注塑機(jī)的一種基于知識的調(diào)諧方法

摘要：制造加工過程的復(fù)雜性已經(jīng)阻礙了對機(jī)床設(shè)定規(guī)范化的加工參數(shù)，但這些設(shè)定有助于提高生產(chǎn)率。在傳統(tǒng)的注塑成型中，這些機(jī)床的設(shè)定值的分配要么是根據(jù)一位的經(jīng)驗(yàn)豐富的操作工的啟發(fā)性知識基礎(chǔ)上的試錯得來，要么根據(jù)從統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到的輸入和產(chǎn)品質(zhì)量屬性的關(guān)系的實(shí)證模型。本文提出了一種基于知識的自動調(diào)諧方法（以下簡稱KBT法），這種方法得益于制造過程中的先驗(yàn)知識，減少了對試驗(yàn)的需求。KBT法為尋找合適的設(shè)定值提供了一個過程可行域的評估，并用在調(diào)諧過程中有效的數(shù)據(jù)去跟新知識庫。應(yīng)此,相比常規(guī)的調(diào)諧方法，KBT法有幾大優(yōu)勢：（1）定性模型為線性和類似的非線性過程提供一個通用的代表形式，因此，沒有必要通過試錯選擇實(shí)證模型的形式；（2）先驗(yàn)知識的使用使得不再需要初步試驗(yàn)去構(gòu)建一個實(shí)證模型，所以初始可行區(qū)域，可被認(rèn)定為尋找合適設(shè)定點(diǎn)的基點(diǎn)；（3）當(dāng)從連續(xù)迭代過程中得來的輸入/輸出數(shù)據(jù)被用來學(xué)習(xí)時(shí)，在可行域里的搜索可以得到更高的保真度模型。KBT法的有效性在數(shù)字媒體光盤（DVDs）的注塑生產(chǎn)中得到驗(yàn)證。

1 引言
提升流程效率在制造研發(fā)中是一個永恒的目標(biāo)。在各生產(chǎn)工序中，注塑，廣泛用于生產(chǎn)的高度復(fù)雜和微小公差和表面光潔度的精密塑膠零件。這種更高的精確度往往要通過更準(zhǔn)確地控制這個過程得到[1,2]。這意味著，除其他事項(xiàng)外，要對如熔體和模具溫度，注射壓力，注射速度等機(jī)器設(shè)定值更準(zhǔn)確規(guī)定。
調(diào)諧的目的是要為加工出合格產(chǎn)品規(guī)定加工參數(shù)設(shè)定值。使用的規(guī)定設(shè)定值的方法為要么在線，要么離線。傳統(tǒng)方法的在線調(diào)諧在塑膠工業(yè)一直是"試錯" 。為此，啟動被分成了很多行程和并且零件質(zhì)量屬性在每個行程都要測量，評估零件的質(zhì)量，然后操作工根據(jù)自己的知識去選擇設(shè)定點(diǎn)以改進(jìn)每個行程中部件的質(zhì)量。這樣的一種方式，需要反復(fù)調(diào)諧，直到零件的質(zhì)量參數(shù)令人滿意了。傳統(tǒng)的微調(diào)方法的缺點(diǎn)是它的低效率，因?yàn)榻?jīng)常用線性的關(guān)系去衡量設(shè)定值與產(chǎn)品質(zhì)量屬性的關(guān)系，所以當(dāng)輸入有很大的變化時(shí)，就遇到困難了。此外，人們傾向于孤立的去看待各種屬性，而忽視了屬性之間的關(guān)系。在現(xiàn)場過程中，伴隨著測量噪聲，這些限制往往導(dǎo)致調(diào)諧過程相當(dāng)費(fèi)時(shí)和相當(dāng)大的浪費(fèi)。