Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/14079
Title: Digital twins of plastic-based AM process for process monitoring and connection to production planning
Other Titles: Ψηφιακά δίδυμα 3Δ εκτύπωσης για παρακολούθηση διεργασίας και διασύνδεση με προγραμματισμό παραγωγής
Authors: Τζιμάνης, Κωνσταντίνος
Keywords: Additive manufacturing
FDM process
Digital twin
Platform
Production planning
Keywords (translated): Προσθετική τεχνολογία
FDM μέθοδος
Ψηφιακό δίδυμο
Πλατφόρμα
Προγραμματισμός παραγωγής
Abstract: This Diploma Thesis aims to study in detail the Additive Manufacturing processes and especially the Fused Deposition modelling (FDM) process as well as the involved process parameters. The FDM process is one of the most known process as, it is an easy, reliable and affordable process which offers satisfied results and can be used from non-professionals. This work aims to integrate process, empirical and theoretical, models on a platform that act as Digital Twin in order to improve the process performance and the product quality as well as to proceed to production planning. Several theoretical models that describe the FDM process have been found. The selected models, that have been implemented on MATLAB, investigate the process cycle time, the energy consumption as well as the extrusion forces. The model outputs indicate how the various process parameters affect the process performance and efficiency. Although theoretical models can be useful for the production planning by predicting the process build time, experimental work is required for the investigation of product quality for different values of the examined process parameters. With the aid of an affordable monitoring system, the performance indicators such as surface roughness, energy consumption and product dimensional accuracy can be measured. The acquired knowledge is going to be integrated on a platform that undertakes the production planning.
Abstract (translated): Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αναφέρεται στην μελέτη της Προσθετικής Τεχνολογίας (Additive Manufacturing) και πιο συγκεκριμένα στον τρόπο λειτουργίας και στις παραμέτρους της μεθόδου 3Δ εκτύπωσης, FDM. Η μέθοδος αυτή, αποτελεί την πιο εμπορικά διαδεδομένη διεργασία καθώς είναι εύκολη στην χρήση, αξιόπιστη και οικονομική με ικανοποιητικά αποτελέσματα και προτιμάται από μη έμπειρους χρήστες. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη εμπειρικών και θεωρητικών μοντέλων της διεργασίας και η ενσωμάτωσή τους σε μία πλατφόρμα που λειτουργεί ως ένα Ψηφιακό Δίδυμο με στόχο την βελτιστοποίηση των αποτελεσμάτων και της ενεργειακής αποδοτικότητας της διεργασίας καθώς και τον προγραμματισμό της παραγωγής. Στην παρούσα εργασία αναπτύσσονται μοντέλα προσομοίωσης της διεργασίας, εμπειρικά και θεωρητικά, που διευκολύνουν τον χρήστη να κατανοήσει καλύτερα τον μηχανισμό εκτύπωσης και το πως επιδρούν οι παράμετροι διεργασίας, με απώτερο στόχο την βελτίωση των αποτελεσμάτων. Τα θεωρητικά μοντέλα που αναπτύχθηκαν στο MATLAB δύναται να χρησιμοποιηθούν για τον προγραμματισμό της παραγωγής καθώς υπολογίζουν τον χρόνο διεργασίας και την καταναλισκόμενη ενέργεια. Για τον προσδιορισμό της επίδρασης των παραμέτρων της διεργασίας στην ποιότητα του τελικού προϊόντος απαιτείται πειραματική διερεύνηση. Με την χρήση συστήματος παρακολούθησης ο χρήστης δύναται να επιβεβαιώσει τα αποτελέσματα των θεωρητικών μοντέλων καθώς επίσης και να αντιληφθεί την επίδραση των παραμέτρων της διεργασίας στο τελικό προϊόν και πιο συγκεκριμένα να υπολογίσει την τραχύτητα, την διαστασιολογική ακρίβεια και την κατανάλωση ενέργειας. Η γνώση που αποκτήθηκε κατά την παρούσα εργασία δύναται να χρησιμοποιηθεί σε πλατφόρμα που πραγματοποιεί τον προγραμματισμό παραγωγής.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Tzimanis(aer).pdf3.82 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.