A new knowledge sourcing framework for knowledge-based engineering: an aerospace industry case study

New trends in Knowledge-Based Engineering (KBE) highlight the need for decoupling the automation aspect from the knowledge management side of KBE. In this direction, some authors argue that KBE is capable of effectively capturing, retaining and reusing engineering knowledge. However, there are some limitations associated with some aspects of KBE that present a barrier to deliver the knowledge sourcing process requested by industry. To overcome some of these limitations this research proposes a new methodology for efficient knowledge capture and effective management of the complete knowledge life cycle. The methodology proposed in this research is validated through the development and implementation of a case study involving the optimisation of wing design concepts at an Aerospace manufacturer. The results obtained proved the extended KBE capability for fast and effective knowledge sourcing. This evidence was provided by the experts working in the development of the case study through the implementation of structured quantitative and qualitative analyses

A new knowledge sourcing framework to support knowledge-based engineering development

New trends in Knowledge-Based Engineering (KBE) highlight the need for decoupling the automation aspect from the knowledge management side of KBE. In this direction, some authors argue that KBE is capable of effectively capturing, retaining and reusing engineering knowledge. However, there are some limitations associated with some aspects of KBE that present a barrier to deliver the knowledge sourcing process requested by the industry. To overcome some of these limitations this research proposes a new methodology for efficient knowledge capture and effective management of the complete knowledge life cycle. Current knowledge capture procedures represent one of the main constraints limiting the wide use of KBE in the industry. This is due to the extraction of knowledge from experts in high cost knowledge capture sessions. To reduce the amount of time required from experts to extract relevant knowledge, this research uses Artificial Intelligence (AI) techniques capable of generating new knowledge from company assets. Moreover the research reported here proposes the integration of AI methods and experts increasing as a result the accuracy of the predictions and the reliability of using advanced reasoning tools. The proposed knowledge sourcing framework integrates two features: (i) use of advanced data mining tools and expert knowledge to create new knowledge from raw data, (ii) adoption of a well-established and reliable methodology to systematically capture, transfer and reuse engineering knowledge. The methodology proposed in this research is validated through the development and implementation of two case studies aiming at the optimisation of wing design concepts. The results obtained in both use cases proved the extended KBE capability for fast and effective knowledge sourcing. This evidence was provided by the experts working in the development of each of the case studies through the implementation of structured quantitative and qualitative analyses

Plastik şekil verme proseslerinde form ve şekillendirme hatalarının telafi edilmesi

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır.Tez çalışması kapsamında, sac metal formlama işlemlerinde geri esneme telafili form kalıp yüzeylerinin geliştirilmesi için bir tasarım yöntemi önerilmiştir. Önerilen tasarım yöntemi, formlanan parçanın geri esneme sonrası şekil bozukluğunun sonlu elemanlar yöntemiyle tahmin edilmesine dayalı olup, kalıp yüzeylerinin bu bozulmayı azaltacak şekilde değiştirilmesinden oluşmaktadır. Tez çalışması kapsamında getirilen temel yenilik; sac metal formlama işlemlerinde şekil bozukluklarının, form kalıp yüzeylerinde hata oluşmaksızın üç boyutlu olarak telafi edilmesidir. Önerilen yöntemde ilk olarak, malzeme davranışının tanımlanmasında plastisite modellerinin etkisi ele alınarak, izotrop ve kinematik pekleşme kabulü yapan kriterler çalışılmıştır. Bu kriterlerin, sonlu elemanlar geri esneme modellemesine etkileri incelenerek, hassas tahmin sonuçlarının elde edildiği modeller belirlenmiştir. Sonrasında, sonlu elemanlar modellemesinde hesaplama parametrelerinin sonuçlara etkisi deneysel tasarım yöntemi ile incelenmiştir. Önerilen yönteminin ikinci adımında, sac metal formlama işlemlerinde, formlama sonrası parçada oluşan şekil bozukluklarının telafi edilerek, formlanan parçaların istenilen tolerans boyutlarında elde edilmesi ele alınmıştır. Telafi işlemi, form kalıp yüzeylerinin malzemedeki şekil bozuklukları dikkate alınarak geliştirilmesi ile gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, şekil bozukluğunu üç boyutlu telafi edebilen bir yöntem önerilmiştir. Son olarak, önerilen tasarım yöntemi, literatürde geri esneme çalışmalarında sıklıkla kullanılan bir açılı kanal çekme işleminde ve endüstriyel uygulama olarak BMW binek aracında kullanılan, tavan destek sacı formlama işleminde uygulanmıştır. Önerilen yöntemin, her iki kalıp takımı için de şekil bozukluklarını başarılı bir şekilde önlediği ve literatürde yer alan yöntemlere göre daha hassas sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.In this PhD thesis, a design methodology is proposed to compensate shape distortions in sheet metal stamping processes. The proposed design methodology depends on regenerating die surfaces by means of part shape distortion obtained by finite element modelling. The originality of this study is 3-D compensation of part shape distortions wiyhout any defects on die surfaces. Firstly, plasticity modelling of sheet metal is studied to determine the material behavior. For this purpose, isotropic and kinematic hardening plasticity models are investigated using finite element analysis to understand their effectiveness on springback prediction using design of experiments. In the second stage of the proposed methodology, compensation of shape distortions after sheet metal stamping is considered. Compensation process is applied with regenerating stamping die surfaces by consist of springback. For this purpose, a 3-D springback compensation methodology is presented. Finally, the proposed methodology is applied on a channel forming process as a literature example and BMW roof stiffener stamping process is studied as an industrial application. As a result, it is seen that the proposed method can compensate both die surfaces effectively and achieves more accurate results compare to other methods in the literature