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Enregistrement W4404797168 · doi:10.1016/j.jmsy.2024.11.013

Machining parameter optimization for a batch milling system using multi-task deep reinforcement learning

2024· article· en· W4404797168 sur OpenAlexaff
Pei Wang, Yixin Cui, Haizhen Tao, Xun Xu, Sheng Yang

Notice bibliographique

RevueJournal of Manufacturing Systems · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced machining processes and optimization
Établissements canadiensUniversity of Guelph
Organismes subventionnairesNatural Science Basic Research Program of Shaanxi ProvinceNatural Science Foundation of Shaanxi ProvinceNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésReinforcement learningReinforcementMachiningTask (project management)Computer scienceMechanical engineeringEngineeringManufacturing engineeringMaterials scienceArtificial intelligenceStructural engineeringSystems engineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The integrated multi-objective optimization of machining parameters for improved machining quality and efficiency is important in batch milling systems. Due to the change of the batch milling system state, the continuous use of the same machining parameters may lead to degradation in quality and efficiency for workpieces in batches. Machining parameter optimization is usually determined by manual experience or trial-and-error methods, making it difficult to achieve a synergistic consideration of both quality and efficiency. To address this issue, a novel multi-task deep reinforcement learning method for machining parameter optimization in a batch machining system is proposed. Firstly, a reliable parallel joint estimation model of multiple machining quality and efficiency indicators is established using a multi-task time series estimation method, which can learn the correlation of these indicators to improve estimation accuracy. Then, the parameter optimization problem is formalized as a Markov decision process supported by a reinforcement learning virtual environment and an agent. The reinforcement learning virtual environment with the joint estimation model is constructed to improve the accuracy of optimized machining parameters for the collaborative optimization of quality and efficiency indicators. Within the virtual environment, time series sequential state, sequential action, multi-objective reward function, and constraint conditions adapted to the joint estimation model are defined to repeatedly evaluate different machining parameters. The agent with a multi-head attention and a dynamic weight adjustment mechanism is designed to improve the stability of the optimization process. Finally, experiments on a real machining dataset of thin-walled parts show that compared with the traditional deep reinforcement learning algorithm, the optimization effect of the proposed framework is improved by 9 %−12 %, and the standard deviation is decreased by 9 % −18 %. • A joint estimation model is constructed to improve the accuracy of optimized machining parameters. • The machining parameters optimization problem is formalized into a Markov decision problem (MDP). • The MDP of machining parameter optimization is solved by multi-task reinforcement learning. • A multi-head attention mechanism is designed to improve stability of the optimization process.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,022

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,254
Écart entre enseignants0,236 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations15
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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