Please use this identifier to cite or link to this item: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56338
Title: Evaluation of performance efficiency of packing a group of products in the workplace of additive machine using a genetic algorithm
Other Titles: Оцінка ефективності виконання задачі розміщення групи виробів у робочому просторі Адитивних установок з використанням генетичного алгоритму
Authors: Garachenko, Ya.
Keywords: technology planning; additive manufacturing; triangulated model; voxel model; технологічна підготовка; адитивні технології; тріангуляційна модель; воксельна модель
Issue Date: 2022
Publisher: Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Citation: Garachenko Ya. Evaluation of performance efficiency of packing a group of products in the workplace of additive machine using a genetic algorithm / Ya. Garachenko // Резание и инструменты в технологических системах = Cutting & tools in technological systems : междунар. науч.-техн. сб. – Харьков : НТУ "ХПИ", 2022. – Вып. 96. – С. 14-21.
Abstract: Research results of possibilities of packing a group of 3D-models of products in a layered build space using a genetic algorithm are presented. It is proposed to determine the efficiency of the optimization problem of rational arrangement of 3D-models group in the workspace of additive machines depending on the number of loaded products. Condition for efficient use of the layered build workspace is the minimum number of layers per product and the largest relative filling. Such criteria are important, for example, for SLS/SLM technologies. Examples of evaluation based on the analysis of derived voxel 3D model of the workspace with located products are considered. Industrial products with different geometrical complexity were selected as test 3D models. This approach allowed to perform a comparative analysis of the results depending on the design features of products. The practical realization was performed in the subsystem of packing 3D-models in a workspace, which is part of the technological preparation system for the manufacture of complex products by additive methods. This system was developed at the Department of "Integrated Technologies of Mechanical Engineering" named after M. Semko of NTU "KhPI".
Представлено результати дослідження можливостей розміщення (упаковки) групи 3D-моделей виробів у робочому просторі пошарової побудови з використанням генетичного алгоритму. Запропоновано визначати ефективність оптимізаційної задачі раціонального розташування групи 3D-моделей у робочому просторі адитивних установок у залежності від кількості завантажених виробів. Умовою ефективного використання робочого простору пошарової побудови є мінімальна кількість шарів на виріб та найбільше відносне заповнення. Такі критерії є важливими для таких технологій як SLS/SLM. Розглянуто приклади оцінки ефективності розробленого алгоритму на основі аналізу похідної воксельної 3D-моделі робочого простору з розташованими виробами. В якості тестових 3D-моделей обрано промислові вироби з різною геометричною складністю поверхонь. Такий підхід дозволив виконати порівняльний аналіз результатів в залежності від конструктивних особливостей виробів. Апробація алгоритму з прикладу розміщення невеликої групи 3D-моделей складних виробів у робочий простір адитивної машини продемонструвала достатньо суттєве поліпшення досліджуваних ознак, що впливають на продуктивність процесів та собівартість виготовлення.Практична реалізація виконувалась у підсистемі раціонального розташування 3D-моделей у робочому просторі, що входить до системи технологічної підготовки виготовлення складних виробів адитивними методами. Систему розроблено на кафедрі «Інтегровані технології машинобудування» ім. М.Ф. Семка НТУ «ХПІ». Дана система дозволяє виконувати оцінку технологічності конструкції та ефективності вирішення оптимізаційних задач технологічної підготовки адитивного виробництва на основі статистичного та візуального аналізу досліджуваних (геометричних та технологічних) ознак первісної полігональної, похідної воксельної та кінцевої пошарової 3D-моделей виробів.
DOI: doi.org/10.20998/2078-7405.2022.96.02
URI: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56338
Appears in Collections:Кафедра "Інтегровані технології машинобудування ім. М. Ф. Семка"

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
RITS_2022_96_Garachenko_Evaluation.pdf339,46 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record  Google Scholar



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.