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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2018.tde-15012018-134040
Document
Author
Full name
Cláudio José Weber
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Souza, Gilberto Francisco Martha de (President)
Barretto, Marcos Ribeiro Pereira
Castro, Helio Fiori de
Marcicano, João Paulo Pereira
Sichman, Jaime Simão
Title in Portuguese
Desenvolvimento de um sistema especialista para seleção de componentes mecânicos.
Keywords in Portuguese
Engenharia mecânica
Projeto mecânico
Sistemas especialistas
Abstract in Portuguese
A seleção de componentes mecânicos não é uma tarefa fácil e exige um substancial know-how e experiência. As ferramentas atuais trabalham de forma isolada umas das outras, além disto não levam em consideração os requisitos que a interface de um componente exige do outro onde se acoplará, e por consequência os custos de fabricação e logísticos envolvidos para a compatibilização das interfaces. Para auxiliar neste processo está sendo proposto um método para desenvolver um SE (Sistema Especialista) para a seleção de componentes mecânicos que além de levar em conta os requisitos de aplicação, também considera no processo de seleção as deficiências supracitadas. Outro aspecto é que, leva em conta as diretrizes do projeto e os recursos de fabricação da planta, e em paralelo ao processo de seleção também pode dimensionar os componentes selecionados e as interfaces das peças nas quais se acoplarão. O processo de aquisição do conhecimento é uma das principais etapas de desenvolvimento de um SE é considerado como um dos estágios mais importantes em sua execução. Em função disto está sendo proposto um método alternativo que permite que o conhecimento seja adquirido de forma sistemática e organizada pelo engenheiro do conhecimento e pelo especialista para o seu emprego na construção da base de dados do SE. O SE desenvolvido com base no método de aquisição de conhecimento proposto neste trabalho é validado através de dois casos exemplo, inseridos em um projeto de uma máquina de processamento de papel. A validação se dá através da análise de especialistas quanto à adequação dos componentes selecionados pelo SE, comparando-os com o projeto atual. Como resultado, observa-se uma substancial redução dos custos de projeto em função dos componentes selecionados, além da economia no tempo gasto pelos projetistas neste processo de seleção.
Title in English
Development of a expert system for the selection of mechanical components.
Keywords in English
Component selection
Expert systems
Machine design
Abstract in English
Selecting mechanical components is not an easy task and requires a substantial amount of knowledge and experience. The current component selecting tools do not work in an integrated manner, not taking into account component interface requirements for coupling it to another component and, consequently, not considering manufacturing and logistic costs for the interfaces compatibility. In order to improve this process, this thesis proposes a method for the development of an ES (Expert System) for mechanical components selection, which considers both application and component interface requirements. Additionally, the ES will also take into consideration design guidelines and the manufacturing plant capabilities, so it will also be able to scale the selected components and its interfaces. The process of knowledge acquisition is one of the main stages of the ES development and is considered as one of the most important stages in its execution. As a result of this, an alternative method is proposed that allows the knowledge to be acquired in a systematic and organized way by the knowledge engineer and the specialist for its use in the construction of the ES database. The ES developed based on the proposed knowledge acquisition method is validated through two case studies in a paper processing machine design. The validation is done through the analysis of experts regarding the suitability of the components selected by the ES, comparing them with the current project. As a result, there is a substantial reduction in design costs due to the selected components, as well as the savings in the time spent by the designers in this selection process.
 
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Publishing Date
2018-01-17
 
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