As optical fiber communication grows, the fiber alignment become the focus of industrial attention. This greatly influence the overall production rates for the opto-electric products. We proposed multi-axis nano positioning stage for optical fiber alignment. This device has 3 DOF translation and sub nanometer resolution. This nano stage consist of 3 PZT-driven flexure stages which are stacked parallel. The displacement of it is measured with capacitance gauge and is controlled by computer-embedded main controller. The design process of flexure stage using FEM is proposed and the performance evaluation of this system is verified with experiments.
Substructuring methods are usually used in finite element structural analyses. In this study a multi-level substructuring algorithm is developed and proposed as a possible candidate for incompressible fluid solves. Finite element formulation for incompressible flow has been stabilized by a modified residual procedure proposed by Ilinca et.al.[5]. The present algorithm consists of four stages such as a gathering stage, a condensing stage, a solving stage and a scattering stage. At each level, a predetermined number of elements are gathered and condensed to form an element of higher level. At highest level, each subdomain consists of only one super-element. Thus, the inversion process of a stiffness matrix associated with internal degrees of freedom of each subdomain has been replaced by a sequential static condensation. The global algebraic system arising feom the assembly of each subdomains is solved using Conjugate Gradient Squared(CGS) method. In this case, pre-conditioning techniques usually accompanied by iterative solvers are not needed.
As optical fiber communication grows, the fiber alignment become the focus of industrial attention. This greatly influence the overall production rates for the opto-electric products. We proposed multi-axis nano positioning stage for optical fiber alignment. This device has 3 DOF translation and sub nanometer resolution. This nano stage consist of 3 PZT-driven flexure stages which are stacked parallel. The displacement of it is measured with capacitance gauge and is controlled by computer-embedded main controller. The design process of flexure stage using FEM is proposed and the performance evaluation of this system is verified with experiments.
The performance of a direct-injection diesel engine often depends on the strength of swirl or squish, the shape of combustion chamber, the number of nozzle holes, etc. This is natural because the combustion in the cylinder was affected by the mixture formation process. Since the available duration to make the mixture formation of air-fuel is very short, it is difficult to make complete mixture. Therefore, an early stage of combustion is violent, which leads to the weakness of noise and vibration. In this paper, the combustion process of a common-rail diesel engine was studied by employing two kinds of pistons. One has several cavities on the piston crown to intensify the squish during the compression stroke in order to improve the atomization of fuel, we call this multi cavity piston in this paper. The other is a toroidal single cavity piston, generally used in high speed diesel engines. To take photographs of flame and flaming duration, a four-stroke diesel engine was remodeled into a two-stroke visible single cylinder engine and a high speed video camera was used.
A hybrid procedure based on multi-Criteria Satisfaction Analysis (MUSA) and a Network Data Envelopment Analysis (NDEA) is proposed to evaluate the relative efficiency of customer services in bank branches. First, a three-stage process including sub-processes such as customer expectations, customer satisfaction, and customer loyalty, is defined to model the banking customer services. Then, fulfillment of customer expectations, customer loyalty level, and the customer satisfaction degree are measured and quantified through a multi-dimensional questionnaire based on customers' perceptions analysis and MUSA method, respectively. The customer services scores and the other criteria such as mean of employee evaluation score, operation costs, assets, deposits, loans, number of accounts are considered in network three-stage DEA model. The proposed NDEA model is formed based on multipliers perspective, output-oriented, and constant return to scale assumptions. The proposed NDEA model quantifies and assesses the total efficiency of main process and assigns the efficiency to customer expectations, customer satisfactions, and customer loyalties sub-processes in bank branches. The whole procedure is applied on 30 bank branches in IRAN. The proposed approach can be used in other organizations such as airports, airline agencies, urban transportation systems, railway organizations, chain stores, chain restaurants, public libraries, and entertainment centers.
This paper deals with an automated computer-aided process planning and die design system with which designer can determine operation sequences even after only a little experience in process planning and die design of multi former-bolt products by multi-stage former working. The approach is based on knowledge-based rules, and a process knowledge base consisting of design rules is built. Knowledge fur the system is formulated from plasticity theories, empirical results and the empirical knowledge of field experts. Programs for the system have been written in AutoLISP for AutoCAD with a personal computer. An attempt is made to link programs incorporating a number of expert design rules with the process variables obtained by commercial FEM softwares, DEFORM and ANSYS, to form a useful package. The system is composed of four main modules. The process planning and die design module considers several factors, such as the complexities of preform geometry, punch and die profiles, specifications of available multi former, and the availability of standard parts. It can provide a flexible process based on either the reduction in the number of forming sequences by combining the possible two processes in sequence, or the reduction of deviation of the distribution and the level of the required forming loads by controlling the forming ratios. The system uses 2D geometry recognition and is integrated with the technology of process planning, die design, and CAE analysis. The standardization of die parts for multi former-bolt products requiring a cold forging process is described. The system developed makes it possible to design and manufacture multi former-bolt products more efficiently.
다단계 딥 드로잉(multi-stage deep drawing)은 산업현장에서 대형의 금속 제품 뿐만 아니라 소형의 제품에 까지 많은 제품으로 확대되고 있는 제조 공정 중 하나이다. 예를 들어, 스마트 폰에 사용되는 USB-C형 소켓은 매우 작고, 정밀하며 세장비가 큰 부품이며, 이 제품은 타원형 다단계 딥드로잉 방법으로 제조된다. 다단계 딥 드로잉에 최종 제품의 두께 분포를 보장하기 위해서 다단계 딥드로잉 전체 공정에서 제품의 두께 분포가 균일하게 유지되어야 한다. 따라서 첫 번째 드로잉 작업 후에 타원형 제품의 장변과 단변쪽 측벽의 높이 차를 최소화하는 것은 최종 제품의 균일한 두께를 보장하는 가장 중요한 공정 설계 인자이다. 본 연구에서는 첫 번째 드로잉 공정 후 소재가 균일한 높이를 지속적으로 유지될 수 있도록 하기 위해서 유한요소해석을 기반으로 초기의 타원형 소재 형상 결정에 대한 최적 설계를 수행하였다. 최적 설계된 초기 블랭크 형상으로 성형된 제품의 경우 전체 균일한 두께 분포를 가질 뿐만 아니라 드로잉 후 제품의 장변과 단변의 높이 단차가 최소화 되었다. 최종적으로 최적 설계로 예측된 초기 소재 형상은 실제 실험 결과와 비교하여 검증되었고, 매우 양호한 결과의 일치를 보여주었다.
Pongcharoen, Pupong;Khadwilard, Aphirak;Hicks, Christian
Industrial Engineering and Management Systems
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제7권3호
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pp.204-213
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2008
Companies that produce capital goods need to schedule the production of products that have complex product structures with components that require many operations on different machines. A feasible schedule must satisfy operation and assembly precedence constraints. It is also important to avoid deadlock situations. In this paper a Genetic Algorithm (GA) has been developed that includes a new repair process that rectifies infeasible schedules that are produced during the evolution process. The algorithm was designed to minimise the combination of earliness and tardiness penalties and took into account finite capacity constraints. Three different sized problems were obtained from a collaborating capital goods company. A design of experimental approach was used to systematically identify that the best genetic operators and GA parameters for each size of problem.
Wire drawing process of the high carbon steel with a high speed is usually conducted at room temperature using a number of passes or reductions through consequently located dies. In multi-stage drawing process, temperature rise in each pass affects the mechanical properties of final product such as bend, twist and tensile strength. Also, this temperature rise during the deformation is the reason that the wire in drawing process is broken by the embrittlement due to rapid strain aging effect. This paper presents the estimation of the wire temperature for the multi-stage wire drawing process. Using the proposed calculation method of wire temperature, temperature rise at deformation zone as well as temperature drop in block considering the heat transfer between the block and wire were calculated. As these calculated wire temperatures were applied to the real industrial fields, it was known that the calculated results were in a good agreement with the measured wire temperature.
Fasteners are used to join the various electronic products and machines. So, the quality and reliability of the fastener are strongly requested. In this study, the analyses of the multi-stage cold forging of TORX screws for storage parts are carried out. In manufacturing of TORX screws, crack and folding defects are observed. Therefore, the analysis is focused on the prediction of the defects. Based on the analysis results, the upper die and process conditions are redesigned to reduce the defects. The upper die shape for preform forming is redesigned to prevent folding and sharp shape change. The Cockroft-Latham damage criterion is introduced to predict the crack initiation. Analysis results shows that the maximum Cockroft-Latham damage value is decreased by 40% in the forming using the modified upper die.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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