Otimização multiobjetivo por estimadores robustos multivariados

Abstract

As organizações focam em determinar condições ideais de operação com o intuito de garantir a qualidade de seus processos e serviços, uma vez que os processos industriais podem exibir um elevado grau de variabilidade. Neste contexto, o uso de estimadores robustos torna-se uma alternativa adequada para modelar os dados experimentais; sendo que o termo robusto descreve a capacidade que um estimador tem em superar as influências exercidas pelos valores discrepantes. Encontrar uma combinação de estimadores de centralidade e dispersão que seja capaz de modelar dados suscetíveis à variabilidade é um desafio a ser explorado. Desse modo, este presente trabalho, com o auxílio da Análise de Componentes Principais (ACP), visa à obtenção de respostas transformadas em escores de componentes que explicarão a estrutura de variância-covariância a partir de combinações lineares das varáveis originais. Em consequência, o objetivo geral é o de validar um algoritmo de otimização multiobjetivo baseado no agrupamento de respostas correlacionadas e modeladas por estimadores robustos. Com o auxílio do método da Interseção Normal à Fronteira, é proposta uma otimização multiobjetivo para funções obtidas pelo Erro Quadrático Médio Multivariado (EQMM) que combina técnicas da Metodologia de Superfície de Resposta com a ACP, visando obter soluções Pareto-ótimas. O objeto de estudo definido para a aplicação desta proposta é o processo de torneamento do aço de corte fácil ABNT/SAE 12L14 composto por um arranjo cruzando onde 12 condições de ruído são consideradas para a obtenção da variável de resposta que é a rugosidade superficial (Ra). O resultado ótimo é definido pelo tomador de decisão fuzzy e para provar a eficiência da resposta encontrada, experimentos de confirmação foram realizados. Em um nível de confiança de 95%, o valor ótimo pertence aos intervalos de confiança multivariados apenas para o Modelo B, no qual a mediana e o MAD são considerados e, confirmando assim, qual par de estimadores atinge a solução em um cenário de projeto robusto de parâmetro. Através da pesquisa proposta, o modelo desenvolvido pode ser utilizado em indústrias para determinação de parâmetros de usinagem para obtenção de alta qualidade com consumo mínimo de energia e, consequentemente, máxima produtividade.