Erro Quadrático Médio Multivariado na otimização do torneamento do aço ABNT 52100 endurecido

A melhoria da qualidade dos processos de fabricação é eminentemente um problema de otimização multiobjetivo. É comum que as múltiplas características de qualidade (Y) sejam dependentes de um mesmo conjunto de variáveis de processo (x), o que pode originar uma estrutura de correlação capaz de alterar o valor e a precisão dos coeficientes de x nestas funções de transferência. Neste sentido, esta tese apresenta uma proposta de otimização não-linear multiobjetivo para problemas do tipo nominal, denominada Erro Quadrático Médio Multivariado (EQMM), capaz de considerar a estrutura de correlação entre as múltiplas características de qualidade, seus respectivos valores alvo, a importância individual de cada característica e a possível influência dos fatores de ruído sobre o desempenho das mesmas. Três procedimentos experimentais envolvendo as variáveis de processo Velocidade de Corte (Vc), Avanço (f) e Profundidade de Usinagem (ap) foram utilizados para ilustrar a aplicação do método na otimização do acabamento de peças usinadas, da produtividade e do custo do processo de torneamento do aço ABNT 52100 endurecido. O primeiro, utilizando-se pastilhas de cerâmica mista e geometria convencional, em peças com dureza de 55 HRC; o segundo, utilizando-se pastilhas de cerâmica mista e geometria alisadora, em peças com dureza de 50 HRC; e o terceiro, utilizando-se um arranjo cruzado, constituído de um arranjo interno, com os parâmetros do processo, e um arranjo externo, formado por um fatorial completo dos fatores incontroláveis desgaste e dureza (40 e 50 HRC). Os resultados simulados e experimentais obtidos indicam a boa adequação da proposta. Ensaios de confirmação e simulações computacionais corroboram os bons resultados obtidos, principalmente quando comparados a modelos de otimização tradicionais

Interactive Multicriteria Optimization for Multiple-Response Product and Process Design

We consider product and process design problems (hereafter collectively called process design problems) that address issues associated with the assessment of optimum levels for process inputs that influence multiple-process performance measures. While this problem context encompasses many possible applications, we focus primarily on multiple-response design problems that have been widely studied in the quality improvement and quality management literature. For such problems, several optimization criteria have been proposed, including maximization of process yield, maximization of process capability, minimization of process costs, etc. In this research, we propose a method that accounts for many of these criteria via a procedure that interacts with and relies on the preferences of a decision maker (DM). The interactive procedure evolves from the convergence of three areas of research: notably, the research in multiple-response design, the research in multicriteria optimization, and recent developments in global optimization. The proposed interactive method is illustrated and comparatively assessed via two well-known problems in multiple-response design. Although the interactive procedure is developed for application in multiple-response design, it is not limited to this problem context. The concepts and methods developed in this research have applicability to problems that can be characterized by process inputs and process performance, such as supply chain management and multidisciplinary design optimization.Multiple-Response Design, Multicriteria Optimization, Global Optimization, Interactive Decision Making, Process Capability