An intelligent decision support system for machine tool selection

Abstract

Özet Uygun makinalann seçilmesi verimli bir üretim ortamının tasarımı ve geliştirilmesinde verilmesi gereken önemli kararlardan biridir. Makinalann fonksiyonel gereklilikleri, üretkenlikleri, kalitesi, esnekliklikleri, maliyeti, pazarda satışa sunulan uygun makina alternatifleri vs. gibi kısıtlara bakıldığında makina seçim problemi karmaşık ve çözümü için zaman gerektiren bir hal alır. Bu çalışmada makina seçiminde kullanılan, kullanıcı uyumlu bir karar destek sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen yazılım, Analytic Hierarchy Process (AHP) yöntemini kullanarak, karar vericiye eldeki makina alternatifleri arasından uygun makinalari seçmesi için yol gösterir. Yazılım diğer karar sistemlerinden farklı olarak bazı özelliklere sahiptir. Bunlardan en önemlisi, seçim aşamasının sadece basit sorulardan oluşması nedeniyle, kullanıcının makina teknik bilgisine sahip olmasa bile karar verme işlemini gerçekleştirebilmesini sağlamasıdır. Makina seçim süreci esnasında ilk olarak istenilen makinada bulunması gereken ana kriterler (üretkenlik, esneklik vs.) tanımlanır. Daha sonra bu ana kriterler aralarında karşılaştırılır. Bu ana kriterlere bağlı olan güç, takım magazin kapasitesi, makina boyutları gibi alt kriterlerde, seçilen ana kriterlerin önemini belirlemek için kendi aralarında kıyaslanırlar. Eğer istenirse yazılıma sonradan entegre edilecek modeller ile seçim işlemi için gerekli olabilecek makina güç ve kuvvet bilgilerinin hesaplanabilir. Karar destek sistemi yazılımı kullanıcıyla ilgli her türlü bilgiyi saklama ve kullanıcının bir sonraki seçim işlemlerinde bunları kullanabilmesine olanak verme özelliğine sahiptir. Aralarında seçim yapılacak makina alternatifleri yazılım veri tabanında saklanır ve karar verici tarafından belirlenen özelliklere ve AHP işlemi sonucuna göre uygun makinalar buradan çağırılır. Ayrıca, duyarlılık analizi yardımı ile makina seçim aşamasında seçilen kriterlerden en önemlisi belirlenebilir. Maliyet analizi ile alternatif makinalann ve buna ilave edilebilecek makina özelliklerinin ekonomik karşılaştırmalan yapılır. Güvenilirlik ve kesinlik analizleri de kara vericinin alternatifleri güvenilirlik ve kesinlik değerlerine göre incelemesine olanak verir.

Abstract The selection of appropriate machines and equipments is one of the most critical decisions in the design and development of a successful production environment. Considering the detailed specifications related to the functional requirements, productivity, quality, flexibility, cost, etc., and the number of available alternative machine tools in the market, the selection procedure can be quite complicated and time consuming. In this thesis, a user-friendly decision support system called Intelligent Machine Tool Selection is developed for machine tool selection. The software guides decision maker in selecting available machines via effective algorithms: Analytic Hierarchy Process (AHP). It has some special features which may not be included in other decision support systems. The user does not need to have detailed technical knowledge as he is guided by simple questions throughout the selection process. The user first determines the relevant criteria to be considered (such as productivity, flexibility, etc.) and then makes a pair-wise comparison of each criterion to the others. There are many sub-criteria such as machine power, spindle speed, tool magazine capacity, etc. which are used to determine the scores for each criterion. If desired, some important requirements for an application, such as power and force, can be determined using process models which are also integrated to the software. The software can store the relevant new information associated with the user so that it can be made available to facilitate the successive decision-making processes. After a list of machines with their specifications is retrieved from the database based upon the user specified requirements, the selected criteria are considered in the AHP process. The application of the system is presented through several examples. Furthermore, sensitivity analysis is used to determine the most critical criterion and the most critical measure of performance. Cost analysis is carried out for the purchasing decision of a selected machine tool and its additional options. Reliability and precision analysis guide decision-maker selection of suitable machines. IV