An ontology for integrated machining and inspection process planning focusing on resource capabilities

Abstract

An ontology for integrated machining and inspection process planning focusing on resource capabilitiesThe search for and assignment of resources is extremely important for the efficient planning of any process in a distributed environment, such as the Collaborative Product Integrated Development process. These environments require a degree of semantic interoperability, which currently can only be provided by ontological models. However, the ontological proposals centered on

Modeling Manufacturing Resources: An Ontological Approach

“…From the definition, only the latter -humans included -are manufacturing resources. Differently, other proposals identify incoming material and/or transformed entities as resources as well [9,10]. 4 Several approaches rely explicitly on the relationship with (manufacturing) processes to characterize the notion of resource (e.g., [12][13][14]), while others complement this approach with the modeling of capabilities [14,15].…”

“…In order to represent manufacturing resources in a manner that is coherent with both ontological and engineering knowledge, we first need to introduce some general notions, which are then specified to the manufacturing domain. Following existing standards [19] and ontologies [10,20], we hold a basic distinction between (physical) objects and processes, e.g., drillers and drilling operations. The former are primarily extended in space, whereas the latter unfold through time.…”

“…8 Second, in line with the engineering literature, we want to make sense of the distinction between (i) resources that 'passively' undergo manufacturing processes, e.g., planks of wood, (ii) resources that 'actively' act on the former, e.g., milling machines, and (iii) resources that result from manufacturing processes, e.g., products. Taking inspiration from IDEF0 9 and previous works [10,14], these correspond in our approach to input, mechanism, and output manufacturing resources, respectively. Differently from the agent vs non-agent dichotomy, the latter notions are not disjoint, since one object can act on itself, i.e., it can be input, mechanism, and output in the same process like a robot changing its configuration.…”

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“…Entre las aplicaciones genéricas basadas en ontologías se encuentran: la representación de base de los recursos (Fox, 1992) (Fadel, 1994), el modelado de la MH como parte de un sistema de fabricación (Kjellberg, 2009) o MASON (Lemaignan, 2006), una ontología de alto nivel que propone una semántica común para el dominio de la fabricación. En otros casos, las propuestas ontológicas tienen un enfoque más específico, como MIRC (Manufacturing and Inspection Resource Capabilities) que se centra en la planificación de procesos, con una visión integradora de los recursos de mecanizado e inspección, modelando las capabilities de MH, herramientas y utillajes en relación a las características geométricas de las piezas mecanizadas y/o inspeccionadas (Solano, Romero y Rosado, 2016). Uno de los principales problemas en el desarrollo de modelos es la falta de homogeneidad, que da lugar a diversos sistemas y formatos incompatibles con el resto de propuestas.…”

Revisión del estado actual y perspectivas futuras sobre el modelado de máquinas herramienta

“…Entre las aplicaciones genéricas basadas en ontologías se encuentran: la representación de base de los recursos (Fox, 1992) (Fadel, 1994), el modelado de la MH como parte de un sistema de fabricación (Kjellberg, 2009) o MASON (Lemaignan, 2006), una ontología de alto nivel que propone una semántica común para el dominio de la fabricación. En otros casos, las propuestas ontológicas tienen un enfoque más específico, como MIRC (Manufacturing and Inspection Resource Capabilities) que se centra en la planificación de procesos, con una visión integradora de los recursos de mecanizado e inspección, modelando las capabilities de MH, herramientas y utillajes en relación a las características geométricas de las piezas mecanizadas y/o inspeccionadas (Solano, Romero y Rosado, 2016). Uno de los principales problemas en el desarrollo de modelos es la falta de homogeneidad, que da lugar a diversos sistemas y formatos incompatibles con el resto de propuestas.…”