Opis
Niniejsza książka jest praktycznym poradnikiem dotyczącym wybranych metod optymalizacji procesów i operacji wytwarzania. W podręczniku wyodrębniono cztery grupy zagadnień: • wyznaczanie optymalizowanych czynników operacji wytwórczych za pomocą analizy wariancyjnej (planu statycznego randomizowanego kompletnie, planu statycznego randomizowanego kwadrat łaciński i kwadrat grecko-łaciński ), • dobór optymalnych parametrów operacji ze względu na jedną funkcję celu (jedno kryterium optymalizacji) bez wyznaczania funkcji obiektu badań, • dobór optymalnych parametrów operacji ze względu na jedną funkcję celu z wyznaczaniem funkcji obiektu badań, • dobór optymalnych parametrów operacji ze względu na dwie i trzy funkcje celu. W podręczniku skoncentrowano się na doborze optymalnych parametrów wybranych sposobów nagniatania ze względu na jedną funkcję celu (jedno kryterium), jak również, w ograniczonym stopniu, na doborze wybranych parametrów operacji nagniatania oraz toczenia wykończeniowego ze względu na dwie i trzy funkcje celu. Przedstawiono przykłady wyznaczania optymalizowanych czynników badanych operacji za pomocą analizy wariancyjnej oraz doboru optymalnych parametrów ze względu na jedną funkcję celu, wybranych sposobów obróbki wykończeniowej przez nagniatanie za pomocą krążka, rolek oraz specjalnych nagniataków w postaci kół zębatych, części wykonanych ze stopu aluminium, stali i żeliwa szarego. Następnie zamieszczono przykład dwuetapowej optymalizacji kulkowania oscylacyjnego ze względu na stopień pokrycia mikrorowkami i czas nagniatania. Ponadto przykład - doboru optymalnych parametrów toczenia wykończeniowego komutatorów elektronarzędzi wykonanych z miedzi ze względu na chropowatość powierzchni. W końcowej części książki zamieszczono przykłady dotyczące optymalizacji wielokryterialnej – przykłady: doboru optymalnych parametrów operacji nagniatania stopu AlCu4Mg1, operacji nagniatania przez rolkowanie piasty koła pasowego silnika wysokoprężnego ze stali C45 w stanie ulepszonym ze względu na dwie i trzy funkcje celu oraz toczenia wykończeniowego stali 20CrMnTi, w stanie zahartowanym, narzędziami z polikrystalicznego azotku boru CBN100 ze względu na dwie i trzy funkcje celu. Optymalizację ostatniego przykładu przeprowadzono dwiema metodami: unormowaną metodą wag i metodą MDM opartą na elementarnym algorytmie genetycznym. Co istotne dla wartości aplikacyjnej tej publikacji, prawie wszystkie przykłady zostały wykonane w ramach współpracy i na zlecenie przedsiębiorstw przemysłowych. Podręcznik jest dedykowany przede wszystkim praktykom, czyli: - pracownikom działów badań i rozwoju przedsiębiorstw przemysłowych. - pracownikom działów Głównego Technologa. - studentom studiów magisterskich następujących kierunków: mechaniki, budowy i eksploatacji, inżynierii produkcji, automatyki i robotyki (realizujący prace dyplomowe badawcze). - uczestnikom studiów doktoranckich na kierunkach: mechanika, budowa i eksploatacja oraz inżynieria produkcji. Przyda się również studentom innych kierunków technicznych. Spis treściPrzedmowa IX Wykaz ważniejszych oznaczeń XIII Wprowadzenie 1 1. Metody optymalizacji parametrycznej operacji wytwórczych 3 2. Model matematyczny obiektu badań 13 3. Plan doświadczenia 17 3.1. Struktura planu doświadczenia 19 3.2. Kryteria wyboru planu doświadczenia 20 3.3. Sposoby realizacji powtórzeń 22 4. Analiza wyników pomiarów 23 4.1. Miara położenia i rozproszenia 23 4.2. Eliminacja błędów grubych 26 4.2.1. Test Grubbsa 26 4.2.2. Test Dixona 29 4.2.3. Test 3s 31 5. Optymalizacja parametryczna operacji wytwórczych 32 5.1. Warunki i parametry obróbki 32 5.2. Kryteria optymalizacji 35 5.3. Ograniczenia obszaru rozwiązań 41 6. Wyznaczenie optymalizowanych czynników operacji wytwórczych 44 6.1. Plan statyczny randomizowany kompletnie PS/RK 45 6.2. Plan statyczny randomizowany kwadrat łaciński PS/RQ-L 49 6.3. Plan statyczny randomizowany kwadrat grecko-łaciński PS/RQ-GL 54 7. Optymalizacja parametryczna bez wyznaczania funkcji obiektu badań 59 7.1. Plan dynamiczny optymalizacji sekwencyjnej pojedynczy PD/OSp 59 7.2. Plan dynamiczny optymalizacyjny gradientowy PD/OG 62 8. Optymalizacja parametryczna z wyznaczaniem funkcji obiektu badań 66 9. Statystyczna weryfikacja funkcji obiektu badań 69 9.1. Weryfikacja istotności całego równania regresji – test F Snedecora 69 9.2. Weryfikacja adekwatności funkcji obiektu badań 71 9.2.1. Błędy aproksymacji 71 9.2.2. Statystyczna weryfikacja adekwatności funkcji – test F Snedecora 73 9.3. Weryfikacja istotności współczynników funkcji obiektu badań – test t-Studenta 76 10. Wyznaczenie ekstremum funkcji obiektu badań 78 11. Optymalizacja wielokryterialna 81 11.1. Tradycyjne metody optymalizacji wielokryterialnej 83 11.2. Metody optymalizacji wielokryterialnej oparte na obliczeniach ewolucyjnych 85 11.3. Wyznaczanie zbioru rozwiązań w sensie Pareto 94 11.4. Wybór rozwiązania najlepszego ze zbioru rozwiązań optymalnych w sensie Pareto 97 12. Charakterystyka programów komputerowyc