzalez Valencia
R. Serrano Bello
Grupo de Logica ComputacionalDept. de Ciencias de la Computacion e Inteligencia Artificial
Universidad de Sevilla
Dept. de Diseno IndustrialInstituto Andaluz de Tecnologıa
CAEPIA/TTIA 2009 Sistema experto para el control de procesos de mecanizado
Proceso de mecanizado
CAEPIA/TTIA 2009 Sistema experto para el control de procesos de mecanizado
Fresadora KONDIA 600
Proceso de mecanizado
CAEPIA/TTIA 2009 Sistema experto para el control de procesos de mecanizado
Programa de corteN0003 G53N0010 G40 G17 G90 G71N0020 G91 G28 Z0.0N0030 T2.2 M06N0040 G00 G90 X58.712 Y92.303 S1000 M03N0050 G43 Z9.5N0060 Z-.8N0070 Y92.444N0080 Z-3.283N0090 Y92.586N0100 Z-3.602N0110 Y92.786N0120 Z-3.97N0130 Y93.054N0140 Z-4.406N0150 G01 Y93.23 Z-5.467 F600. M08N0160 Y93.214 Z-6.542N0170 Y93.007 Z-7.598N0180 Y92.614 Z-8.599N0190 Y92.048 Z-9.514N0200 Y91.329 Z-10.314N0210 Y90.478 Z-10.972N0220 Y89.677 Z-11.484N0230 X59.117 Y88.774 Z-12.059N0240 X59.21 Y88.483 Z-12.245N0250 Y90.478 Z-10.972...N0570 G00 Z-7.5N0580 Z9.5N0590 M02
Proceso de mecanizado
Problemas
Calentamiento
Vibraciones
Fatiga
Consecuencias
Mecanizado defectuoso
Rotura de piezas
Rotura de brocas
CAEPIA/TTIA 2009 Sistema experto para el control de procesos de mecanizado
Aplicacion Sensor-IA
Ciclo de ejecucion
Recoger informacion de los sensores
Consultar al sistema experto sobre la accion a realizar
Realizar las acciones sugeridas por el sistema experto
Independencia del proceso de mecanizado
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Sistema Experto
Determinacion del nivel de los datos
Hechos de datos: (valor ?dato ?v)Rango de valores divido en seis niveles numerados
Registro de los ultimos 5 niveles:
(historia-nivel ?dato ?n4 ?n3 ?n2 ?n1 ?n0)La historia de un dato solo se modifica si se registra algun
cambio
Actualizacion de la historia| (defrule actualiza-historia-nivel-dato-2
1 | ?h1 <- (valor ?dato ?v)2 | (niveles-riesgo ?dato ? ?l2&:(<= ?l2 ?v) ?l3&:(< ?v ?l3) $ ?)3 | ?h2 <- (historia-nivel ?dato ? ?n3 ?n2 ?n1 ?n0)
| =>4 | (retract ?h1 ?h2)5 | (assert (historia-nivel ?dato ?n3 ?n2 ?n1 ?n0 2)))
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Sistema Experto
Determinacion del estado de los datos
El estado representa la tendencia de cambio de un dato en los
ultimos 5 ciclos: (estado ?dato ?v1 ?v0)El estado de un dato solo se modifica si se registra algun
cambio
Actualizacion del estado| (defrule establece-estado-dato-1
1 | (historia-nivel ?dato ? ? ? ?v1 ?v0&˜?v1)2 | ?h <- (estado ?dato ? ?v1)
| =>3 | (retract ?h)4 | (if (< ?v1 ?v0)
| then (assert (estado ?dato (- ?v0 1) ?v0))| else (assert (estado ?dato (+ ?v0 1) ?v0))))
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Sistema Experto
Determinacion del estado de los datos
El estado representa la tendencia de cambio de un dato en los
ultimos 5 ciclos: (estado ?dato ?v1 ?v0)El estado de un dato solo se modifica si se registra algun
cambio
Actualizacion del estado| (defrule establece-estado-dato-5
1 | (historia-nivel ?dato ?v0 ?v0 ?v0 ?v0 ?v0)2 | ?h <- (estado ?dato ˜?v0 ?v0)
| =>3 | (retract ?h)4 | (assert (estado ?dato ?v0 ?v0)))
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Sistema Experto
Determinacion de las acciones vinculadas a los datos
Estado del dato
Nivel de riesgo asumido en el proceso: trabajo en calidad,
trabajo equilibrado, trabajo en tiempo
Situacion de los controles de la maquina: grado de
interferencia realizado
Analisis independiente para cada dato
Acciones vinculadas a los datos| (defrule regla-fuerza-7[3]
1 | (estado fuerza 4 4)2 | (riesgo-asumido 3)3 | (control controlS ?vs&:(< ?vs 105))4 | (control caudal ?vc)
| =>5 | (assert (accion fuerza 4 4 controlS (+ ?vs 5)))6 | (if (< ?vc 10)
| then (assert (accion fuerza 4 4 caudal (+ ?vc 5)))))
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Sistema Experto
Combinacion de las acciones de todos los datos
Suma ponderada de todas las acciones sugeridas para dicho
control
La accion efectiva se lee desde la interfaz, desde la que se
modifican los controles de la maquina
El estado del sistema experto se guarda de un ciclo de
ejecucion para el siguiente
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Sistema Experto: Objetivos alcanzados
Representacion en forma de reglas del conocimiento experto
sobre el control de la herramienta de mecanizado
Independencia de la cantidad de datos de entrada
Permite activar o desactivar los sensores
Permite incluir nuevas fuentes de datos
Minimizacion del numero de cambios entre consultas sucesivas
al sistema experto
El sistema se puede implantar en cualquier maquina de
fabricacion conectada a un dispositivo de control
Tratamiento de informacion interna ofrecida por el control o
externa procedente de los sensores
Se puede actuar sobre diversos elementos del proceso de
mecanizado
Resultados satisfactorios en las pruebas realizadas
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