Streszczenie
Obecnie zebranie wszelkich informacji w spójnej i zrozumiałej formie nie sprawia problemów. Odpowiednio zredagowane i dobrane pojĊcia mogą tworzyü skomplikowaną, a zarazem dokładną pod danym wzglĊdem tematycznym bazĊ wiedzy. Baza taka ma ułatwiü sposób rozwiązania danego probelmu związanego miĊdzy innymi z regeneracją elementów maszyn. Tak utworzony system, którego podstawą staje siĊ uprzednio zbudowana baza wiedzy, przyspiesza wyszukiwanie informacji usprawniając tym samym eksploatacjĊ danego elementu.
Baza wiedzy oparta na zestawieniu danych dotyczących sprzĊtu, materiałów regeneracyjnych i poszczególnych metod regeneracji staje siĊ podstawą systemu doradczego. System ten wykorzystany w przemyĞle moĪe pozwoliü poszczególnym jednostkom na utrzymanie maszyny w stanie zdatnoĞci.
Słowa kluczowe: system doradczy, system ekspertowy, regeneracja, naprawa elementów maszyn, natryskiwanie cieplne, napawanie
1. Wprowadzenie
Systemy doradcze (systemy ekspertowe, ang. expert systems) przestały byü wyłącznie domeną naukowców i laboratoriów naukowych zajmujących siĊ badaniami w dziedzinie sztucznej inteligencji (ang. artificial intelligence). Od kilkunastu lat, głównie w USA, Japonii i Europie Zachodniej wzrasta liczba zastosowaĔ tych systemów w praktyce. Potencjalne moĪliwoĞci zastosowaĔ tej nowoczesnej technologii informatycznej są doprawdy ogromne, począwszy od medycyny, poprzez geologiĊ, technikĊ aĪ do zastosowaĔ, w dziedzinie wspomagania podejmowania decyzji gospodarczych i finansowych.
Systemy ekspertowe mogą byü tworzone z wykorzystaniem róĪnych narzĊdzi programowych, ogólnie jednak moĪna je podzieliü na dwie grupy:
– mniej lub bardziej typowe jĊzyki programowania;
– szkieletowe systemy ekspertowe (ang. expert system shells lub skeletal systems).
Opracowanie systemu ekspertowego, przy zastosowaniu pierwszego podejĞcia, jest zadaniem bardzo pracochłonnym i wymaga zatrudnienia programistów o wysokich kwalifikacjach i wiedzy specjalistycznej z zakresu sztucznej inteligencji. Jest to zatem podejĞcie kosztowne, choü elastyczne. Alternatywą jest zastosowanie systemu szkieletowego, zawierającego gotowy podsystem przetwarzania wiedzy. W takim przypadku zadanie twórcy systemu polega głównie na pozyskaniu i sformalizowaniu wiedzy eksperckiej, co samo w sobie bywa zadaniem niełatwym.
System doradczy, którego głównym zadaniem bĊdzie dobór odpowiedniej techniki naprawy, urządzeĔ oraz materiałów naprawczych, ma w znaczący sposób ułatwiü i przyspieszyü proces regeneracji elementów maszyn. Odpowiednio skatalogowana i powiązana tematycznie baza wiedzy bĊdzie fundamentem całego systemu.
2. Regeneracja elementów maszyn 2.1. Definicja regeneracji
Regeneracja czĊĞci – działanie polegające na przywróceniu właĞciwoĞci uĪytkowych czĊĞciom zuĪytym lub uszkodzonym. MoĪe ona mieü charakter obróbki kompleksowej, w wyniku której przywraca siĊ czĊĞciom wymagany kształt, wymiary, parametry i właĞciwoĞci niezbĊdne do dalszej pracy. Stosuje siĊ ją zwłaszcza wtedy, gdy nie ma nowej, zastĊpczej czĊĞci lub gdy koszt regeneracji jest mniejszy niĪ nowa czĊĞü oraz wtedy gdy odpad jest uciąĪliwy dla Ğrodowiska (np. opony pojazdów) [9].
2.2. Znaczenie technologii regeneracji
Niezgodne z zaleceniami producenta postĊpowanie z elementami maszyn podczas naprawy z reguły powoduje:
− przedwczesne złomowanie,
− uĪywanie zuĪytych czĊĞci do dalszej eksploatacji, − zaniechanie gospodarki materiałowej.
Przedwczesne złomowanie jest najczĊstszą i główną nieprawidłowoĞcią stosowaną w proce-sach eksploatacji. WiĊkszoĞü elementów mogłaby przejĞü proces regeneracji, dziĊki czemu mogą byü wykorzystane do dalszej eksploatacji.
To niekorzystne zjawisko moĪna ograniczyü przez podjĊcie wysiłków organizacyjno – technicznych, w kierunku podwyĪszenia kwalifikacji ekspertów, opanowania i rozwoju róĪnych metod regeneracji czĊĞci oraz wyeliminowania bodĨców ekonomicznych, wpływających na podnoszenie kosztów materiałowych. W celu zapewnienie ekonomicznoĞci, pracochłonnoĞci procesu naprawy i utrzymania urządzenia w zdatnoĞci idealnym rozwiązaniem jest właĞnie system doradczy. Odpowiednio zaprogramowana i utworzona sztuczna inteligencja bĊdzie w stanie wszybki i łatwy sposób okreĞliü cel oraz metodĊ działania. NarzĊdzie przydatne w szczególnoĞci w przemyĞle, gdzie czas związany z naprawą elementu wiąĪe siĊ z zbĊdnymi postojami produkcji. Odpowiednio wyszkolona i doĞwiadczona kadra przy uĪyciu systemu doradczego jest w stanie szybko podjąü działania naprawcze uwzglĊdniając własny inwentarz materiałowy i sprzĊtowy.
Regeneracja czĊĞci maszyn wpływa na łagodzenie lub likwidowanie deficytu czĊĞci zamiennych oraz stwarza dodatkowo moĪliwoĞci wykorzystania elementów taĔszych, przy zachowaniu wymaganej wartoĞci uĪytkowej.
Niedostatek surowców oraz nieekonomicznoĞü przeznaczania duĪych mocy produkcyjnych dla potrzeb wytwarzania tylko czĊĞci zamiennych skłaniają do podejmowania działalnoĞci w zakresie regeneracji czĊĞci jako Ğrodka o doniosłym znaczeniu.
Szczególna rola regeneracji polega na przywracaniu wartoĞci uĪytkowych czĊĞciom ielementom maszyn importowanych oraz maszyn i urządzeĔ nietypowych. Wykonywanie tego rodzaju czĊĞci stwarza czĊsto zwielokrotnienie trudnoĞci materiałowe i technologiczne. Zasadnicze znaczenie mają jednak koszty procesu regeneracji, które obejmują głównie nakłady robocizny przy małych nakładach materiałowych. Jest to wiĊc działalnoĞü racjonalna w układzie stosunków ekonomicznych, charakteryzujących siĊ niedostatkiem materiału, przy wiĊkszej moĪliwoĞci dysponowania pracą [3, 5, 9].
3. Czy warto traciü czas na regeneracjĊ?
WiĊkszoĞü elementów i czĊĞci maszyn, których wytworzenie jest kosztowne i wymaga znacznych nakładów czasu, naraĪonych na zewnĊtrzne czynniki zuĪycia moĪe byü poddawanych procesowi regeneracji i napawania. W wyniku tego procesu na powierzchniĊ elementu nakładana jest warstwa materiału o zbliĪonym lub odmiennym składzie chemicznym, co pozwala na uzupełnienie ubytków powstałych na skutek zuĪycia lub nadanie przedmiotowi lub jego fragmentowi okreĞlonych własnoĞci fizycznych lub chemicznych uodporniających go na zuĪycie. Do najistotniejszych czynników powodujących szeroko rozumiane „zuĪywanie siĊ” elementów naleĪą: − zuĪycie Ğcierne, − korozja, − erozja, − tarcie, − kawitacja, − oddziaływanie temperatury, − obciąĪenia dynamiczne (udary),
− rodzaj i wielkoĞü obciąĪenia mechanicznego, − prĊdkoĞü poĞlizgu trących powierzchni roboczych, − twardoĞü i struktura trących powierzchni roboczych, − stan (gładkoĞü) powierzchni roboczej,
− rodzaj materiału Ğciernego,
− współczynnik tarcia powierzchni roboczych, − czas trwania procesu zuĪycia.
Jako wskaĨnik zuĪycia okreĞla siĊ ubytek materiału warstwy roboczej przedmiotu, który wynika z odkształcenia plastycznego, tarcia, korozji lub pĊkania warstwy wierzchniej. Analiza zuĪycia czĊĞci maszyn wykazała, Īe ok. 50% czĊĞci ulega zuĪyciu Ğciernemu, 15% zuĪyciu adhezyjnemu, 8% erozji, 8% frettingowi, 5% zuĪyciu w wyniku korozji i ok. 14% łącznemu oddziaływaniu np. korozji, erozji i Ğcieraniu [5].
3.1. Przykładowe elementy naraĪone na zuĪycie − CzĊĞci sprzĊtu budowlanego – zuĪycie Ğcierne i udary, − matryce kuĨnicze – działanie temperatury, udary i tarcie, − narzĊdzia wiertnicze – zuĪycie Ğcierne,
− łopaty i wirniki wentylatorów – erozja, − koła jezdne – naciski i tarcie,
− zawory – korozja i zuĪycie Ğcierne. 3.2. KorzyĞci płynące z regeneracji
− WydłuĪenie ĪywotnoĞci czĊĞci i zwiĊkszenie ich wydajnoĞci, − dłuĪszy czas pracy maszyny bez postojów i remontów, − zwiĊkszenie produkcji, a tym samym jej zyskownoĞü,
− zminimalizowanie stanów magazynowych czĊĞci zamiennych,
− elementy czĊĞci maszyn napawane odpowiednim materiałem pracują znacznie dłuĪej i efek-tywniej niĪ elementy niezabezpieczone,
− moĪliwoĞü szybkiego wprowadzenia do produkcji urządzeĔ po naprawie.
3.3. Na co naleĪy zwróciü uwagĊ przy planowaniu i doborze materiałów do regeneracji? Szczególną uwagĊ naleĪy zwróciü na Ğrodowisko pracy danego elementu, wyodrĊbniając tym samym, który czynnik jest dominujący i decyduje o rodzaju zuĪycia. DuĪe znaczenie mają tu równieĪ gabaryty i rodzaj materiału, z jakiego wykonany jest dany element. W zaleĪnoĞci od elementu, tzn. od jego budowy i składowych trzeba siĊ zastanowiü czy wymagana jest obróbka cieplna (wstĊpne podgrzewanie lub chłodzenie).
JeĪeli mamy do czynienia z elementem juĪ wczeĞniej regenerowanym naleĪy usunąü z niego starą napoinĊ w celu wykluczenia niepowodzenia podczas naprawy. Materiał stary moĪe wchodziü w niepoĪądane reakcje z nowa napoiną. Podejmując siĊ procesu regeneracji naleĪy przede wszystkim uwzglĊdniü sprzĊt, jakim dysponujemy, gdyĪ decyduje to o metodzie np. napawania. Wcelu sprawnej regeneracji takie procesy muszą byü przeprowadzane przez wykwalifikowany idoĞwiadczony personel.
KaĪdy element ma okreĞlone wymagania dotyczące koĔcowego stanu powierzchni (w celu uzyskania właĞciwej powierzchni naleĪy dobraü odpowiednią metodĊ naprawy).
4. System doradczy
Do budowy systemu doradczego wspomagającego podejmowanie decyzji dotyczących regeneracji elementów maszyn posłuĪy program PC-Shell. Podstawą systemu bĊdzie uprzednio zredagowana baza wiedzy. Odpowiednio powiązane informacje poszczególnych elementów (sprzĊt, materiały regeneracyjne) bĊdą stawały siĊ odpowiedzią na zaistniały problem związany zuszkodzeniem maszyny. Ekspert po wstĊpnej diagnozie, podając typ uszkodzenia, rodzaj elementu bĊdzie otrzymywał wskazówkĊ dalszego postĊpowania uwzglĊdniającą metodĊ naprawy oraz potrzebne Ğrodki do jej przeprowadzenia [7, 8].
4.1. Charakterystyka PC-Shell
PC-Shell jest pierwszym polskim – w pełni komercyjnym – szkieletowym systemem ekspertowym. PC-Shell powstał jako rezultat wczeĞniejszych doĞwiadczeĔ uzyskanych podczas budowy systemu PC-Expert (1985-87) oraz Diagnosta MC 14007 (1988). PC-Shell otrzymał dwa wyróĪnienia na MiĊdzynarodowych Targach Oprogramowania SOFTARG w roku 1994 oraz 1996. W roku 1997 system otrzymał nagrodĊ II-go stopnia w konkursie na najlepszy program targów SOFTARG. System był wielokrotnie prezentowany na konferencjach i seminariach, zarówno w kraju jak i za granicą (Holandia, Singapur, Irlandia).
PC-Shell jest dziedzinowo-niezaleĪnym narzĊdziem słuĪącym do budowy systemów ekspertowych. MoĪe byü zastosowany w dowolnej dziedzinie: począwszy od bankowoĞci ifinansów, a na zastosowaniach technicznych koĔcząc. Typowe obszary zastosowaĔ systemu PC-Shell to:
− systemy doradcze i wspomaganie decyzji, − dydaktyka.
System nadaje siĊ do budowy zarówno małych, Ğrednich jak i duĪych aplikacji. System ekspertowy PC-Shell jest wyposaĪony w interfejs do typowych popularnych baz danych (np.: dBase, Oracle, itd.). InĪynier wiedzy ma do dyspozycji zestaw instrukcji do komunikacji z bazami danych z uĪyciem poleceĔ jĊzyka SQL.
System PC-Shell, jest jedynym systemem szkieletowym produkcji polskiej, pracującym pod systemem operacyjnym Windows, bez moĪliwoĞci zastosowania go w rozwiązaniach sieciowych. Do tej pory nie doczekał siĊ znaczących egzemplifikacji w zastosowaniach komercyjnych.
PC-Shell moĪe byü łatwo integrowany z innymi aplikacjami. W szczególnoĞci moĪe byü wykorzystany jako moduł do analizy (interpretacji) danych i wskaĨników z systemów typu SIK, arkuszy kalkulacyjnych lub innych systemów pomiarowych. Ułatwiają to instrukcje uruchamiania innych aplikacji, jak równieĪ moĪliwoĞü wywołania systemu PC-Shell przez inną aplikacjĊ. Wymiana danych moĪe odbywaü siĊ przez plik tekstowy (PC-Shell ma rozbudowany interfejs iinstrukcje do obsługi tego typu plików) oraz z uĪyciem mechanizmu DDE. Ponadto istnieje moĪliwoĞü integracji za pomocą uruchamiania podstawowych procesów systemowych za pomocą funkcji DLL tychĪe systemów [5].
4.2. Budowa systemu doradczego
Rysunek 1. Schemat budowy systemu doradczego
ħródło: http://www.zgapa.plzgapediadata_pictures_uploads_wikisSystem_ekspertowy_2.png. Szkielet systemu składa siĊ z:
– interfejsu uĪytkownika ͕ który umoĪliwia zadawanie pytaĔ, udzielanie informacji systemowi oraz odbieranie od systemu odpowiedzi i wyjaĞnieĔ,
– edytora bazy wiedzy͕ który pozwala na modyfikacjĊ wiedzy zawartej w systemie, umoĪliwiając tym samym jego rozbudowĊ
– mechanizmu wnioskowania͕ który jest głównym składnikiem systemu ekspertowego wykonującym cały proces rozumowania w trakcie rozwiązywania problemu postawionego przez uĪytkownika,
– mechanizmu wyjaĞniającego – jednego z elementów interfejsu pomiĊdzy systemem auĪytkownikiem, który umoĪliwia uĪytkownikowi uzyskanie odpowiedzi, dlaczego system udzielił takiej, a nie innej odpowiedzi, albo dlaczego system zadał uĪytkownikowi okreĞlone pytanie,
Baza wiedzy – jest to deklaratywna postaü wiedzy ekspertów z danej dziedziny zapisana za pomocą wybranego sposobu reprezentacji wiedzy, najczĊĞciej reguł lub ram,
Baza danych zmiennych – która jest pamiĊcią roboczą przechowującą pewne fakty wprowadzone w trakcie dialogu z uĪytkownikiem. Baza ta umoĪliwia odtworzenie sposobu wnioskowania systemu i przedstawienie go uĪytkownikowi za pomocą mechanizmu wyjaĞniającego. [2]
5. Baza wiedzy
Baza wiedzy systemu doradczego regeneracji elementów maszyn zawiera wszelkie niezbĊdne informacje do prawidłowej oceny zaistniałego problemu i do zaimplementowania ich w procesie naprawczym uszkodzonego elementu. Wraz z rozwojem technologicznym metod regeneracyjnych baza musi byü na bieĪąco aktualizowana w celu spełniania wymagaĔ coraz to nowszym izaawansowanym technologicznie elementom, materiałom. NajwiĊkszy postĊp technologiczny zauwaĪalny jest w szczególnoĞci w urządzeniach słuĪących regeneracji jak np. spawarki. Coraz wiĊksze moĪliwoĞci tych urządzeĔ sprawiają, Īe do naprawy róĪnych uszkodzeĔ elementów skonstruowanych z róĪnych materiałów słuĪą urządzenia jednego typu.
Baza wiedzy powstająca w ramach projektu Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagroĪeĔ bezpieczeĔstwa i Ğrodowiska eksploatowanych maszyn bĊdzie obejmowała zagadnienia z zakresu:
− dostĊpnych urządzeĔ spawalniczych – producenci, dane techniczne,
− dostĊpnych materiałów spawalniczych – dostawcy, właĞciwoĞci, parametry geometryczne, ceny,
− dostĊpnych materiałów do natryskiwania cieplnego – dostawcy, właĞciwoĞci, parametry geometryczne (proszek, drut, prĊt),
− dostĊpnych materiałów do napawania – dostawcy, właĞciwoĞci, parametry geometryczne, ceny.
5.1. Pozyskiwanie wiadomoĞci
Informacje do bazy wiedzy gromadzone są na podstawie uzyskanych katalogów handlowych od poszczególnych producentów. Dane naleĪy wybieraü według ĞciĞle okreĞlonych kryteriów wcelu wyeliminowania informacji zbĊdnych. W celu właĞciwej interpretacji wszelkich informacji idanych naleĪy zasiĊgnąü opinii „inĪyniera wiedzy”.
Do Ĩródeł wiedzy moĪna równieĪ zaliczyü wskazówki uzyskiwane w wyniku fachowej usługi, literatury dotyczącej danego problemu bądĨ usługi doradczej, konsultacji. NajczĊĞciej uĪywanym sposobem pozyskiwania wiedzy jest jej przejĊcie od człowieka, który jest ekspertem w danej dziedzinie.
Rysunek 2. Proces pozyskiwania wiedzy od eksperta
Uzyskane dane o poszczególnych materiałach lub urządzeniach pochodzą od producentów polskich, jaki i zagranicznych. Rynek tego typu materiałów jest bardzo rozwiniĊty, co powoduje, Īe przy tworzeniu bazy naleĪy zwróciü uwagĊ na wybieranie wiadomoĞci najwaĪniejszych, które znajdą zastosowanie w przeciĊtnym przedsiĊbiorstwie. Jest to waĪne, gdyĪ ceny i dostĊpnoĞü poszczególnych elementów jest równieĪ bardzo zróĪnicowana. Baza wiedzy bĊdzie „wyposaĪona” w produkty od jakoĞci niĪszych do wyĪszych, (co wiąĪe siĊ z ceną danego produktu) co pozwoli ekspertowi wybraü właĞciwe dla niego rozwiązanie.
Baza wiedzy bĊdzie siĊ składała z czterech głównych działów, do których zaliczymy: Dział I – Urządzenia spawalnicze
Dział II – Materiały spawalnicze
Dział III – Materiały do natryskiwania cieplnego Dział IV – Materiały do napawania.
Działy te na bieĪąco bĊdą podlegały aktualizacji. wiedza, koncepcja, rozwiązania
dane, problem
Wiedza uporządkowana
Ekspert dziedziny InĪynier
wiedzy
Baza wiedzy
Z pozyskiwaniem wiadomoĞci wiąĪą siĊ równieĪ problemy. Podawane informacje przez producentów skupiają siĊ bardziej na jakoĞci i wysokim opiniowaniu swoich produktów w celu efektywnego marketingu. W niektórych ofertach brakuje podstawowych danych, zastosowania oraz materiałów, z jakich dane narzĊdzia są wykonane. WiadomoĞci dotyczące składu chemicznego np. elektrody pozwalają na odpowiednie dobranie jej do procesu naprawy konkretnego elementu maszyny. Kolejnym problemem jest niechĊü niektórych producentów do udostĊpniania niektórych danych (najwiĊkszy problem pojawia siĊ z cenami). Analizując dostĊpne katalogi, w których umieszczone są pozycje wielu firm, informacje/dane nie są kaĪdorazowo dobrane pod te same kryteria oceny. Utrudnia to dodatkowo powiązanie poszczególnych cech i podanie rozwiązania danego problemu jako niepełnej informacji [3].
5.2. Filozofia systemu doradczego
MoĪna by siĊ zastanowiü, po co takie narzĊdzie w postaci programu komputerowego w przedsiĊbiorstwie?
Z załoĪenia ma byü to narzĊdzie proste i w znaczący sposób przyspieszające proces naprawy. Dobrze skatalogowana i skonfigurowana baza wiedzy ma przekazywaü ekspertowi wszelkie informacje i wskazówki. System bĊdzie równieĪ udzielał informacji na temat tego czy istnieje koniecznoĞü demontaĪu uszkodzonego elementu, czy teĪ nie. Są uszkodzenia, które nie wymagają demontaĪu całego elementu (moĪliwe to tylko przy metodach regeneracji). Taki zabieg ułatwia iprzyspiesza prace naprawcze.
Korzystanie z samego systemu regeneracji elementów maszyn bĊdzie polegało na: − diagnoza uszkodzenia przez specjalistĊ,
− okreĞlenie typu uszkodzenia, typu elementu,
− okreĞlenie materiału podłoĪa i jego gatunku z jakich dany element jest wykonany (infor-macje te pomogą w szybszym i dokładniejszym zdefiniowaniu dalszych kroków napraw-czych, ułatwi to dobór np. odpowiednich materiałów spawalniczych)
− w sytuacji, gdy materiały te są nieznane, do kaĪdej wybranej opcji bĊdzie podany opis, który umoĪliwi ekspertowi podjĊcie właĞciwej decyzji.
Wszystkie dane są umieszczane w tabelach, o wyznaczonych kryteriach, cechach. PoniĪej zostaną zaprezentowane tabele z przykładowym skatalogowaniem poszczególnych informacji. WiadomoĞci podzielono na trzy tematyczne działy:
Dział I „Materiały spawalnicze do regeneracji elementów maszyn napawaniem” (Tabela 1) Dział II „Charakterystyka materiałów do napawania i regeneracji druty lite i proszkowe”(Tabela2) Dział III „Charakterystyka materiałów do napawania i regeneracji elektrody” (tabela 3)
Tabela 1. Materiały spawalnicze do regeneracji elementów maszyn napawaniem Materiał Gat. Przykłady Elektrody proszkowy Drut Drut lity
Aluminium
Al. Aluminium EL-Al
99,8
EL-AlMn EL-Al 99,8 EL-AlSi 5
EL-AlSi 12
EL-AlMg 12
Al-Si silników Blok EL-AlSi 12 EL-AlSi 12
Al-Mn aluminium Stopy EL-AlSi 12 AlMn EL-ĩeliwo ĩeliwo Betoniarki
EL-HARD 63 EL-HAR D 600k F-600 F-64 EL-600HB ħródło: [3].
Tabela 2. Charakterystyka materiałów do napawania i regeneracji druty lite i proszkowe Typ
drutu Opis Materiał TwardoĞü Zastosowanie
F-200K
Napoina odporna na korozjĊ, temperaturĊ i szoki termiczne do temperatury 850 °C. Ze wzglĊdu na duĪe wydłuĪenie (40%) nadaje siĊ do stosowania jako warstwa podkładowa
przed napawaniem utwardzającym i do łą-czenia stali róĪnoimiennych i
trudnospawal-nych.Struktura: austenityczna Na bazie Īelaza 180-200 HB (po napawaniu) 400 HB (po zgniocie) F-240K
Nadaje siĊ do spawania elementów ze stali manganowej (typu „Hadfield”) naraĪonych na duĪe udary. Napoina jest niemagnetyczna,
wolna od pĊkniĊü i utwardza siĊ pod zgnio-tem.Struktura: austenityczna
Na bazie Īelaza
200-250 HB (po
napawaniu) SzczĊki kruszarek, elementy torów kolejowych, łyĪki koparek, elementy ze stali mangano-wej itp. 450 HB (po zgniocie) F-250K
Wysokomanganowa i wysokochromowa na-poina odporna na korozjĊ, niemagnetyczna, o duĪej plastycznoĞci. Stosowana jako warstwa podkładowa przy napawaniu utwardzającym (zwłaszcza przy powtórnej regeneracji
zuĪy-tych elementów). Napoina odporna na Ğci-skanie, naprĊĪenia i udary.Struktura:
austeni-tyczna
Na bazie
Tabela 3. Charakterystyka materiałów do napawania i regeneracji elektrody Typ
elektrody Opis Materiał
Materiał rodzimy
ĝrednica/
twardoĞü Zastosowanie EL-Al 99,8 Elektroda przeznaczona do spawania czystego aluminium. kolorowe Metale i jego stopy Aluminium
ALBRO Mn (E CuMnNiAl)
Spawanie i napawanie brązów alumi-niowych, łączenie róĪnoimiennych stali i stopów miedzi. Zalecana rów-nieĪ do napawania Īeliwa, stali i
sto-pów miedzi. Metale kolorowe MiedĨ i stopy miedzi konstrukcje okrĊ-towe, elementyp racujące w wodzie morskiej. Ze wzglĊdu na ko-rzystny współ-czynnik tarcia
na-daje siĊ do napa-wania elementów
Ğlizgowych. ħródło: [3].
PoniĪszy schemat obrazuje proces postĊpowania podczas obsługiwania siĊ systemem doradczym regeneracji elementów maszyn. OsiągniĊte wyniki bĊdą posiadały dodatkowo opis poszczególnych elementów. Przykładowe opisy zawarto w Tabeli 2 i w Tabeli 3. Opis ma byü szczególnie przydatny w przypadku nie okreĞlenia materiału i gatunku. (Schemat 2)
Rysunek 2. Proces postĊpowania w systemie doradczym Element OBUDOWA SPRZĉGŁA Identyfikacja uszkodzenia PĉKNIĉCIE OkreĞlenie materiału Materiał podłoĪa ĩELIWO Gatunek SZARE Bez okreĞlania materiału WNIOSKOWANIE SYSTEMU Decyzja – moĪliwe rozwiązania Elektrody El-CastNi, El-CastNiFe, Most Lastek40E, Most Lastek 41E
Drut proszkowy
F-NiFe 60/40
Drut lity
6. Podsumowanie
Proponowany system doradczy ma byü narzĊdziem nowoczesnym i w znaczący sposób ułatwiającym pracĊ specjalistów. Wiedza jednej osoby moĪe byü w niektórych sytuacjach niewystarczająca, człowiek moĪe nie uwzglĊdniü pewnych elementów, wątków. Dla okreĞlenia precyzyjnego procesu naprawy system ekspertowy okreĞli metodĊ postĊpowania.
Wielowątkowa i szczegółowa baza wiedzy ma byü podstawą systemu. BĊdzie zawierała dane na temat urządzeĔ i materiałów słuĪących regeneracji (napawanie, natryskiwanie cieplne, spawanie). System powstanie na bazie programu PC – Shell firmy Aitech. Jako cel postawiono „zaszczepienie” systemu w przemyĞle jako narzĊdzie, które ma siĊ przyczyniü do zwiĊkszenia wydajnoĞci maszyn poprzez ich sprawną i szybką naprawĊ.
NaleĪy zwróciü szczególną uwagĊ na waĪnoĞü regeneracji w dzisiejszym Ğwiecie nowoczesnych technologii. W celu wykorzystania danego elementu do dalszej eksploatacji naleĪy go odpowiednio przygotowaü, naprawiü. Regeneracja pozwala na ograniczenia związane zzakupem zbĊdnych elementów. WaĪna jest szczególnie wtedy, kiedy mamy do czynienia zprzedmiotami o niekonwencjonalnych kształtach bądĨ elementami trudno dostĊpnymi. Dobranie odpowiedniej metody i sprzĊtu gwarantuje przywrócenie elementu do stanu zdatnoĞci znacznie szybciej, niĪ pozyskiwanie elementu w ramach zakupu.
System doradczy – regeneracja elementów maszyn moĪe staü siĊ przydatnym narzĊdziem w przemyĞle, bądĨ usługach. Podstawą jest, aby system był aktualizowany zgodnie z postĊpem rynku technologicznego związanego z regeneracją, naprawą zuĪytych elementów maszyn.
Bibligrafia
1. BanaĞ B., Kupraszewicz W., Systemy doradcze. Analiza porównawcza systemów szkieleto-wych PC – Shell & Expert System Corwid Exsys, Bydgoszcz 2010.
2. BanaĞ B., ĩółtowski B., Expert systems in diagnostic inference, w: Studies&Proceedings Polish Association for Knowledge Managment, Bydgoszcz 2010, s. 43–51.
3. BanaĞ B. Baza wiedzy – napawanie i regeneracja, Bydgoszcz 2011. 4. Bubnicki Z., WstĊp do systemów ekspertowych, PWN, Warszawa 1990.
5. Klimpel A., Napawanie i natryskiwanie cieplne technologie, WNT, Warszawa 2000, s. 11– 21.
6. Kupraszewicz W., Koncepcja systemu doradczego dla badaĔ diagnostycznych obiektów technicznych, Diagnostyka 33/2005.
7. Mulawka J.J., Systemy ekspertowe, WNT, Warszawa 1996.
8. Pokojski J., Systemy doradcze w projektowaniu maszyn, WNT, Warszawa 2005.
9. Wrotkowski J., Madej E., Regeneracja czĊĞci spawaniem i napawaniem, WNT, Warszawa 1973, s. 5–13.
10. Grafika (2011, KwiecieĔ 17), [Online] DostĊpne:
EXPERT SYSTEMS – REGENERATION OF MACHINE’S PARTS Summary
Currently gathering all the information in a coherent and intelligible form isn’t problems. Properly drafted and selected concepts create complex and precise in the terms of thematic knowledge base. This database will facilitate of solution the relat-ed problem with the regeneration of parts machine. Initializrelat-ed system basrelat-ed on pre-viously constructed knowledge base, the searching of information is faster and im-proves the operation each element.
Knowledge base based on comparison of data of equipment, regenerative mate-rials and different methods of regeneration becomes the basis of expert systems. This system is used in the industry can allow individual units to maintain the machine in airworthiness status.
Keywords: expert systems, regeneration, repair of machin’s parts, thermal spraying, surfacing
PracĊ zrealizowano w ramach projektu:
„Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagroĪeĔ bezpieczeĔstwa i Ğrodowiska eksploatowanych maszyn”.
Numer projektu: WND-POIG.01.03.01-00-212/09
Bartosz BanaĞ
Wydział InĪynierii Mechanicznej
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy e-mail: bartekbanas@o2.pl
