Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4461
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorMOTTA, Leticia Dias Carnevalli-
dc.date.issued2025-10-02-
dc.identifier.citationMOTTA, Leticia Dias Carnevalli. Análise da convexidade de funções de superfície de resposta em processos de fabricação. 2025. 119 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4461-
dc.description.abstractResponse Surface Methodology (RSM) has proven to be highly relevant in the optimization of industrial processes, as it provides a comprehensive understanding of the relationship between input and output variables while minimizing the number of experiments required for analysis. However, the complexity associated with obtaining saddle-type functions represents a critical challenge, demanding effective approaches to overcome limitations in the search for global optima in multivariate experiments. The convexity of objective functions generated by RSM designs can be analyzed through spectral decomposition. This work presents an analysis of the convexity of functions derived from RSM in different manufacturing processes, applying the aforementioned theory. The study involves the calculation and classification of eigenvalues to identify concave, convex, and saddle-type functions, as well as curvature tests to verify the presence of significant quadratic components. The main consequence of using saddle-type objective functions is that, for this type of optimization, the optima—usually constrained—tend to fall in regions far from the experimental design center, where the prediction variance is extremely high, compromising the quality of optimization models. In this work, an extended set of 240 objective functions obtained from RSM with Central Composite Design (CCD) arrangements was analyzed. The investigation revealed that 71.25% of the analyzed functions exhibited a “saddle-type” behavior, while 14.17% were “concave” and 14.58% “convex.” It was found that 80.42% of the models showed statistically significant curvature and that, in approximately 80% of the cases, the experiments were conducted with fewer center points than recommended, which contributed to increased variance and predictive instability. Among the saddle-type functions, 92.40% required active experimental-space constraints, reinforcing the importance of controlling the hypersphere radius (ρ) to ensure more stable predictions. The results demonstrate that an appropriate balance between the expected response value and variance, combined with the use of additional center points and suitable constraints, constitutes an effective strategy to ensure statistical stability and reliability in the application of RSM to manufacturing processes.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Itajubápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectMetodologia de superfície de respostapt_BR
dc.subjectDecomposição espectralpt_BR
dc.subjectProcessos de fabricaçãopt_BR
dc.subjectMétodo de Jacobipt_BR
dc.subjectConvexidadept_BR
dc.subjectFunções tipo selapt_BR
dc.titleAnálise da convexidade de funções de superfície de resposta em processos de fabricaçãopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.date.available2026-07-02-
dc.date.available2026-07-02T18:00:31Z-
dc.date.accessioned2026-07-02T18:00:31Z-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9531806549630436pt_BR
dc.contributor.advisor1PAIVA, Anderson Paulo de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4728106898297335pt_BR
dc.description.resumoA Metodologia de Superfície de Resposta (RSM) mostra-se relevante na otimização de processos industriais, proporcionando o completo entendimento da relação entre variáveis de entrada e saída, ao mesmo tempo em que permite a minimização do número de experimentos necessários para análise. No entanto, a complexidade associada à obtenção de funções tipo sela representa um ponto de atenção, exigindo abordagens eficazes para superar limitações na busca por pontos ótimos globais em experimentos multivariados. É possível analisar a convexidade das funções objetivo geradas pelos arranjos de RSM por meio de decomposição espectral. Este trabalho apresenta uma análise da convexidade de funções derivadas da RSM em diferentes processos de fabricação, utilizando a teoria mencionada. O estudo é feito através do cálculo e classificação dos autovalores para identificar funções côncavas, convexas e do tipo sela, além de aplicar testes de curvatura para verificar a existência de componentes quadráticos significativos. A principal consequência da utilização de funções objetivo do tipo “Sela” é que, para este tipo de otimização, os pontos de ótimo – geralmente restritos – cairão em regiões muito distantes do centro do arranjo experimental, nas quais a variância de previsão é extremamente elevada, compromentendo a qualidade dos modelos de otimização. Neste trabalho, analisou-se um conjunto ampliado de 240 funções objetivo obtidas a partir de RSM com arranjos do tipo Central Composite Design (CCD). A investigação revelou que 71,25% das funções analisadas apresentam comportamento do tipo “Sela”, enquanto 14,17% são “Côncavas” e 14,58% “Convexas”. Verificou-se que 80,42% dos modelos apresentaram curvatura estatisticamente significativa e que, em aproximadamente 80% dos casos, os experimentos foram conduzidos com número de pontos centrais inferior ao recomendado, o que contribui para o aumento da variância e da instabilidade preditiva. Entre as funções tipo “Sela”, 92,40% exigiram restrições ativas ao espaço experimental, reforçando a importância do controle do raio da hiperesfera (ρ) para garantir previsões mais estáveis. Os resultados evidenciam que o adequado balanceamento entre o valor esperado da resposta e a variância, associado ao uso de pontos centrais adicionais e restrições adequadas, constitui estratégia eficaz para garantir estabilidade estatística e confiabilidade na aplicação da RSM em processos de manufatura. Palavras-pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Produçãopt_BR
dc.publisher.initialsUNIFEIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃOpt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Dissertação_2026099.pdf4,81 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.