CZ
Chaoyong Zhang
Author with expertise in Scheduling Problems in Manufacturing Systems
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(20% Open Access)
Cited by:
204
h-index:
40
/
i10-index:
85
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Real-time Tool Wear Monitoring and Multi-step Forward Prediction based on Multi-information Fusion

Shisan Bao et al.Jan 2, 2025
Abstract Accurate diagnosis of tool wear is essential for enhancing both product quality and production efficiency. However, most existing diagnostic methods for tool wear fail to integrate both monitoring and prediction, with the majority of prediction approaches focusing on short-term prediction, often leading to significant cumulative errors. This study proposes a real-time tool wear monitoring and Multi-step Forward Tool Wear Prediction(MFTWP) method based on multi-information fusion. First, an automated data acquisition platform is established to collect milling tool wear images and multi-information. Second, the Segmenting Objects by Locations v2(SOLOv2) model is trained to segment the wear area, and the maximum flank wear width(VBmax) of the milling tool is obtained to provide labeled data for monitoring and prediction models. Simultaneously, multi-domain features from the multi-sensor data are extracted, followed by fusion and post-processing. Kernel Principal Component Analysis(KPCA) is then applied to extract the most representative and interpretable input features for the monitoring model. Subsequently, the Kolmogorov-Arnold Networks(KAN) monitoring model is constructed to establish the relationship between multi-sensor features and real-time tool wear values. The output sequence is used as input to the Transformer prediction model to determine the tool wear sequence for future time steps. Following this, a MFTWP pattern is proposed, along with a Real-time Correction Strategy(RCS) to address the issue of cumulative errors. Finally, A large number of experiments are conducted, demonstrating the outstanding performance and real-time efficiency of the proposed method.
0

A novel deep reinforcement learning‐based algorithm for multi‐objective energy‐efficient flow‐shop scheduling

Liang Peng et al.Nov 22, 2024
Abstract A novel algorithm combining bidirectional recurrent neural networks (BiRNNs) with temporal difference is proposed for multi‐objective energy‐efficient non‐permutation flow‐shop scheduling problem (NFSP). The objectives of this problem involve minimising both the makespan and total energy consumption. To begin, a mathematical model is formulated to represent the energy‐efficient NFSP. Subsequently, the NFSP is transformed into a Markov decision process, where an action space comprising 28 scheduling rules is constructed. Considering the global and local features of NFSP, a set of 15 state features is extracted. Different reward functions are then defined to correspond to the specific objectives. Furthermore, the state features of NFSP are extracted using a multi‐layer perceptron model based on BiRNNs. By utilising the TD( λ ) algorithm to calculate the state value function, various policies are generated. In order to evaluate the proposed algorithm, a new test set for the energy‐efficient NFSP is constructed, building upon classic benchmark problems. Finally, comparison experiments are conducted to demonstrate the effectiveness and efficiency of the proposed algorithm.