Stock design in hybrid manufacturing using a constrained clustering approach
Notice bibliographique
Résumé
Hybrid Manufacturing (HM) is a key pillar of smart manufacturing, enabling the production of complex parts with high precision and superior surface quality while minimizing costs and enhancing sustainability. A key challenge in HM systems is selecting the appropriate stock geometry to initiate processing both additive and subtractive features while achieving these benefits. Poor stock design can lead to increased waste and energy consumption, whereas an optimized configuration improves operational efficiency and maximizes sustainability. This paper addresses finding stock designs in HM, a problem that has not been tackled before using hybridized machine learning optimization techniques. A constrained clustering machine learning approach to determine stock dimensions for prismatic end parts is proposed. Given the geometry of the features included in these end parts, a novel combinatorial optimization model is developed to assign these features to pre-defined clusters such that the Hausdorff distance between features within clusters is minimized. Multiple scenarios are explored by evaluating different numbers of clusters. The proposed optimization model is validated, and its computational efficiency is evaluated through a case study that includes two test parts extending an existing test part from the literature. The first test part includes 22 additive and subtractive features while the other one includes 27 features. Due to the intractability of this combinatorial optimization clustering problem, problem instances representing small and medium-sized scenarios can be solved to optimality within a short time, whereas for large instances, only feasible solutions are obtained within a limited computational time of two hours.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».