Knowledge bases with fuzzy rules in prediction of selected properties of layers obtained in gas nitriding processes

W artykule przedstawiono metodykę budowy baz wiedzy zawierających reguły rozmyte wykorzystywane w zadaniach wnioskowania o właściwościach warstw wierzchnich wytwarzanych w procesach cieplno-chemicznych, w szczególności procesach azotowania gazowego. Podstawę prezentowanej metodyki stanowi zintegrowane współdziałanie baz danych oraz modeli sztucznej inteligencji opracowanych z użyciem logiki rozmytej. Przedstawiono struktury danych dedykowane do odwzorowywania parametrów i zależności funkcyjnych kompleksowo charakteryzujących materiał podłoża, środowisko procesowe oraz właściwości warstwy wierzchniej. Na przykładzie wybranych właściwości warstw wierzchnich konstytuowanych w rzeczywistych procesach technologicznych przeprowadzono weryfikację opracowanych modeli komputerowych wnioskowania rozmytego.The paper presents the methodology of building the knowledge base that includes fuzzy rules used for inference about properties of surface layers obtained in thermochemical processes, in gas nitriding processes in particular. The basis of presented methodology is an integral cooperation between databases and artificial intelligence based on fuzzy logic. Moreover, the paper shows data structures for mapping the parameters and function relations that comprehensively characterise substrate material, process environment and surface layer properties. In order to verify elaborated computer models of fuzzy inference a comparison research was performed on selected properties of surface layers constituted in real technological processes

Heterogeniczna platforma informatyczna wspomagania procesów innowacyjnych w obszarze budowy i eksploatacji maszyn

The paper presents a heterogeneous and multipurpose computer platform intended for the support of innovative processes in the area of machine construction and maintenance. The platform had its genesis in important problems that were also presented in the paper. Moreover, the multilayer structure and the functional capabilities of the platform are shown. Implemented computer applications were used to present the capabilities of the platform in the area of the effective realisation of holistic, structural, and process analyses concerning innovativeness, the management of interdisciplinary research teams, demand analyses, and the creation of innovative conceptions of product and process technologies. The information scope of the platform that enables providing e-services and e-science, while taking into account Open Science standards, is also highlighted.W artykule przedstawiono heterogeniczną, wielozadaniową platformę informatyczną przeznaczoną do komputerowego wspomagania procesów innowacyjnych w obszarze budowy i eksploatacji maszyn. Omówiono kluczowe problemy stanowiące o genezie podjęcia prac nad budową platformy. Zaprezentowano wielowarstwową strukturę platformy oraz wskazano jej możliwości funkcjonalne. Na przykładzie zaimplementowanych aplikacji przedyskutowano możliwości wykorzystania platformy do efektywnej realizacji holistycznych analiz strukturalnych i procesowych dotyczących problematyki innowacyjności, zarządzania pracą interdyscyplinarnych zespołów badawczych, badań popytu rynkowego oraz kreowania koncepcji innowacyjnych rozwiązań obejmujących technologie produktowe i procesowe. Przedstawiono zasoby informacyjne platformy umożliwiające świadczenie e-usług oraz realizację e-science, z uwzględnieniem postulatów rekomendowanych w ramach koncepcji otwartej nauki

Aplikacja relacyjnej bazy danych do gromadzenia informacji o procesach i efektach procesów nanoszenia warstw wierzchnich

The article presents the application of a database meant for the collection of information related to technological processes of constituting surface layers. A set-theoretical model of processes and a model-based logical structure of the database are shown. The application to retrieve the information stored in the database in case of multidimensional, variable space of parameters for layer deposition processes is presented. Some functional qualities of application for acquisition, searching and fusion of data regarding nitriding, carburizing, PVD and hybrid processes are described.W artykule zaprezentowano aplikację bazy danych przeznaczoną do gromadzenia informacji o procesach technologicznych konstytuowania się warstw wierzchnich. Przedstawiono model teoriomnogościowy procesów oraz strukturę logiczną bazy danych opracowaną na podstawie modelu. Zaprezentowano aplikację do obsługi bazy danych w przypadku wielowymiarowej, zmiennej przestrzeni parametrów procesów nanoszenia warstw. Omówiono możliwości użytkowe zastosowania opracowanej aplikacji do gromadzenia, przeszukiwania i fuzji danych o procesach azotowania, nawęglania, PVD, PAPVD oraz procesach hybrydowych

Symulacja charakterystyk trójskładnikowych atmosfer procesowych w systemie sterowania procesami azotowania gazowego

The article presents the application of numerical methods for the simulation (prediction) of nitriding potential changes and a discharge of the three-component nitriding atmosphere. Models and algorithms used for simulations have been also described. Development trends of developed simulation methods in the context of their application in designing and controlling industrial gas nitriding systems have also been described.W artykule przedstawiono zastosowanie metod numerycznych do symulacji zmian potencjału azotowego i wydatku trójskładnikowej atmosfery azotującej. Zaprezentowano wybrane modele i algorytmy oraz uzyskiwane z ich użyciem wyniki. Wskazano kierunki rozwoju opracowanych metod symulacyjnych w kontekście ich zastosowań w projektowaniu i sterowaniu przemysłowymi instalacjami azotowania gazowego

Modeling with vector graphics in the stimulation system of cold plastic forming processes

W artykule zaprezentowano strukturę oraz podstawowe moduły systemu do symulacji procesów obróbki plastycznej na zimno. Przedstawiono możliwości operacyjne jednego z kluczowych modułów systemu - edytora grafiki wektorowej przeznaczonego do zadań modelowania graficznego w preprocesingu symulacji procesów tłoczenia blach na zimno. Zademonstrowano przykłady zastosowania edytora do budowy modeli geometrycznych odwzorowujacych kształt i wymiary blachy oraz narzędzi typu matryca, stempel lub dociskacz stosowanych w procesach toczenia blach na zimno.The article presents a structure and basic modules of the system designed for the simulation of cold plastic forming processes. Operational capabilities of one of the main system modules - a vector graphics editor used in graphics modeling and preprocessing in sheet metal cold forming is introduced. Examples of the editor usage for building geometrical models that map the metal sheet shape and dimensions as well as tools such as die, punch or blank holder used in metal sheet forming are demonstrated

Wybrane aspekty modelowania kinetyki wzrostu przypowierzchniowej warstwy (węglo)azotków żelaza

An example of the experimental-theoretical model of the nitriding process of steel is presented. The model makes it possible to simulate kinetics of the nitrided layer growth and consequently to optimize the algorithm of the process parameters change, obtaining desired phase composition and layer structure. Attention has been paid to the analysis of the growth of the surface layer of iron (carbon) nitrides (compound layer) on 4340 (AISI, PN: 40HMN) alloy steel. The basis of the experimental-theoretical model is constituted by the mathematical description of the layer growth previously presented [24], in which experiential data from the database later developed [25] were taken into account.Zaprezentowano przykład eksperymentalno-teoretycznego modelu procesu azotowania stali. Model umożliwia symulacje kinetyki wzrostu warstwy azotowanej i w konsekwencji optymalizację algorytmu zmian parametrów procesu zapewniającego otrzymanie warstwy o założonym składzie fazowym i budowie. Skoncentrowano się na analizie wzrostu przypowierzchniowej warstwy (węglo)azotków żelaza na przykładzie stali stopowej 4340 (AISI, PN: 40HNM). Podstawę modelu stanowi matematyczny opis wzrostu warstwy zaprezentowany w pracy [24], w którym uwzględniono dane eksperymentalne z opracowanej bazy danych [25]

Videoconferencing system of a computer platform supporting the functioning of the network organisation designed to transfer research results into economic practice

W artykule przedstawiono budowę oraz funkcjonalność opracowanego i wdrożonego oryginalnego systemu wideokonferencji/wideoseminariów, który usprawnia proces komunikacji w platformie informatycznej wspomagającej funkcjonowanie organizacji sieciowych ukierunkowanych na transfer wyników badań naukowych do praktyki gospodarczej. Wskazano możliwości, jakie stwarzają nowe technologie teleinformatyczne wykorzystywane w przypadkach wymagających szybkiego, sprawnego i łatwo dostępnego kanału komunikacji.The article presents the structure and functionality of a developed and implemented original video conferencing system, which streamlines the process of communication in the IT platform supporting the functioning of the network organisation designed to transfer research results into economic practice. The possibilities offered by new information and communication technologies used in cases requiring a rapid, efficient, and easily accessible channel of communication are indicated

Information technologies in solving innovative tasks on the example of implementing a computer system methodology of brainstorming

W artykule przedstawiono oryginalne rozwiązanie informatyczne przeznaczone do wspomagania projektowania rozwiązań innowacyjnych z wykorzystaniem usprawnionej metodologii burzy mózgów. Omówiono budowę modułów wchodzących w skład opracowanej aplikacji komputerowej, jej główne funkcje, a także zasady prowadzenia sesji przy wykorzystaniu zaimplementowanej, zmodyfikowanej metody burzy mózgów. Przedstawione zostały zalety opracowanego rozwiązania oraz wymagania techniczne niezbędne do instalacji oraz użytkowania zaproponowanego rozwiązania.This article presents an original computer-aided system supporting the designing of innovative solutions with the use of an improved brainstorming methodology. Architecture of the modules included in the developed computer application, its main functions, as well as the principles of conducting a session using the implemented modified method of brainstorming are discussed. The advantages of the developed solution and the technical requirements necessary for the installation and operation of the proposed solution are presented

Computer-aided modelling of gas nitriding processes and PVD processes with the utilisation of fuzzy logic

W artykule przedstawiono metodykę budowy modeli rozmytych wykorzystywanych w systemie ekspertowym przeznaczonym do projektowania warstw wierzchnich i powłok o zakładanych właściwościach eksploatacyjnych. Podstawą prezentowanej metodyki jest współdziałanie bazy danych oraz modeli sztucznej inteligencji, w tym modeli logiki rozmytej. Przedstawiono strukturę informacyjną bazy danych oraz metodę odwzorowywania w niej parametrów i zależności funkcyjnych kompleksowo charakteryzujących materiały podłoża, środowisko procesowe oraz właściwości warstwy wierzchniej. Sformułowano relacje pomiędzy strukturą logiczną bazy danych a modelami rozmytymi procesów termodyfuzyjnych i procesów PVD. Przedstawiono aplikację i możliwości użytkowe systemu ekspertowego w zakresie prognozowania właściwości warstw powierzchniowych. Opracowane modele wykorzystywano w komputerowym wspomaganiu projektowania procesów termodyfuzyjnych i technologii PVD. Przeanalizowano wyniki weryfikacji modeli komputerowych na podstawie badań porównawczych pomiędzy zmierzonymi właściwościami eksploatacyjnymi warstw powierzchniowych konstytuowanych w rzeczywistych procesach technologicznych z wynikami predykcji uzyskanymi przy użyciu opracowanych modeli wnioskowania rozmytego.The article presents a methodology for constructing fuzzy models that support the efficient design of surface layers and coatings with given maintenance properties. The interaction of artificial intelligence models, including those using fuzzy logic with a database, is presented as the foundation of the method. The article presents the data structure of the database, the method of parameter mapping, and function dependencies that give a comprehensive description of the substrate materials, process milieu, and surface layer properties. The relationship between the logical structure of the database and the fuzzy models of thermo-diffusional and PVD processes is formulated. The application and utility value of the expert system that predicts the surface layers properties is presented. The developed models were used in a computer-aided design of thermo-diffusive processes and PVD technologies. Validation results of the computer models are analysed based on comparative studies between the measured maintenance properties of surface layers created in actual technological processes with the prediction results obtained from the fuzzy inference models

Przewidywanie profili mikrotwardości w warstwach azotowanych za pomocą sztucznej sieci neuronowej

A section of research concerning the development of a model to enable predicting the hardness profiles in the nitrided layer, based on an artificial neural network, was presented in this paper. In the developed model a unidirectional two-layer neural network was applied. The designed network possesses good capacities to generalize the knowledge included in the experiential data. Matching the model with the training data made it possible to determine, with a good approximation, the hardness profiles, which make up a set of verifying data.W pracy zamieszczono wyniki fragmentu badań dotyczących opracowania inteligentnych narzędzi wspomagających procesy obróbek powierzchniowych. Badania obejmowały opracowanie modelu statystycznego, opartego na sztucznej sieci neuronowej, umożliwiającego prognozowanie profili twardości w warstwie azotowanej. W opracowanym modelu zastosowano jednokierunkową dwuwarstwową sieć neuronową. Zaprojektowana sieć neuronowa posiada dobre zdolności uogólniania wiedzy zawartej w danych eksperymentalnych. Zaobserwowano ścisłą korespondencję między przewidywanymi profilami mikrotwardości na podstawie modelu oraz danymi eksperymentalnymi