OTOMOTİV YAN SANAYİ PLASTİK ENJEKSİYON SÜRECİ OPTİMİZASYONUNDA YAPAY ZEKA TEKNİKLERİNİN KULLANIMI



Benzer belgeler
TERMOPLASTİK ÜRÜNLERİN YENİ ÜRÜN DEVREYE ALMA SÜRECİNDE BİR YAPAY ZEKA YAKLAŞIMI

Plastik Enjeksiyon Kalıplarında Kalıplama Parametrelerinin Bulanık Mantık ile Modellenmesi

Yapay Sinir Ağları. (Artificial Neural Networks) DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

YAPAY SİNİR AĞLARI. Araş. Gör. Nesibe YALÇIN BİLECİK ÜNİVERSİTESİ

PLASTİK PARÇA ÜRETİMİNDE ÇAPAKLANMA MİKTARININ GENETİK ALGORİTMA YÖNTEMİYLE TAHMİN EDİLMESİ

Mekatronik Mühendisliği Uygulamalarında Yapay Zekâ. Ders 1- Yapay Zekâya Giriş. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

YAPAY SĠNĠR AĞLARININ EKONOMĠK TAHMĠNLERDE KULLANILMASI

SİMÜLASYON-YAPAY SİNİR AĞI İLE ESNEK ÜRETİM SİSTEMİ TASARIMI

WEB SAYFALARINA İLİŞKİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE SINIFLANDIRMA YÖNTEMİ

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

Dr. Ergün AKGÜN Kimdir?

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BENZER SÜREÇLERDE ÜRETİLEN ÜRÜNLER İÇİN YAPAY ZEKA İLE ZAMAN TAHMİNİ SONER ŞÜKRÜ ALTIN

YOLCULUK YARATIMININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ MODELLING OF THE TRIP GENERATION WITH ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

TUĞLA VE KİREMİT FABRİKALARININ HAVA KİRLİLİĞİNE KATKILARININ YAPAY SİNİR AĞI MODELLEMESİ İLE ARAŞTIRILMASI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 12 Sayı: 2 sh Mayıs 2010

PSM 11 PEM YAKIT HÜCRELERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ

YAPAY SİNİR AĞLARI YÖNTEMİ İLE PAFTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASI ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS METHOD FOR MAP DIGITIZATION

ESTIMATION OF EFFLUENT PARAMETERS AND EFFICIENCY FOR ADAPAZARI URBAN WASTEWATER TREATMENT PLANT BY ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

ROBOTLARIN YAPAY SİNİR AĞLARI KULLANILARAK DENETİMİ.

Çok katmanlı ileri sürümlü YSA da standart geri yayıyım ve momentum geri yayılım algoritmalarının karşılaştırılması. (Eğitim/Hata geri yayılım)

Geriye Yayılım ve Levenberg Marquardt Algoritmalarının YSA Eğitimlerindeki Başarımlarının Dinamik Sistemler Üzerindeki Başarımı. Mehmet Ali Çavuşlu

Fatih Kölmek. ICCI Uluslararası Enerji ve Çevre Fuarı ve Konferansı 25 Nisan 2012, İstanbul, Türkiye

Esnek Hesaplamaya Giriş

2011 Third International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics

Yazılım Mühendisliği Bölüm - 3 Planlama

T.C. KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPAY SİNİR AĞLARI. Doç.Dr. Necaattin BARIŞÇI FİNAL PROJESİ

Gevşek Hesaplama (COMPE 474) Ders Detayları

Deneysel Verilerin Değerlendirilmesi. Dersi Veren Öğretim Üyeleri: Yrd. Doç. Dr. Özge ANDİÇ ÇAKIR. Prof. Dr. Murat ELİBOL FİNAL SINAVI

Veri Madenciliği Yaklaşımı ile Mesleki Yönlendirme Sistemi

SİNİRSEL AĞLAR İLE PARÇA AİLELERİNİN OLUŞTURULMASI

BSM 532 KABLOSUZ AĞLARIN MODELLEMESİ VE ANALİZİ OPNET MODELER

İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ LABORATUARI

KAUÇUK VE KAUÇUK ÜRÜNLERİ SEKTÖRÜ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Öykü AKINGÜÇ

HACCP Sistem Tetkikine Ait Resmi Form Resmi Kontrol Rapor No:

etme çabalarının en son ürünlerinden bir tanesi yapay sinir ağları (YSA) teknolojisidir.

A. SCI ve SCIE Kapsamındaki Yayınlar

Doç. Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

BİLGİSAYARLI TASARIM VE İMALAT YÖNTEMLERİ KULLANILARAK KRANK MİLİ İMALATI ÖZET ABSTRACT

Şifrebilimde Yapay Sinir Ağları

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

İç Basınç Altında İnce Cidarlı Kabukların Yapay Sinir Ağları ile Çözümü

«Maça Üretim Parametrelerinin Standartlaştırılması»

BİR MONTAJ HATTI ÜRETİM SİSTEMİNDE OPTİMAL İŞGÜCÜ DAĞILIMININ ARENA PROCESS ANALYZER (PAN) VE OPTQUEST KULLANILARAK BELİRLENMESİ

YAPAY SİNİR AĞI KULLANARAK DEPREM EĞİLİMİNİN KESTİRİMİ. Umut FIRAT

YEŞİLIRMAK NEHRİ İÇİN TOPLAM ORGANİK KARBON ÖNGÖRÜ MODELLERİ

MATLAB A GİRİŞ. EE-346 Hafta-1 Dr. Ayşe DEMİRHAN

KİNETİK MODEL PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN OPTİMİZASYON TEKNİKLERİNİN KIYASLANMASI

Uzman Sistemler (IE 416) Ders Detayları

Elbistan Meslek Yüksek Okulu Güz Yarıyılı

Muhammet Fatih AKBAŞ, Enis KARAARSLAN, Cengiz GÜNGÖR

ÇATI DÖŞEMESİNDE MEYDANA GELEN YOĞUŞMA VE BUHARLAŞMA KÜTLELERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİN EDİLMESİ

... ROBOTİK VE KODLAMA EĞİTİMİ ÇERÇEVESİNDE ÖĞRETİM YILI BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK DERS PLANI

İş Zekası. Hafta 6 Kestirimci Modelleme Teknikleri. Yrd. Doç. Dr. H. İbrahim CEBECİ

TASARIM KRİTERİ OLARAK KULLANMAK AMACIYLA YAPILAN ANALİZLER VE YORUMU

Bilgisayar Mühendisliği. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

Online teknik sayfa MCS100E HW-C SEOS ÇÖZÜMLERI

Mekatroniğe Giriş Dersi

Yazılım Mühendisliği Bölüm - 3 Planlama. Cengiz GÖK

Zeki Optimizasyon Teknikleri

MİKROŞERİT HAT ENDÜKTANS BÜYÜKLÜĞÜNÜN BİLGİ TABANLI YAPAY SİNİR AĞLARI ile MODELLENMESİ

TIEFENBACH. Başarımızın Sırrı Yüksek Kalite. Yeni altyapımızla geleceğe hazırız

08225 AĞ TEMELLERĠ. Elbistan Meslek Yüksek Okulu GÜZ Yarıyılı. Öğr. Gör. Murat KEÇECĠOĞLU. 20 EKi Salı, Çarşamba

ISSN : Isparta-Turkey YAPAY SĠNĠR AĞLARI (YSA) YÖNTEMĠ ĠLE GLOBAL RADYASYON TAHMĠNĠ

SÜREKLİ DOĞAL GERİLİM VERİLERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ, DEPREM ve YAĞIŞLARLA İLİŞKİSİ

BULANIK MANTIK VE SİSTEMLERİ BAHAR DÖNEMİ ÖDEV 1. Müslüm ÖZTÜRK Bilişim Teknolojileri Mühendisliği ABD Doktora Programı

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM AUTOCAD DERSİ. 1. HAFTA Öğr. Gör. Serkan ÖREN

IDC Savunma Sanayii. Antikor tabanlı tanımlama sistemleri birçok üstün özellikler sahiptir. Yüksek hassasiyette ve kısa sürede hızlı sonuç üretme.

DÖKÜM İMALAT PROSESLERİ İÇİN İLERİ DÜZEY SİMÜLASYON YAZILIMI: VULCAN

SERİ ÇİFT PİMLİ SANDVİÇ KOMPOZİT PLAKALARDAKİ HASAR YÜKÜNÜN YAPAY ZEKÂ TEKNİKLERİ KULLANARAK BULUNMASI

INDEX - İÇİNDEKİLER 1 - HAKKIMIZDA REFERANSLAR A - ISITMA SOĞUTMA... B - ELEKTRİK ELEKTRONİK... C - BEYAZ EŞYA... D - OTOMOTİV...

Kablosuz Sensör Ağlar ve Eniyileme. Tahir Emre KALAYCI. 21 Mart 2008

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Giriş.

DEĞİŞKEN SICAKLIK KONTROLLÜ KALIPLAMA

ANKARA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

Online teknik sayfa TBS-1ASGT1506NM TBS SICAKLIK SENSÖRLERI

Online teknik sayfa TBS-1DSGT2506NE TBS SICAKLIK SENSÖRLERI

ALÜMİNYUM T6 ISIL İŞLEMİ İÇİN GELİŞTİRİLEN SEPET TASARIMI İLE ZAMAN VE ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMASI

SİSTEM ANALİZİ ve TASARIMI. ÖN İNCELEME ve FİZİBİLİTE

AKARSULARDA KİRLENME KONTROLÜ İÇİN BİR DİNAMİK BENZETİM YAZILIMI

Asenkron Motor Analizi

PLASTİK ENJEKSİYON KALIPLAMADA ÇAPAK MİKTARININ GÖRÜNTÜ İŞLEME YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ

Karaciğerde Oluşan Hastalıkların Tespitinde Makine Öğrenmesi Yöntemlerinin Kullanılması

FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLERLE 3 BOYUTLU COĞRAFİ VERİ TABANININ GÜNCELLENMESİ

(Computer Integrated Manufacturing)

ArcGIS ile Su Yönetimi Eğitimi

BIL684 Nöron Ağları Dönem Projesi

İleri Diferansiyel Denklemler

SERVO KONTROLLÜ PLASTİK ENJEKSİYON MAKİNASI TASARIMI

qscale I2 Low-End SLI

MERMER KESME İŞLEMİNDE KESİM SÜRESİNİN YAPAY SİNİR AĞI TABANLI MODELLENMESİ

Beton Mekanik Özelliklerinin Taze Beton Özelliklerinden Yararlanılarak Yapay Sinir Ağları İle Tahmini ÖZET

Çok Markalı Servis İstasyonları için Yapay Sinir Ağları ile Görüntü Tabanlı Araç Marka ve Modeli Tanıma Yazılımı

Otomatik Doküman Sınıflandırma

Zeki Optimizasyon Teknikleri

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Eğitimi A.B.

Transkript:

1 OTOMOTİV YAN SANAYİ PLASTİK ENJEKSİYON SÜRECİ OPTİMİZASYONUNDA YAPAY ZEKA TEKNİKLERİNİN KULLANIMI ÖZET Rekabetin ciddi boyutlara ulaştığı günümüzde, yüksek hızda, düşük maliyetle ulaşılabilecek yüksek kalitenin rekabet gücüne katkıda bulunacağı tartışmasız bir gerçektir. Plastik enjeksiyon sürecinde yeni ürün devreye alma süreci önemli ölçüde zaman almaktadır. Bu süreci kısaltabilen firmalar, rekabette önemli avantajlar elde ederken, bu süreyi kısaltamayan firmalar müşteri kaybetme riskiyle karşılaşabilmektedirler. Bu çalışma, plastik enjeksiyon yöntemini kullanan otomotiv yan sanayi firmalarında en önemli süreçlerden biri olan yeni ürün devreye alma sürecini kısaltabilmek ve malzeme, makine kullanım, işgücü gibi maliyetleri azaltabilmek amacıyla yapılmıştır. Çalışmada yapay zeka tekniklerinden Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Uzman Sistem (US) kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Plastik enjeksiyon yöntemi, Yeni ürün devreye alma süreci, Yapay sinir ağları, Uzman sistemler. 1. GİRİŞ Son yıllarda, plastik malzeme ve plastik enjeksiyon teknolojisindeki gelişmeler, plastiği otomotiv başta olmak üzere çeşitli endüstrilerde üreticilerin vazgeçilmez malzemesi haline getirmiştir. Otomobiller üzerindeki plastik malzeme oranının artmasıyla, üreticiler ve tedarikçiler plastik üretim prosesleri üzerine yoğunlaşmıştır. Plastiklerin işlenmesinde değişik üretim yöntemleri kullanılmasına rağmen, plastik enjeksiyon yöntemi plastik ürün üretiminde kullanılan en önemli proseslerden biridir. Plastik enjeksiyon, termoplastik malzemenin belirli bir ısı altında ve sürtünme vasıtasıyla akışkan hale getirilip, basınç uygulanarak kalıp içinde şekillendirilmesidir. Hammaddenin tek bir işlemle istenen şekilde kalıplanabilmesini sağlaması ve birçok durumda imal edilen ürün için son işlem uygulamaları gerektirmemesi, bu yöntemi seri ürün imali için oldukça uygun bir hale getirmektedir ve çok sayıda parçanın aynı anda üretilmesine izin vermektedir. Plastik enjeksiyon yöntemi ile ilgili olarak karşılaşılan en önemli problemlerden biri, yeni ürün devreye alma sürecinin oldukça uzun olması ve tamamen ilgili operatör veya formenin bilgi, tecrübe ve yeteneğine göre değişmesidir. Yani bu süreç direkt olarak insana bağımlı bir süreçtir. Yeni ürün devreye alma sürecinin uzunluğu, işgücü, makine ve malzeme maliyetlerinden dolayı ciddi bir maliyet kalemi olarak toplam üretim maliyetlerini etkilemektedir. Plastik enjeksiyon yöntemi ile üretim yapan bir çok işletme, bu süreci en kısa hale getirmek ve katlanılan maliyetleri en düşük seviyeye çekmek amacıyla, ürünün makinedeki ilk üretimlerini tecrübeli operatörler kullanarak gerçekleştirmek istemektedirler. Operatörün makineye girdiği ilgili parametre değerleri, uygun parça üretimi için gerekli değerlere ne kadar yakın olursa bu süreç de o kadar kısalacaktır. Optimum değerlere, makineden ürün alınmaya başlandıktan sonra deneme yanılma yolu kullanılarak ulaşılmaktadır.

2 Bu çalışmada, termoplastik malzemelerin plastik enjeksiyon yöntemi ile üretilmesinde yeni ürün devreye alma sürecinin kısaltılabilmesi için, makineye ve makineden elde edilen ürünlere ait olan bazı parametreler kullanılarak ürünün seçilen bazı göstergeleri kontrol edilmekte ve kullanıma uygun olmayan parça elde edildiğinde, bir sonraki üretimde daha iyi parça elde edilebilmesi için bazı aksiyonlar oluşturulmaktadır. Yapılan çalışmada yapay zeka tekniklerinden yapay sinir ağları ve uzman sistem kullanılmıştır. Yapay Zeka tekniklerinden biri olan Yapay Sinir Ağları (YSA), insan beyninin özelliklerinden olan öğrenme yolu ile yeni bilgiler türetebilme, yeni bilgiler oluşturabilme ve keşfedebilme gibi yetenekleri herhangi bir yardım almadan otomatik olarak gerçekleştirmek amacı ile geliştirilen bilgisayar sistemleridir. Ayrıca doğrusal olmayan sistem davranışlarını da ifade etme yeteneğine sahiptirler. Yapay sinir ağları, başka yollarla açıklanması zor olabilecek çok çeşitli ilişkiyi yakalayabildiği için olayların modellenmesine hızlı ve nispeten kolay bir olanak sağlar. Diğer bir yapay zeka tekniği olan Uzman Sistemlerin (US), birçok farklı alandaki zor seviyede sayılabilecek problemleri başarılı bir şekilde çözüme kavuşturması, dikkat çekmelerindeki en önemli unsuru oluşturmuştur. Bir sistemin uzman sistem olarak adlandırılması için, bu sistemlerin kullanıcıların hatalarını algılama ve yanlışlıkları bularak kullanıcıyı yönlendirme becerilerinin de olması gerekmektedir [1]. Bir uzman insan kendi performansını analiz edebilir, öğrenebilir ve gelecekteki kullanım için onu iyileştirebilir. Sistemlerin de bu tip davranışlar göstermeye ihtiyacı vardır [2]. Sistemlerin bir uzman insan gibi öğrenebilmelerine yönelik çalışmalar sinirsel ağlar üzerinde sürdürülen araştırmalarla devam etmektedir [3]. Amaç bir insan beyni gibi çalışan Yapay Zekayı geliştirebilmektir. Yapay sinir ağlarında bilgi işleme, sinir hücresi adı verilen elemanlarda gerçekleşmektedir. Bir sinir hücresinden gelen sinyal, sinir hücreleri arasındaki ilişkiyi sağlayan bağlantılarla iletilmektedir. Her bir bağlantının bir ağırlık değeri vardır ve girdiyi önemine göre ağırlıklandırarak geçişini sağlamaktadır. Sinir ağı içindeki her bir sinir hücresine ayrı bir aktivasyon fonksiyonu uygulanmaktadır (bu fonksiyon genelde doğrusal olmayan bir fonksiyondur) ve bu fonksiyonun çıkış değeri sayesinde sinir hücresinin çıkış sinyali hesaplanmaktadır. Herhangi bir yapay sinir ağı; sinir hücreleri arasındaki bağlantının bir modeli yani mimarisi, bağlantılar arasındaki ağırlıkların hesaplanması (bu hesaplama, öğrenme kuralı ya da öğrenme algoritması olarak da adlandırılır) ve aktivasyon fonksiyonu ile tanımlanabilir. Sinir hücreleri bir grup halinde işlev gördüklerinde ağ (network) olarak adlandırılırlar ve böyle bir grupta binlerce nöron bulunabilir. Yapay nöronların birbirleriyle bağlantılar aracılığıyla bir araya gelmeleri yapay sinir ağını oluşturmaktadır. Yapay sinir ağıyla aslında biyolojik sinir ağının bir modeli oluşturulmak istenmektedir. Nöronların aynı doğrultu üzerinde bir araya gelmeleriyle katmanlar oluşmaktadır. Katmanların değişik şekilde birbirleriyle bağlanmaları değişik ağ mimarilerini doğurur [4,5]. Plastik enjeksiyon sürecinde çok sayıda parametre ve performans göstergesinin rol almasından ve bunlar arasında bulunan karmaşık ilişkilerden dolayı sürecin klasik matematiksel optimizasyon teknikleri ile modellenmesi oldukça zordur. Modelleme ancak bazı parametreler göz ardı edilerek ve mevcut olan kısıtların bir kısmı dikkate alınmayarak mümkün olmaktadır. Dolayısıyla bu esneklik ile oluşturulan modellerden elde edilen sonuçlar yeterince gerçekçi olmamaktadır. Bu nedenle, plastik enjeksiyon süreci ile ilgili yapılan bazı çalışmalarda, son yıllarda yapay zeka tekniklerinin kullanıldığı çalışmalara da rastlanmaktadır. Bu çalışmalarda, amaç, kullanılan teknik ve elde edilmek istenen sonuç için dikkate alınan parametreler açısından farklılıklar olduğu görülmektedir [6-14] İncelenen bazı çalışmalarda yapay zeka tekniklerinin tek başlarına kullanılabildikleri, bazı çalışmalarda birbirleriyle etkileşimli şekilde hibrid olarak da kullanıldıkları görülmektedir.

3 2. PLASTİK ENJEKSİYON SÜRECİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI UZMAN SİSTEM TASARIMI Bu çalışma, otomotiv yan sanayi plastik enjeksiyon süreci optimizasyonuna yönelik olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk kısmında kalite problemli parçaların tespitini yapabilecek Yapay Sinir Ağı (YSA) tasarımı, ikinci kısmında ise kalite problemli parçalardaki hataların giderilmesi için aksiyonlar üretebilecek Uzman Sistem (US) tasarımı yapılmıştır. 2.1. Yapay Sinir Ağları ile Plastik Enjeksiyon Sürecinde Uygun Olmayan Parçaların Tespiti Çalışması Bu çalışmada, enjeksiyondan elde edilen parçaların gerek hammaddeleri ile ilgili özellikleri, gerek makine özellikleri değerlendirilerek uygun olup olmadıklarının tespit edilmesi amacıyla tasarlanan YSA, uygun parça elde etme süresini kısaltmak ve operatör veya usta bağımlı durumdan kurtarmak isteyen işletmeler için rasyonel bir çözüm sunabilecektir. Plastik enjeksiyon sürecinde uygun olmayan parçaların YSA ile tespiti işleminde aşağıdaki adımlar izlenmiştir: Adım 1: Yapay sinir ağının tasarımı Adım 2: Yapay sinir ağının eğitilmesi Adım 3: Yapay sinir ağının test edilmesi 2.1.1. Yapay Sinir Ağının Tasarımı Plastik enjeksiyon yöntemi ile parçalar üreten otomotiv yan sanayi firması ile yapılan görüşmeler ve literatürde tanımlanmış kriterlerin incelenmesi ile tamamı sayısal verilerden oluşan dokuz adet girdi belirlenmiştir. Ayrıca girdiler belirlenirken, bu girdilerin, hem parçanın hammaddesi ile ilgili özellikleri, hem de parçanın işlendiği makinenin parametrelerini yansıtmasına ve temsil etmesine dikkat edilmiştir. YSA için belirlenen girdiler; 1. Parça gramajı 2. Yoğunluk 3. Hammadde erime sıcaklığı 4. Parça et kalınlığı 5. Enjeksiyon süresi 6. Ütüleme mesafesi 7. Ütüleme süresi 8. Soğuma zamanı 9. Mal alma mesafesi Yapay Sinir Ağının amacına ve girdilere uygun olarak sekiz adet çıktı özelliği belirlenmiştir. Bu çıktılar ağa sunulan girdilere göre bir (1) ya da sıfır (0) değerini almaktadır. Eğer çıktı 1 değerini alırsa bu, parçanın o çıktı özelliği bakımından uygun olduğunu, eğer çıktı 0 değerini alırsa, parçanın o çıktı özelliği bakımından uygun olmadığını göstermektedir. Çalışmada kullanılan girdiler için oluşturulan çıktılar; 1. Parça gramajı 2. Parlaklık 3. Akışkanlık 4. Yanma karakteristiği 5. Ölçüm sonuçları 6. Parçada çarpıklık 7. Parça kırılganlığı

4 8. Renk Yapay Sinir Ağı, parçalara ait 9 adet girdi değerine karşılık 8 adet parametre bazında uygunluk değerleri ile eğitilmiştir. Bunun için otomotiv yan sanayi firmasında üretilen ürünlere ait geçmiş performans bilgileri elde edilmiştir. Bu sistemde eğitici, yani sistem tasarımcısı sistem çıkışlarının istenen değerini tespit edebildiğinden, eğiticili öğrenme yöntemi kullanılmıştır. Ağ tasarımında geri besleme bağlantıları olmadığı için ve veri tabanındaki bilgilerle eğitim yapıldığı için ileri sürümlü ağlar kullanılmıştır. YSA nın istenen çıktıları üretebilmesi için katmanlar arasında yer alan ağırlıkların ayarlanması ve güncellenmesi gerektiğinden dolayı, geri yayılma algoritması kullanılmıştır. 2.1.2. Yapay Sinir Ağının Eğitimi YSA nın eğitilmesi için 100 adet eğitim verisi belirlenmiştir. Eğitim verileri, ağın yeterli derecede öğrenebilmesi ve eğitimde kullanılmayan girdiler için de doğru çıktılar vermesini sağlayacak şekilde seçilmiştir. Eğitim verileri, plastik enjeksiyon yöntemi ile otomotiv sektörüne plastik parçalar üreten firmada üretilmiş olan parçalardan faydalanılarak oluşturulmuştur. 2.1.3. Yapay Sinir Ağının Test Edilmesi Eğitimin başarılı olup olmadığının tespiti ve hedeflenen sistemin kurulduğundan emin olmak için eğitilen ağ test edilmiştir. Bu çalışmada, eğitimi tamamlanan ağın istenen düzeydeki güvenilirlikte sonuç üretebildiğinin doğrulanması için, otomotiv yan sanayi firmasında üretilen parçalardan 60 adet doğrulama verisi oluşturulmuştur. Doğrulama verileri eğitim verilerinden farklı olacak şekilde seçilmiştir. Eğitim ve doğrulama verileri, makine başı gözlemleri ile temin edilmiştir. Kabul edilen 9 adet parametre reel değerleri üzerinden makineye set edilmiş ve sonuçlar gözlemlenip kaydedilmiştir. Makineden her deneme sonrasında çıkan ürün, her bir performans göstergesinin değerlendirilmesi için ilgili cihazlarda ölçüldükten sonra gösterge değerleri elde edilmiştir. Bu göstergeler, yapay sinir ağına 1 veya 0 yani uygun veya uygun değil şeklinde girileceğinden dolayı sayısal değerler 1-0 şeklinde derecelendirilmiştir. Eğitimi ve doğrulaması yapılan ağ, otomotiv yan sanayi firmasında, yeni devreye alınacak parça için kullanılmış, optimum makine ve ürün parametrelerine çok kısa ve sürekli iyileşen bir şekilde ulaşılmıştır. 2.2. Uzman Sistem ile Uygun Olmayan Parçadaki Kalite Hatalarının Giderilmesi Çalışması YSA kullanılarak, plastik enjeksiyon ile üretilen parçalardan alınan parametre değerlerine göre kalite problemi tespiti yapıldıktan sonra, uygun olmayan parçalardaki kalite problemlerinin giderilebilmesi için aksiyonlar ve çözüm önerileri sunan bir Uzman Sistem (US) tasarlanmıştır. Öncelikle otomotiv yan sanayi firmalarında plastik enjeksiyon sürecinde karşılaşılabilen kalite hataları tespit edilmiştir. Bu hatalar oluşturulduktan sonra, aynı uzmanlardan bu hataların giderilmesi için ne gibi çözümler önerebileceklerinin sunulması istenmiştir. Literatür ve uzman görüşlerinin değerlendirilmesiyle, her bir hata tipi için, bir sonraki parçada aynı hata ile karşılaşılmamasını sağlamak amacıyla bazı aksiyonlar belirlenmiştir. Tasarlanan uzman sistemin genel yapısı Şekil 1 deki gibidir.

5 KULLANICI ARA BİRİMİ GERÇEKLER (Problemler) BİLGİ TABANI KULLANICI (Operatör) UZMAN SİSTEM CEVABI (Öneriler) ÇIKARIM MEKANİZMASI Şekil 1. Tasarımı yapılan uzman sistemin genel yapısı 2.3. Yapay Sinir Ağı ve Uzman Sistem ile Uygulama Plastik enjeksiyon yeni ürün devreye alma sürecinde uygun olmayan parçaların tespiti için oluşturulan ağın tasarımı ve eğitimi için MATLAB - Neural Network programı kullanılmıştır. Dokuz adet parametre girdi değişkenleri olarak, sekiz adet performans göstergesi ise çıktı değişkenleri olarak yer almıştır. Girdi değişkenleri parametrelerin reel değeri üzerinden ağa girilmiş, çıktı değişkenleri ise performans göstergelerinin uygun olup olmamasına göre 1 veya 0 değerini almıştır. Gizli katman tasarımı, yapılan deneyler sonucu belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda iki gizli katmana sahip, birinci gizli katmanda altı nöron, ikinci gizli katmanda beş nörona sahip ağ yapısı en iyi sonucu vermiştir. Deneyler sonucunda elde edilen ağ yapısı Şekil 2 de görülmektedir. Hedef hata değeri, öğrenme oranı, momentum, iterasyon sayısı ve parametre gösterge değeri gibi ağ parametreleri yapılan deneyler sonucunda belirlenmiştir. Hedef hata değeri olarak 0.001, maksimum iterasyon sayısı 10000, parametre gösterge değeri olarak da 3000 alınmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, momentumun 0,7 ve öğrenme oranının 0,3 olduğu durum için ağdan en iyi sonuç elde edilmiştir. Şekil 2. Uygun olmayan parçaların tespiti için elde edilen yapay sinir ağının yapısı Ağın eğitilmesi sırasında doğrulama kümesindeki hata da gözlenmiştir. Ağın en iyi değeri için eğitim ve doğrulama kümesi hatalarının değişimlerinin yer aldığı grafik Şekil 3 de görülmektedir:

6 Şekil 3. Eğitim ve doğrulama kümesi hataları değişim grafiği YSA çıktılarına göre kalite problemi tespit edilen parçalardaki hataları giderecek şekilde tasarımı yapılan Uzman Sistemde, hatanın ne olduğuna karar verildikten sonra onun kaynağına inilebilmesi amacıyla kullanıcıya bir takım sorular yöneltilmektedir. Kullanıcının soruya cevabı evet olduğu takdirde uzman sistem ona hemen öneri sunmaktadır. Kullanıcının cevabı hayır olduğunda ise hatanın sebebinin ne olduğunu anlamak için yeni sorular sormaktadır ve bu sistem bir IF - THEN yapısı içinde işlemektedir. Uzman sistemin kural tabanı C++ dilinde yazılmış ve otomotiv yan sanayi firmasında denenmiştir. Yapılan deneylerden biri olan, baskıda çökme hatası için ekran görüntülerinden biri Şekil 4 te verilmiştir. Uzman sistem kullanıcı ara yüzünde, hata tipi seçildikten sonra, uzman sistem kullanıcıya bu hata ile ilgili sorular sormuştur. Kullanıcı, problemle ilgili sorulan ilk üç soruya hayır, son soruya ise evet cevabını vermiştir. Sonuçta, uzman sistem problemin çözümlenmesi için kullanıcıya öneriler sunmuştur. Uzman sistemin örnek problemle ilgili önerileri Şekil 4 teki gibi olmuştur. Şekil 4. Uzman sistem sonuç ekranı

7 Otomotiv yan sanayinde yapılan görüşmeler neticesinde kullanılan yaklaşımın mevcut duruma göre çok daha hızlı ve güvenilir olarak yeni ürün devreye alma sürecinde ortaya çıkabilecek hataların tespiti ve giderilmesi amacıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Sunulan yaklaşımda süreç adım adım ilerlemekte ve iyileştirmeler kaldığı yerden devam etmektedir. İnsana bağlı olan mevcut sistemde ise, elde edilen ürün uygun olmadığı zaman denemelere baştan başlanmaktadır. Şekil 5 te yeni ürün devreye alma sürecinin insan uzman tarafından defalarca sürdürülen mevcut akışı (a) ile bu çalışmada önerilen yapay zeka teknikleri kullanılarak oluşturulan yeni sürecin akışı (b) görülmektedir. Şekil 5. Plastik enjeksiyon yeni ürün devreye alma sürecinin defalarca sürdürülen mevcut akışı (a) ve çalışmada önerilen yapay zeka teknikleri kullanılarak oluşturulan yeni sürecin akışı (b) 3. SONUÇ Bu çalışmada, plastik enjeksiyon yönteminde yeni ürün devreye alma sürecinde elde edilen ürünlerin kalite problemine sahip olup olmadıklarının tespiti konusunda Matlab programı ile oluşturulan çok katmanlı YSA, elde edilen ürünün kalite problemine sahip olması durumunda bunun giderilmesi için aksiyonları üretip ilgili operatör veya formene sunan ve C++ programında kodlanmış olan uzman sistem (US) üzerinde çalışılmıştır. Çalışmada önerilen yapay zeka yaklaşımı ile, otomotiv yan sanayi firmasında yürütülen çalışmalarda örnek olarak alınan bir makine üzerinde devreye alınan bir parça için optimum makine ve ürün parametrelerine çok kısa ve sürekli iyileşen bir şekilde ulaşılmıştır. Çalışmada önerilen YSA ve US tabanlı yeni yaklaşım ile, yeni ürün devreye alma ekibinin daha sağlıklı bir şekilde denemeler yapması sağlanarak süreç % 75 - % 80 oranında kısaltılmıştır. Otomotiv yan sanayi firmasında 3500 parça için uygulama yapılmış ve iyileşmeler kaydedilmiştir. 3500 ürün elde ettikten sonra gözlemlenen değerler ile geçmiş veriler karşılaştırılarak bazı genel sonuçlara varılmıştır.

8 Yapılan çalışmanın otomotiv yan sanayi firmasında uygulanmasıyla parça kalitesinin ve birim zamanda elde edilen parça sayısının % 30 artacağı, birim üretim başına elektrik sarfiyatının % 15 azalacağı, kalıp ömrünün de bunlara paralel olarak % 8 - % 10 artacağı, karmaşık şekilli ürünlerin daha rahat üretilebileceği ve hurda miktarının asgariye indirileceği öngörülmektedir. Bu çalışmada ortaya konulan yapay zeka yaklaşımı, yeni ürün devreye alma sürecini kısaltarak, makine kullanım süresini, işgücü kullanım süresini, fire ve hurda miktarlarını ve genel üretim maliyetlerini azaltarak, ayrıca birim zamanda üretilen parça sayısını arttırarak rekabette üstünlük sağlayabilecektir. 4. KAYNAKÇA [1] CHIOU, Y., C., 2006. An Artificial Neural Network Based Expert System for The Appraisal of Two Car Crash Accidents. Accident Analysis and Prevention, 38, 4, 777-785. [2] WU, J., D., CHIANG, P., H., CHANG, Y., W., SHIAO., Y., J., 2007. An Expert System for Fault Diagnosis in Internal Combustion Engines Using Probability Neural Network. Expert Systems with Applications. [3] IM, K., H., PARK, S., C., 2007. Case-based Reasoning and Neural Network Based Expert System for Personalization. Expert Systems with Applications, 32, 77-85. [4] FREEMAN, J., A., SKAPURA, D., M., 1991. Neural Networks Algorithm, Applications and Programming Techniques. Addison-Wesley Publishing Company. [5] HAYKIN, S., 1994. Neural Networks. Macmillan College Publishing Company, USA, 696s. [6] DUBAY, R., 2002. Self-optimizing MPC of Melt Temperature in Injection Moulding. ISA Transactions, 41, 81-94. [7] SONG, M., C., LIU, Z., WANG, M., J., YU, T., M., ZHAO, D., Y., 2006. Research on Effects of Injection Process Parameters on the Molding Process for Ultra Thin Wall Plastic Parts. Journal of Materials Processing Technology. [8] ERZURUMLU, T., ÖZÇELİK, B., 2006. Minimization of Warpage and Sink Index in Injection Molded Thermoplastic Parts Using Taguchi Optimization Method. Materials and Design, 27, 853-861. [9] TANG, S., H., TAN, Y., J., SAPUAN, S., M., SULAIMAN, S., İSMAİL, N., SAMIN, R., 2007. The Use of Taguchi Method in The Design of Plastic Injection Mould for Reducing Warpage. Journal of Materials Processing Technology, 182, 418-426. [10] LAU, H., C., W., NING, A., PUN, K., F., CHIN, K., S., 2001. Neural Network for the Dimensional Control of Molded Parts Based on a Reverse Process Model. Journal of Materials Processing Technology, 117, 89-96.

9 [11] CHANGYU, S., LIXIA, W., QIAN, L., 2006. Optimization of Injection Molding Process Parameters Using Combination of Artificial Neural Network and Genetic Algorithm Method. Journal of Materials Processing Technology, 183, 2-3, 412-418. [12] ZHU, J., CHEN, J.,C., 2006. Fuzzy Neural Network Based in Process Mixed Material Caused Flash Prediction (FNN-IPMFP) in Injection Molding Operations. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 29, 308-316. [13] SHI, F., LOU, Z., L., LU, J., G., ZHANG, Y., Q., 2003. Optimisation of Plastic Injection Moulding Process with Soft Computing. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 21, 656-661. [14] CHIANG, Ko-Ta, CHANG, Fu-Ping, 2006. Application of Grey Fuzzy Logic on the Optimal Process Design of an Injection-Molded Part with a Thin Shell Feature. International Communications in Heat and Mass Transfer, 33, 1, 94-101.