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

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 شكل محور Cاستفاده از الگوریتم ژنتیك…………………….

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 ژنتیك……………………. ……………………………………………………………………………………………….

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

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

شكل2-3 -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

< /td>

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

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/نزدیك 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