STEP : Überblick über eine zukünftige Schnittstelle zum Produktdatenaustausch

STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data) ist ein von der ISO entwickeltes Standardformat zur Abbildung produktdefinierender Daten (ISO TC 184/SC 4, NAM 96.4) im Gesamtkomplex der CIM-Techniken (Computer Integrated Manufacturing), der 1993 weltweiter Standard werden soll. In diesem Bericht wird ein Überblick über den derzeitigen Entwicklungsstand von STEP gegeben. Dabei werden die bereits weitgehend stabilen Teile detailliert beschrieben

Formalismus zur Repräsentation von Geometrie- und Technologieinformationen als Teil eines wissensbasierten Produktmodells

Im Projektteil R von ARC-TEC ist unter anderem das Integrierte Wissensbasierte Produktmodell (IWP) zu erstellen. Mit Hilfe der unter diesem Begriff zusammengefassten Formalismen soll es möglich sein, ein Werkstück so vollständig zu beschreiben, daß auf dieser Basis die im Rahmen des Gesamtprojekts auftretenden Aufgaben (Konfiguration, Arbeitsplanung, Qualitätssicherung) gelöst werden können. Das IWP umfasst neben Elementen zur Beschreibung des Fertigungsumfeldes (Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, Spannmittel usw.) und der speziellen Elemente der Aufgabe (etwa Arbeitsplaene ...) eine vollständige Repräsentation des Werkstücks. Hierzu werden Geometrie, Funktionselemente, technologische Information, Bemaßung, arbeitstechnische Bereiche ("Features"), aber auch der intendierte Einsatz und die Historie des Produkts usw. abgebildet. Der in diesem Dokument vorgestellte Entwurf befaßt sich ausschließlich mit der Repräsentation des Werkstücks und beschreibt einen Formalismus zur Repräsentation der Geometrie eines Werkstücks, der um Elemente zur Darstellung von Funktionselementen, technologischen Informationen usw. erweitert wurde

Abschlußbericht des Arbeitspaketes PROD

In dieser Studie wird eine Übersicht über konventionelle Produktmodelle im Bereich des Maschinenbaus gegeben. Es werden Datenstrukturierungs- und speicherungsaspekte diskutiert. Die Erkenntnisse sollen eine Grundlage für die Erstellung eines integrierten wissensbasierten Produktmodelles werden

Heuristic classification for automated CAPP

In order to create a process plan from a workpiece description, a human expert thinks in a special terminology with respect to the given workpiece. The steps of human thinking during the generation process of a process plan are following the principles of heuristic classification: First using feature recognition an abstraction process isrealized yielding a high level (qualitative) description of the current workpiece in terms of features. To these features certain (more or less) abstract (partial) process plans--the so-called skeletal plans--are associated. In the refinement step these skeletal plans are merged together to one complete process plan. In this paper we present a set of domain-oriented higher level representation formalisms for features and skeletal plans suitable for the modeling of this approach. When an expert\u27s (process planner\u27s) knowledge has been represented using these formalisms, the generation of a process plan can be achieved by heuristic classification. This is demonstrated in the CAPP-system PIM, which is currently implemented as a prototype

PIM : planning in manufacturing using skeletal plans and features

In order to create a production plan from product model data, a human expert thinks in a special terminology with respect to the given work piece and its production plan: He recognizes certain features and associates fragments of a production plan. By combining these skeletal plans he generates the complete production plan. We present a set of representation formalisms suitable for the modelling of this approach. When an expert\u27s knowledge has been represented using these formalisms, the generation of a production plan can be achieved by a sequence of abstraction, selection and refinement. This is demonstrated in the CAPP-system PIM, which is currently developed as a prototype. The close modelling of the knowledge of the concrete expert (or the accumulated know-how of a concrete factory) facilitate the development of planning systems which are especially tailored to the concrete manufacturing environment and optimally use the expert\u27s knowledge and should also lead to improved acceptance of the system

FEAT-REP : representing features in CAD/CAM

When CAD/CAM experts view a workpiece, they perceive it in terms of their own expertise. These terms, called features, which are build upon a syntax (geometry) and a semantic (e.g. skeletal plans in manufacturing or functional relations in design), provide an abstraction mechanism to facilitate the creation, manufacturing and analysis of workpieces. Our goal is to enable experts to represent their own feature-language via a feature-grammar in the computer to build feature-based systems e.g. CAPP systems. The application of formal language terminology to the feature definitions facilitates the use of well-known formal language methods in conjunction with our flexible knowledge representation formalism FEAT-REP which will be presented in this paper

Design & KI

In diesem Bericht werden die wichtigsten Begriffe aus dem Bereich des (Produkt)Designs aus dem Blickwinkel der künstlichen Intelligenz untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei nicht so sehr auf den technischen Details von existierenden Designsystemen als vielmehr in der Untersuchung der wesentlichen Konzepte wie Designmodelle, Modelle des wissensbasierten Designs, innovatives Design, etc. auf einem informellen Level, die der grundsätzlichen Beschreibung des Vorgehens eines Experten beim Design genügen

Akquisition und Repräsentation von technischem Wissen für Planungsaufgaben im Bereich der Fertigungstechnik

Im Bereich der Fertigungstechnik kann eine Fülle von Planungsaufgaben identifiziert werden, die für eine Bearbeitung mit Methoden der KI geeignet erscheinen. Das Projekt ARC-TEC am DFKI wendet die KADS-Methode zur systematischen Entwicklung von Expertensystemen an und erstellt Tools für alle Phasen dieser Entwicklung. Die Brauchbarkeit der entwickelten Methoden und Tools wird am Beispiel der Erstellung von Arbeitsplänen für die Drehbearbeitung demonstriert. Besonderes Augenmerk gilt dabei der expliziten Repräsentation des konkreten Expertenwissens und der Bearbeitung des gegebenen Problems in einer der Vorgehensweise des Experten möglichst naheliegenden Weise.In the area of production engineering many planning tasks can be found which seem well-suited to be tackled using AI-methodologies. The ARC-TEC project of the DFKI uses the model based KADS approach for a systematic development of expert systems and provides tools to support the different phases of this development. The generation of work plans for manufacturing by turning is used as an example to demonstrate the applicability of the different tools and methodologies. Special focus is upon the explicit representation of the concrete experts knowledge and the problem solving strategy which closely follows the way an expert solves the problem

Techniques for organizational memory information systems

The KnowMore project aims at providing active support to humans working on knowledge-intensive tasks. To this end the knowledge available in the modeled business processes or their incarnations in specific workflows shall be used to improve information handling. We present a representation formalism for knowledge-intensive tasks and the specification of its object-oriented realization. An operational semantics is sketched by specifying the basic functionality of the Knowledge Agent which works on the knowledge intensive task representation. The Knowledge Agent uses a meta-level description of all information sources available in the Organizational Memory. We discuss the main dimensions that such a description scheme must be designed along, namely information content, structure, and context. On top of relational database management systems, we basically realize deductive object- oriented modeling with a comfortable annotation facility. The concrete knowledge descriptions are obtained by configuring the generic formalism with ontologies which describe the required modeling dimensions. To support the access to documents, data, and formal knowledge in an Organizational Memory an integrated domain ontology and thesaurus is proposed which can be constructed semi-automatically by combining document-analysis and knowledge engineering methods. Thereby the costs for up-front knowledge engineering and the need to consult domain experts can be considerably reduced. We present an automatic thesaurus generation tool and show how it can be applied to build and enhance an integrated ontology /thesaurus. A first evaluation shows that the proposed method does indeed facilitate knowledge acquisition and maintenance of an organizational memory

FEAT-REP : representing features in CAD/CAM

When CAD/CAM experts view a workpiece, they perceive it in terms of their own expertise. These terms, called features, which are build upon a syntax (geometry) and a semantic (e.g. skeletal plans in manufacturing or functional relations in design), provide an abstraction mechanism to facilitate the creation, manufacturing and analysis of workpieces. Our goal is to enable experts to represent their own feature-language via a feature-grammar in the computer to build feature-based systems e.g. CAPP systems. The application of formal language terminology to the feature definitions facilitates the use of well-known formal language methods in conjunction with our flexible knowledge representation formalism FEAT-REP which will be presented in this paper