Il presente lavoro è volto all’analisi e alla caratterizzazione della sensitività delle performance dei processi tecnologici. Le tradizionali tecniche di Robust Design utilizzate per l’analisi e l’ottimizzazione di processi e prodotti non sono state sviluppate con l’obiettivo dell’analisi della sensitività e, pertanto, presentano alcune carenze applicative. Il presente articolo propone un approccio alternativo che integra, estendendola ai processi tecnologici, la teoria della Performance Sensitivity Distribution (PSD), originariamente proposta nell’ambito dell’analisi dei meccanismi e, in particolare, nell’analisi dei manipolatori. Questo nuovo approccio, denominato specialized PSD, descrive il problema della sensitività delle performance attraverso la definizione di parametri chiave del progetto, suddivisi in Design Variables (DV) e Design Parameters (DP), e la formalizzazione di Performance Functions (PF). In accordo con la teoria PSD, la sensitività delle PF è espressa in funzione delle deviazioni dei DV e dei DP dai relativi valori nominali: essa è geometricamente descritta da un iperellissoide costruito nello spazio delle deviazioni, e valutata attraverso l’introduzione di indici di sensitività. La complessità nell’estensione dell’approccio PSD all’analisi dei processi tecnologici è legata alla necessità di ottenere la descrizione matematica delle PF in funzione dei parametri di progetto. Il metodo proposto, tuttavia, permette di superare tale problematica mediante un approccio legato all’analisi di regressione su dati sperimentali. Una strategia di Design Of Experiments viene applicata allo studio dei processi, così da campionare il comportamento delle PF in funzione della variazione dei parametri di progetto. Un caso di stampaggio ad iniezione di un provino è riportato al fine della validazione del metodo. In un’ottica di progettazione integrata, il metodo proposto si rivela utile per la caratterizzazione delle performance, specialmente nelle prime fasi di sviluppo di prodotto e processo.

Una metodologia innovativa di progettazione integrata per l'analisi e la caratterizzazione della sensitività delle performance / Andrisano, Angelo Oreste; Ansaloni, Matteo; Gherardini, Francesco; Leali, Francesco; Pellicciari, Marcello; Pini, Fabio; Vergnano, Alberto. - STAMPA. - (2011), pp. 97-113. ((Intervento presentato al convegno Quinta giornata di studio Ettore Funaioli tenutosi a Bologna nel 16 luglio 2011.

Una metodologia innovativa di progettazione integrata per l'analisi e la caratterizzazione della sensitività delle performance

ANDRISANO, Angelo Oreste;ANSALONI, Matteo;GHERARDINI, Francesco;LEALI, Francesco;PELLICCIARI, Marcello;PINI, Fabio;VERGNANO, ALBERTO
2011

Abstract

Il presente lavoro è volto all’analisi e alla caratterizzazione della sensitività delle performance dei processi tecnologici. Le tradizionali tecniche di Robust Design utilizzate per l’analisi e l’ottimizzazione di processi e prodotti non sono state sviluppate con l’obiettivo dell’analisi della sensitività e, pertanto, presentano alcune carenze applicative. Il presente articolo propone un approccio alternativo che integra, estendendola ai processi tecnologici, la teoria della Performance Sensitivity Distribution (PSD), originariamente proposta nell’ambito dell’analisi dei meccanismi e, in particolare, nell’analisi dei manipolatori. Questo nuovo approccio, denominato specialized PSD, descrive il problema della sensitività delle performance attraverso la definizione di parametri chiave del progetto, suddivisi in Design Variables (DV) e Design Parameters (DP), e la formalizzazione di Performance Functions (PF). In accordo con la teoria PSD, la sensitività delle PF è espressa in funzione delle deviazioni dei DV e dei DP dai relativi valori nominali: essa è geometricamente descritta da un iperellissoide costruito nello spazio delle deviazioni, e valutata attraverso l’introduzione di indici di sensitività. La complessità nell’estensione dell’approccio PSD all’analisi dei processi tecnologici è legata alla necessità di ottenere la descrizione matematica delle PF in funzione dei parametri di progetto. Il metodo proposto, tuttavia, permette di superare tale problematica mediante un approccio legato all’analisi di regressione su dati sperimentali. Una strategia di Design Of Experiments viene applicata allo studio dei processi, così da campionare il comportamento delle PF in funzione della variazione dei parametri di progetto. Un caso di stampaggio ad iniezione di un provino è riportato al fine della validazione del metodo. In un’ottica di progettazione integrata, il metodo proposto si rivela utile per la caratterizzazione delle performance, specialmente nelle prime fasi di sviluppo di prodotto e processo.
Quinta giornata di studio Ettore Funaioli
Bologna
16 luglio 2011
97
113
Andrisano, Angelo Oreste; Ansaloni, Matteo; Gherardini, Francesco; Leali, Francesco; Pellicciari, Marcello; Pini, Fabio; Vergnano, Alberto
Una metodologia innovativa di progettazione integrata per l'analisi e la caratterizzazione della sensitività delle performance / Andrisano, Angelo Oreste; Ansaloni, Matteo; Gherardini, Francesco; Leali, Francesco; Pellicciari, Marcello; Pini, Fabio; Vergnano, Alberto. - STAMPA. - (2011), pp. 97-113. ((Intervento presentato al convegno Quinta giornata di studio Ettore Funaioli tenutosi a Bologna nel 16 luglio 2011.
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