13
1 Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási folyamatok monitoringjára és optimalizálásra Heinold László AIB-Vincotte Hungary Kft. 2 A többváltozós megközelítés A többváltozós megközelítés akkor alkalmazható, amikor adott jelenségkörrel (termék, folyamat) kapcsolatban párhuzamosan több adat keletkezik.

Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

1

Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási

folyamatok monitoringjára és optimalizálásra

Heinold LászlóAIB-Vincotte Hungary Kft.

2

A többváltozós megközelítés

A többváltozós megközelítés akkor alkalmazható, amikor adott jelenségkörrel (termék, folyamat) kapcsolatban párhuzamosan több adat keletkezik.

Page 2: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

3

A változók száma lehet mindössze néhány (minimum kett esetén beszélhetünk többváltozós megközelítésr l), illetve akár több tíz, több száz, vagy akár több ezer is.

Tehát egy olyan táblázatról van szó, amelynek ennyi oszlopa van.

Minél több változó: annál inkább alkalmazható.

A többváltozós megközelítés

4

mért jellemz k ((nevezzük a továbbiakban

jellemz knek a paraméterekt l valómegkülönböztetés

végett), amelyeknek a változására kíváncsiak

vagyunk

amiatt változnak, mert

szándékosan változtatjuk (nevezzük a

továbbiakban paramétereknek)

Page 3: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

5

A többváltozós szituáció

A többváltozós megközelítésb l adódó többlet-információcsak akkor „rejlik” benne az adatokban, amennyiben ezek között valamilyen bels kapcsolat is létezik.

6

Külön-külön egyik diagramon sem látszik, hogy történt valami!

Itt viszont igen!

Többváltozós monitoring

Page 4: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

7

x2

x1

Többváltozós elemzés

Az eredeti változók szerinti ábrázolás a

szórás diagram

8

Többváltozós elemzés

Az elforgatott változók

(f komponensek) szerinti ábrázolás

Page 5: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

9

Többváltozós elemzés

PC-1 (76%)-0,1 0 0,1

PC-2

(10%

)

-0,03

-0,02

-0,01

0

0,01

0,02

0,03

Sc ores

23

45

67

8

10 1112

13

14

15

18 19

2021

2223

24

25

26

2728

29

3031

3234

35

3637

38

39

40

41

42

43

4445 46

47

48

4950

5152

5355

56

57

5859

60

6162

63

64

65

66

67

69

70

71

72 73

74

75

76

777879

80

81

82

83

8485

86

87

88

89

90

91

92

93

9495

96

9798

99100

101

102104 105

106

107108

109

110

111

112

113

114115

116

117

118

119

120121

122

124

125

126

127128

129

130

131

132

133

134

135

136137

138

139

140141

142 143144 145146

147

148

149150

151

152

154155

156

158

159160

161

162163

164

165

166

167

168169

170171

172

173

174175176

177

178179

180181

182183

184

185

186

187

188

189190

191

192

193

195

196197

198

199

200

201202

203

204

205

206

207

208

209210

211

212

213 214

215216217

218219

220221222

223

224

225

226

227

228

229

230231232

233

235

236

237

238

239240241

242243

244

245

246247

248

249250

251

252

253

254

255

256

257

258

259260

261

263

264265266

267

268

269

270271

272

274276 277

278279

280

281

282

283

285

286287

288289

290

291

292

294295

296

297

298299300

301302303 304

305

306

307

308

310

311312

313

314

315

316

317

318

319320

321

322323

324

325326

327328329330

331

332

333334

335336

337338339

340341342343

344

345

347

348

349

351

352

353

354355

356

358359

360

361

362 363

365

366367368369

370

371372373 374

375

376377

378379

380

381

382383

384

385

386387

388

389

390391

392

393

394395

396397

398399

400

401402

403

404

405

406407

408409

410411

412

413414

415416417

418419

420

421

422423

424

426427

428

429

430

431

432

433

434435436

437

438

439

440

441

442

443

444445446

447

448449

450

451

452 453

454455

456

457

458

459

460

461462

463

464

465

466467468470

471

472

473475

476

477478479

480482483

484

485

486

487488

489

490491

492493

494 495

496

498

499

500

501

502503

504505506507

508509

510

511

512513

514

515

516

517518

519520

521

522

523524

525526

527

528529

530

531

532

533

534535

536

537

538

539

540541

542543544

545

546

547

548

549

550

551

552

553

554

555

556

557

558

559560

561

562563

564

565

566

567

568

570

571

573

574

575

576

577

578

579580

581

582

583

584

586 587

588

589

591592

593

594

595

596597

598599600601

602

603604

605

606

607

608

609610

611

612

613

614

615

616

617

618619620 621

622

623624

625

626

627

628

629630

631633

634635

637638

639640

641

642

643644645

646647

648 649

650651652

653654

655

656657

658659

660

661

662

663

664

665666

667

668669

670

671

672673

674

675

676

677

678

679

680681

682683

684685

686687

688

689690

691 692

693694

695

696

697

698699700

701

703

704

705

707

708

709711

712

713

714715

716

717

718

719

720

721

722

723

724

725

726727

728

729

730

731

732734

735

736

737738

739

740

741

742

743

744 745746747

748

749

750

751

752

753

754

755

756

757 758759 760

761

762763

764

765

766

767

768

769

770771

772

773774

775

776

777

778

779780

781

782783

784

785

786

787 788789

790792

793

794

796797798

799800

801

802803

804

805

806 807808809

810811

812813

814

815

816

817

818819

820

821

822

823

824

825 826827

828

829 830

831

832833 834

835836

837838

839

840

841

842

843

844845

846

847

848

849850

851 852

853854

855856

857

858859

860

861

862863

864

865

866

867

868

869

870

871

872

873874

875

876

877

878

879880

881

882

883884

885

886

887

888

889

890

891892

893894

895896

897

898

899

900901

902

903

904

905

906

907

908

909

910911

912

913

914915

916

917

918919

920

921

922

923

924

925

926

927928929

930931

932

933

934

935936937

938

939

940 941942

943

944

945

946

947

948

949

950

951952

953954955

956

957958

959960

961

962

963964966

967

968

969970

971

972

973

974

975

976

977

978

979

980981982983

984

985

986

987

988

989

990

991992

993994

995

996

997

9989991000

702

791

795

Az elforgatott változók

(f komponensek) szerinti ábrázolás:

a minták ábrázolása

10

PC-1 (56%)-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

PC-2

(25%

)

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1Correl ati on Loadings (X)

REDNESSCOLOUR

SHININES

R.SMELLR.FLAV

SWEETNES

SOURNESS

BITTERNE

OFF-FLAV

JUICINES

THICKNES

CHEW.RES

Többváltozós elemzés

Az elforgatott változók

(f komponensek) szerinti ábrázolás:

a változók ábrázolása

korreláltak

korreláltakkorreláltak

Page 6: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

11

Többváltozós elemzés

Ugyanazt ábrázoljuk, de kevésbé áttekinthet .

12Samples (Factor-2, HotT2Lim: 6,43283)1 3 5 7 9 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65 68 71

Hot

ellin

g T2

Sta

tistic

s

0

1

2

3

4

5

6

7

8Hotelling T2 Statistics

Többváltozós monitoring

Page 7: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

13

14

Együttes (szinergikus) hatás (más néven kölcsönhatás): amikor egy paraméter hatása nem csak a paraméter értékét l függ, hanem egy vagy több másik paraméter értékét l is.

x1

x2

10 paraméter: 45 páros, 120 harmadrend

Többváltozós optimalizálás

Page 8: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

15

mért jellemz k ((nevezzük a továbbiakban

jellemz knek a paraméterekt l valómegkülönböztetés

végett), amelyeknek a változására

kíváncsiak vagyunk

amiatt változnak, mert

szándékosan változtatjuk (nevezzük a

továbbiakban paramétereknek)

Többváltozós optimalizálás

16

Y1 = A11*x1 + B11*x2 + C11*x1*x2

Y2 = A12*x1 + B12*x2 + C12*x1*x2

3,092,872,652,432,22 21,781,561,341,12

Res pons e s ur fac e for Kiszakadt_lábak_száma (1)

4,99 4,8 4,64,414,214,023,823,633,443,24

Res pons e s ur fac e for Fröccsenés_mértéke (2)

Cél: Y1 és Y2 is legyen célértéken!

Többváltozós optimalizálás

Page 9: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

17

Hegesztberendezés

(40kW)

Egy példa fejlesztésre: hegesztés optimalizálása kísérlettervezésel

18

M6x16 csavarok: 19MnB4

Két szemnyomás, amiben két lyuk, ebbe kell hegeszteni a csavart.

Cél: optimális beállítások megtalálása

Page 10: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

19

Roncsolásos vizsgálat: Minden lábnak ki kell szakadnia.

20

Eredmények az eredeti beállításokkal

2 - 52 - 37 – 15 (periódus)

3 – 8 (periódus)

47 – 49 [%]2 – 3 bar

Fröccsenés mértéke

Kiszakadt lábak

száma

Hegesztési id

Áramfelfutási id

Hegesztési áram

Nyomásértékelés

beállítások

A lábak kiszakadnak, de a lemez teljes egészében nem midig szakad át. Az el írt nyomatékot teljesíti.

Page 11: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

21

Kiszakadt lábak száma

Az optimális beállítások „területe”

Az optimalizálással megtalált új beállítások

A hegesztési áramra és az áramfelfutási

id re a legérzékenyebb

22

Mindhárom láb megfelel en kiszakad, az el írt nyomatékot teljesíti. A lemezb l valókiszakadás egyenletesebb, a kiszakadás körvonalán látható.

4 - 538 (periods)

3 (periods)

31 [%]4,5 bar

Fröccsenés mértéke

Kiszakadt lábak száma

Hegesztési id

Áramfelfutási id

Hegesztési áramNyomás

Eredmények az új beállításokkal

Page 12: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

23

2 - 52 - 37 – 15 (periódus)

3 – 8 (periódus)

47 – 49 [%]2 – 3 bar

Fröccsenés mértéke

Kiszakadt lábak

száma

Hegesztési id

Áramfelfutási id

Hegesztési áram

Nyomás

4 - 538 (periódus)

3 (periódus)

31 [%]4,5 bar

Fröccsenés mértéke

Kiszakadt lábak

száma

Hegesztési id

Áramfelfutási id

Hegesztési áram

Nyomás

48% 5,5 11Átlag:

Költség: 35%-kal

kevesebb áram

Termelékenység: 33%-kal

kisebb id

Jobb min ség

Összegzés

24

Többváltozós optimalizálás

Többváltozós monitoring

Page 13: Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási ...21 Kiszakadt lábak száma Az optimális beállítások „területe” Az optimalizálással megtalált új beállítások

25

Gyógyszeripar

Vegyipar

K olajipar

Fröccsöntés

Hegesztés

Kutatás-fejlesztés

Marketing

Alkalmazási területek

26

Köszönöm a figyelmet!

Elérhet ség: Heinold LászlóAIB-Vincotte Hungary [email protected]