Microsoft Word - Izvestaj Komisije PhD Milos Stojkovic.doc

Транскрипт

1 НАСТАВНО-НАУЧНОМ ВЕЋУ МАШИНСКОГ ФАКУЛТЕТА У НИШУ Одлуком Наставно научног већа Машинског факултета у Нишу бр /2006 од год. именовани смо за чланове Комисије за оцену подобности и научне заснованости теме докторске дисертације под називом: "АНАЛИЗА ПАРАМЕТАРА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ НА ОСНОВУ СЕМАНТИЧКИХ СТРУКТУРА МОДЕЛА ПРОИЗВОДА Manufacturability Analysis Based on the Semantic Features of the Product Model кандидата мр Милоша Стојковића, дипл. маш. инж. На основу приложене документације уз пријаву дисертације, образложења теме, научних и стручних радова, као и увидом у целокупну документацију и делатност кандидата Комисија подноси следећи: И З В Е Ш Т А Ј 1. БИОГРАФСКИ ПОДАЦИ 1.1. Лични подаци Милош Стојковић је рођен у Нишу, Република Србија. Сада живи у Нишу. Ожењен је и има двоје деце Подаци о досадашњем образовању Основну школу завршио је са одличним успехом у Нишу. Средњу школу, гимназију Светозар Марковић Природно-технички смер, је завршио у Нишу, и стекао назив Лабораторијски техничар за физику. Након завршене средње школе год. уписује Машински факултет Универзитета у Нишу. Основне студије је завршио у року, без изгубљене године, са просечномм оценом 8.3 и год. дипломира са темом

2 дипломског рада: Аутоматизовано одређивање цене производа на основу технологије израде уписује последипломске студије на Машинским факултет у у Нишу. Последипломске студије завршио је са просечном оценом 10. Магистарски рад под називом Виртуелни технолошки саветник. Магистарска теза приказује прилагођено решење за пројектовање аутомобилског пнеуматика користећи елементе тзв. на знању заснованих технологија са циљем да се обезебди избегавање потенцијалних проблема у производњи алата за вулканизацију (узимајући у обзир коришћење CNC и тзв. Rapid Прототyпинг технологије) у концептуалној фази развоја аутомобилског пнеуматика. У свом раду активно користи Енглески језик Професионална каријера Од до је Стручни сарадник у Лабораторији за интелигентне производне системе на Машинском факултету, Универзитета у Нишу год. за време одслужења војног рока био је асистент на Војно-техничкој академији, Војна академија у Београду. Од до је асистент на Машинском факултету у Нишу. У оквиру рада на факултету изводио је вежбе из Технолошких система, Пројектовања производње применом рачунара, Моделирања и оптимизације производних система, Система за брзи развој производа, Машина за обраду резањем, НУМА и робота и Програмирање НУМА и робота. Од 2005 је Маркетинг менаџер Центра за обуку официр ВСЦГ при Машинском факултету Универзитета у Нишу, а у оквиру програма обуке бивших официра ВСЦГ за цивилна занимања - PRISMA МОД Заједнице СЦГ. У току рада на факултету учествовао је у организацији и обављању основних и напредних курсева за рад у програмским пакетима Pro/ENGINEER и Pro/MECHANICA, AutoCAD, MS Access, MS Excel, у оквиру програм PRISMA, Italian Consortium for Solidarity, Тигар, Trayal, Ниссал, Вунизол, CESiL - Машински факултет у Београду, Машински факултет у Подгорици. 2. СПИСАК ОБЈАВЉЕНИХ РАДОВА 2.1. Магистарски рад Виртуелни технолошки саветник Магистарски рад, Машински факултет Ниш, год Објављени радови у часописима Радови у часописима међународног значаја М. Манић, В. Милтеновић, М. Стојковић, Feature Models In Virtuel Product Development, The Scientific Journal - Facta Universitatis, Ser. Mechanical Engineering, Vol. 1, N o 10, стр , M. Stojkovic, M. Manic, M. Trajanovic, Knowledge-Embedded Template Concept, CIRP - Journal of Manufacturing Systems, Vol. 34 (2005), No Радови у часописима националног значаја М.Трајановић, Н.Коруновић, М.Стојковић, Modern CAD Systems in Mechanical Engineering, Journal JISA Info, 2/2001, стр М. Стојковић, М. Трајановић, Н. Коруновић, Рачунаром подржано пројектовање пнеуматика, Истраживања и пројектовања за привреду, Бр , Година III, п.п Н. Коруновић, М. Трајановић, М. Стојковић Рачунаром подржана симулација понашања статички оптерећеног пнеуматика, Истраживања и пројектовања за привреду, Бр , Година III, п.п , 2005

3 2.3. Радови саопштени на међународним и националним научним скуповима и штампани у одговарајућим зборницима радова М. Стојковић, А. Петровић, "База података о пословима електроодржавања у Дуванској Индустрији - Ниш", ЈУ Инфо '99, Копаоник Д. Александрић, М. Стојковић, Ч. Дубока, Virtual Brake Testing, 17. Међународна конференција Наука и моторна возила 99, ЈУМВ-СП-9901, стр , Београд Стојковић М, Трајановић М, Цекић М, Коруновић Н, Параметарско моделирање дезена газећег слоја аутомобилског пнеуматика, 25. ЈУПИТЕР Конференција, Београд, 1999, Стојковић М, Трајановић М, Цекић М, Јовановић Г, Убрзање процеса пројектовања пнеуматика применом параметарског пројектовања, 17. Међународна конференција Наука и моторна возила 99, ЈУМВ-СП-9901, Београд С. Муждека, М. Стојковић, Ж. Арсенић, "Параметарско моделирање планетраних преносника" XI Међународни научни симпозијум: Моторна возила и мотори 2000, Крагујевац, Зборник радова, стр М. Стојковић, М. Трајановић, Parametric design of automotive tyre, ANG1/P046, ASME - Greek section, First Nat. Conf. on Recent Advances in Mech. Eng., Patras, Greece, М. Манић, Д. Мишић, М. Стојковић, Моделирање облика машинских делова оријентисано анализи технологичности, Истраживање и развој машинских елемената и система, Српско Сарајево, септембар М. Манић, М. Стојковић, Д. Мишић, З. Ђуришић, Manufacturability Analysis Using Feature Based Design, International Conference on Computer Integrated Manufacturing, Advanced Design and Management, Gliwice, Poland CIM В. Милтеновић, М. Манић, М. Стојковић, Product Development Using Feature- Based Design, International Conference Power Transmissions 2003, Varna, Bulgaria, Septembar I М. Стојковић, М. Манић, М. Трајановић, Н. Коруновић, Customized Tire Design Solution Based on Knowledge Embedded Template Concept, 22 nd Annual Conference on Tire Science and Technology,Tire Society, Akron, Ohio, U.S. September М. Стојковић, М. Манић, М. Трајановић, Knowledge-Embedded Template Concept, Proceedings 36th CIRP International Seminar on Manufacturing Systems, 2003, p.p М. Стојковић, М. Манић, М. Трајановић, Н. Коруновић, Functional Model of the Tire Tread, Twenty-Third Annual Meeting and Conference of The Tire Society, Akron, Ohio, U.S. September 20-21, Н. Коруновић, М. Трајановић, М. Стојковић, Могућности употребе осносиметричних МКЕ модела при пројектовању пнеуматика, ЈУ Инфо 2004, Копаоник М. Стојковић, М. Манић, М. Трајановић, На-знању-засновано пројектовање аутомобилског пнеуматика, ПнеУМАтици 2004, Београд, Зборник радова CD стр

4 J. Milovanovic, M. Trajanovic, M. Stojkovic Possibilities of using selective laser melting for tire mold manufacturing, Proceedings 2 nd International Conference on Manufacturing Engineering ICMEN, 2005, pp Н.Коруновић, М.Трајановић, М.Стојковић, "Статичка анализа 3D модела пнеуматика методом коначних елемената", YU Info 2005, Копаоник, M. Stojkovic, M. Manic, M. Trajanovic, On semantics of design and manufacturing features in digital product model, Proceedings 2 nd International Conference on Manufacturing Engineering ICMEN, 2005, pp N.Korunović, M.Trajanović, M.Stojković, "Static FEA and tyre design", 7. Magdeburger Maschinenbau Tagen, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg 2.4. Научно истраживачки пројекти Rачунаром подржан развој фамилије планетарних преносника, Војно- Техничка Академија Војске Србије и Црне Горе, током Рачунарски подржан развој аутомобилског пнеуматика пројекат из класе Технолошког развоја (бр. пројекта 0231) финансиран од стране Министарства науке и технологије и фабрике ТИГАР из Пирота Аутоматизована линија за припрему електро-контаката - иновативни пројекат (бр. пројекта ) из класе Технолошког развоја финансиран од стране Министарства науке и заштите животне средине и предузећа Омнико из Ниша, Планирање, терминирање и адаптибилно управљање производним процесима (бр. пројекта 6215) из класе Технолошког развоја финансиран од стране Министарства науке и заштите животне средине и предузећа Мачкатица из Сурдулице, 3. ПРЕДМЕТ ДОКТОРСКЕ ДИСЕРТАЦИЈЕ У савременим окружењима за развој производа веома актуелна тема јесте инкоропрација знања и искустава специфичних за дато развојно окружење у процес развоја. Како се савремени развој (индустријских) производа више не може замислити без употребе тзв. Computer Aided Product Development (CAPD) система, може се јасно уочити значајан напор који се чини не би ли се пронашло довољно простора за еволутивни искорак ових већ веома моћних система. Један од могућих праваца еволуције ових система који се већ извесно време намеће односи се на уградњу знања којег поседују људи експерти из одређене области. Велики део знања којег поседује човек већ је уграђено у данашње CAPD системе (читави делови математике, физике, хемије и других примењених наука већ представља урођена својства ових система). Ипак, део знања које ниче из искуства које се ствара кроз непосредан рад са практичним проблемима и које често нема јасну онтолошку структуру, као и уско специфична знања која се могу наћи само у конкретним развојним и производним окружењима остала су (у већој или мањој мери) ван ових система. Са друге стране, јасно је да ова знања предствљају ону врсту знања чије би уграђивање у CAPD системе било од изузетне важности за повећање продуктивности. Аспект инфлације информација - Још једна битан карактеристика савремене и будуће епохе (не само у индустријској пракси, већ у општем људском деловању и животу) може се исказати преко већ познатог израза: Инфлација информација. У вези са тим проблемом велику важност добијају теорије и технологије које треба да омогуће брз приступ управо-потребним или тзв. правим информацијама ( правим са становишта проблема који се у том тренутку решава). Једно од решења

5 за овај проблем се покушава да нађе у технологијама за семантичко структуирање и устројавање информација од којих се очекује да обезбеде брз и поуздан приступ управо-потребним информацијама. Ипак, од технологија за структуирање информација се очекује и да представе нове моделе за брзо и квалитетно проналажење тако организованих информација. Структуиране информације представљају тек потребан услов да се примени знање (у одређеној форми) како би се брзо и поуздано кретало кроз непрегледан лавиринт бибилиотека будућности. Према томе, тек тада треба створити виртуелне и веома стручне библиотекаре који помажу да се што је могуће пре пронађе права информација. Аспект сарадње - Са становишта савременог процеса стварања извесног производа где доминира сарадња великог броја интернетом повезаних учесника који не деле исту географску локацију, често је потребно да поједини учесник у процесу познаје суштину неког од процеса у стварању производа који претходе његовом учешћу, или пак, који следе касније. Такав учесник приликом свог процеса додавања вредности производу користи то знање као више или мање битне смернице у раду или ограничења свог делокруга. Када се детаљно размотри концепт тзв. колаборативног развоја производа и даље PLM концепта, може се јасно уочити да је квалитет комуникација између учесника у процесу стварања производа од круцијалне важности. Ипак, квалитет комуникација у овом концепту представља само средство за остварење једног сасвим једноставног захтева да се изврши максимално могуће смањење грешака и евентуалних повратних ходова који се могу јавити у свим фазама (посебно најранијим) стварања производа. Такво смањење итерација могуће је остварити упоредним приступом интегрисаном моделу производа од стране свих учесника из различитих области како би сваки од учесника, још на самом почетку стварања производа, могао да у интегрисани модел производа угради своје захтеве, ограничења и препоруке и тиме предупреди могуће грешке осталих учесника. Према томе, очигледно је да конкурентна комуникација између учесника и упоредна манипулација над интегрисаним моделом производа представља логично решење. Међутим, приметно је и да значајан део свог рада током развоја и у опште стварања производа у окружењу упоредног, колаборативног развоја, стручњак из одређене области треба да поклони провери ваљаности и исправкама одлука које доноси његов колега (експерт из друге области). При том он ризикује да истовремено доноси некоректне одлуке (посматрано из угла трећег стручњака) и тако троши туђе време. Уградња знања у PLM системе омогућава да се знања стручњака из појединих области привидно прошире. Заправо, уграђено знање треба да замени надзорна ангажовања стручњака у амбијенту колаборативног стварања производа и тако створе вишак времена за креативне акције. Током рада на теми магистарског рада највећи део истраживачких ресурса је утрошено на разради технологије уградње знања у процес пројектовања производа и технологије како ефикасно уградити и користити знање у облику смерница и ограничења које треба поштовати и следити приликом пројектовања производа и технологије. Као резултат тог истраживања осмишљен је концепт Образаца са уграђеним знањем (Кnowledge Embedded Template - KET). Овај концепт је осмишљен за тзв. прилагођена или кројена решења рачунаром подржаног пројектовања производа и технологије, која су, дакле прилагођена тј. кројена за развој конкретне класе или типа производа. Као предмет за пример и проверу ваљаности овог концепта у виду својеврсног експеримента коришћен је процес пројектовања аутомобилског пнеуматика - гуме. При том, посебна пажња је била усмерена на уградњи знања из области производње тзв. протекторског прстена алата за вулканизацију део алата који формира тзв. шару или дезен аутомобилског пнеуматика - у раним фазама процеса пројектовања аутомобилског пнеуматика. Циљ је био да се провери могућност овог концепта технологије уградње знања и њеног утицаја на смањење повратних ходова у процесу пројектовања аутомобилског пнеуматика због могућих не-технолошких решења у дизајну (конструкцији).

6 Следећи корак у еволуцији овог концепта уградње знања (Кnowledge Embedded Template - KET) у процес пројектовања производа и технологије, може бити надоградња савремених CAx модела производа и технологије чија би информатичка структура укључивала и оне садржаје који би могли да се искористе ради остваривања релативно прецизних процена трошкова и потребног времена производње. Ти садржаји заправо треба да воде порекло из тацитног знања, тј. искуства потеклог из ранијих, добро анализираних случајева. Дакле, основна идеја је да се осмисли нови приступ у процени егзактних параметара технологичности (времена и величине трошкова) који треба да се заснива на искуству. Као решење, нуди се оригинални начин структуирања искуствених информација и асоцијација између ових информација (као својеврсних абстрактних ентитета базе знања) и типских форми CAx модела чији се параметри технологичности разматрају. Процена времена и величине трошкова производње у раној фази развоја производа заснива се на утврђивању степена сличности које дати актуелни објекат стручног разматрања (експертизе) има са објектом који је раније већ био разматран и у вези кога се имају коначни (реални) подаци (са којим- објектом се има искуство). Степен сличности између ових објеката одређује и степен прецизности процена (предвиђених мера) с тим да треба имати на уму да зависност степена сличности и степена прецизности у општем случају не мора да буде линеарна. Може се рећи да је активност препознавања (утврђивање степена сличности) квалитетнија што се брже обави што прецизније препознавање. У овој активности, огледа се функција интелигенције система за управљање семантичким моделима. Предвиђено је да се процес упоређивања изводи путем два алоритма: 1. Прецизно упоређивање овај тип упоређивања подразумева да се упоређују вредности атрибута (параметара) нових или управо-створених типских форми са вредностима и/или опсезима вредности (код fuzzy вредности) атрибута који су раније познати, обрађени и похрањени у неку од база података. На пример, приликом процене главног времена обраде латералног канала на тзв. мастер моделу ауто-гуме потребно је упоредити величину површине новог канала са величином површином неког раније пројектованог (и изведеног) процеса обраде исте типске форме, да би се на основу познатог времена за раније изведени захват могао да формулише механизам процене времена за управо пројектовану типску форму. Сличан случај је и код манипулације са fuzzy вредностима. 2. Асоцијативно упоређивање овај тип упоређивања се заснива на сличности асоцијација које разматрана типска форма има са осталим типским формама као и сличности асоцијација између атрибута ових типских форми. У некој слободној дефиницији, могло би се рећи да се ради о упоређењу према контексту у коме се налази разматрана типска форма. Скупови ентитета (типске форме и други објекти, променљиве, искази знања и др.) који стоје у вези са разматраном типском формом (односно, неким од њених ентитета, нпр. са неким лицем, тј. face) и садржаји њихових асоцијација треба да подрже процес упоређивања тј. препознавања. У случају асоцијативног препознавања анализом сличности абстрактних ентитета новонасталих са раније похрањаним типским формама и производима долази се до података о вредностима времена и трошкова као и о њиховим изворима. На тај начин, очекује се да ће семантички модел долазити до адекватних одговора и релативно прецизних вредности одзива (порука и савета). Пласирањем параметарских порука које садрже ове вредности надограђени Обрасци са уграђеним знањем ће вршити информисање и саветовање корисника.

7 Предвиђене активности: Анализа постојећих модела креирање информатичке структуре aбстрактних ентитета који треба да на унифициран начин прихвате релевантне податке из информатичких структура геометријских и производних типских форми (feature-а) дефинисање начина складиштења информатичких структура абстрактних ентитета и њихови веза (базу података и систем за управљање базом) дефинисање методе анализе садржаја и веза између информатичких структура абстрактних ентитета у циљу утврђивања сличности «по контексту» Израду алгоритма (који треба да ради под системом за управљање базом) који ће спроводити метод анализе веза садржаја и веза између информатичких структура абстрактних ентитета у циљу утврђивања сличности «по контексту» Израду програмске апликација која треба да обједини рад свих модула (базе података/асоцијација, систем за управљање базом и базу портабилних експертних правила у Обрасцима са уграђеним знањем). 4. ЦИЉ ДОКТОРСКЕ ДИСЕРТАЦИЈЕ Основни циљ докторске дисертације је да се покаже и утврди опсег могућности коришћења семантичког модела производа заснованог на асоцијативном структуирању информација геометријских и производних типских форми у процени трошкова и времена производње (технологије израде). При томе, посебна пажња биће усмерена ка утврђивању способности модела да своје резултате заснива на сличности актуелно-обрађиваног модела производа и технологије са раније анализираним Такође, симулација рада модела треба да покаже особине аутономности и прилагодљивости не-предвиђеним, односно не-програмираним улазним скупом података. На концу, у оквиру декларисања циља докторске дисертације треба истаћи да се израдом новог модела структуирања података настоји да унапреди и увећа база модела производа и технологије који се користе у савременим CAPD системима. 5. ПРИМЕЊЕНА МЕТОДОЛОГИЈА Како је основни задатак истраживања рад на стварању новог (семантичког) модела структуирања информација и њиховог коришћења ради процене времена и трошкова технологије израде производа у раним фаза његовог пројектовања, коришћени су и биће коришћени савремени CAPD (CAD/CAE/CAM ) системи, објектно оријентисани програмерски алати као и језик за моделирање - Unified Modeling Language (UML) и релациони модели база података. У процесу валидације модела и предложених решења биће изведен потребан број симулација рада (експеримената) предикције процене времена и трошкова који ће бити довољан да се изврши квалитетна анализа способности модела и изведу јасни закључци о могућностима примене. Такође, предвиђен је и посебан валидациони сценарио у којем модел треба да пружи очекивано-прецизне резултате у процени времена и трошкова комплетне реализације производа (не само процеса израде) укључујући при том рад са веома штурим скупом улазних параметара. 6. КЉУЧНЕ РЕЧИ Семантички модел производа, Knowledge Based Technology (На знању засноване технологије), Knowledge Based Systems (Системи засновани на знању), Knowledge Embedded Templates (Обрасци са уграђеним знањем), Експертни системи,

8 CAD, CAM, Manufacturing Constraints Driven Design (Пројектовање условљено технолошким ограничењима), Feature Based Design (Пројектовање употребом техничких елемената), Design for Manufacturing (Пројектовање за производњу), Case-Based Reasoning, Онтолошки модел производа, XML, Resource Description Framework (RDF) 7. ОКВИРНИ САДРЖАЈ РАДА 7.1. Увод 7.2. Преглед постојећих решења (State of the art) 7.3. Семантички модел геометријских и производних типских форми (manufacturing features) CАx модела 7.4. Алгоритам анализе семантичког модела 7.5. Валидација алгоритма 7.6. Закључак 7.7. Литература 7.8. Прилог (делови кода) 8. ОЧЕКИВАНИ ДОПРИНОС И МОГУЋНОСТИ ПРИМЕНЕ Дефинисање семантичког модела производа заснованог на асоцијативном структуирању информација геометријских и производних типских форми треба допринети унапређењу савремених CAPD система у више праваца: У погледу обезбеђивања потпуније уградње тацитиних форми знања у CAPD системе, У погледу убрзавања рада корисника ових система на претрази квалитетних и правих информација у току процеса пројектовања производа и технологије његове израде, У погледу увећања степена сарадње између свих учесника у тзв. колаборативном развоју производа и технологије, (виртуелно) увећавајући домен експертизе сваког од учесника, и У погледу стварања још једног корака у приближавању оптималним решењима исказаним у кључној речи: пројектовање за производњу (design for manufacturing) На крају треба рећи и то да ће истраживање бити праћено реалним примерима са пројекта који је су-финансирани од стране МНЗЖС. 9. ПРОГРАМСКИ ПАКЕТИ И АЛАТИ КОЈИ СЕ НАМЕРАВАЈУ ДА КОРИСТЕ IBM Catia, PTC ProEnginner, Java, FuzzyClips, MathLAB, MS Access, MySQL, UML 10. ЗАКЉУЧАК И ПРЕДЛОГ Комисија сматра да је кандидат мр Милош Стојковић, дипл. маш. инж. у свом досадашњем научноистраживачком раду испољио способност да се, самостално и као члан тима, бави научним и стручним истраживањем, а пошто поседује диплому магистра техничких наука и формално и суштински испуњава Законом предвиђене услове за стицање права на израду докторске дисертације. Комисија прихвата и садржај предложене теме и мишљења је да она даје солидну основу за оригинална научна истраживања и пружа могућност да кандидат дође до корисних научних сазнања и закључака. Саопштени научни и стручни радови из области предложене теме докторске дисертације у часописима и изложени на домаћим и међународним научно-стручним скуповима указују на актуелност теме и способност кандидата да предложену докторску дисертацију успешно и квалитетно реализује.

9 На основу изложеног Комисија предлаже Наставно научном већу Машинског факултета у Нишу да мр Милошу Стојковићу, асистенту Машинског факултета у Нишу, одобри израду докторске дисертације под називом: АНАЛИЗА ПАРАМЕТАРА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ НА ОСНОВУ СЕМАНТИЧКИХ СТРУКТУРА ДИГИТАЛНОГ МОДЕЛА ПРОИЗВОДА ЧЛАНОВИ КОМИСИЈЕ др Миодраг Манић, ред. проф. Машинског факултета у Нишу др Драган Домазет, ред. проф. Машинског факултета у Нишу др Мирослав Трајановић, ванред. проф. Машинског факултета у Нишу др Горан Девеџић, ван. проф. Машинског факултета у Крагујевцу