Aplicación de una Regla de Toma de Decisiones Robusta para la Evaluación Integral de las Condiciones y el Rendimiento del Corte por Láser
Autores: Madi, Milo; Petrovi, Goran; Petkovi, Duan; Antucheviciene, Jurgita; Marinkovi, Dragan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aplicación de una Regla de Toma de Decisiones Robusta para la Evaluación Integral de las Condiciones y el Rendimiento del Corte por Láser
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Corte por láser
Condiciones
Rendimientos
Métodos MCDM
Toma de decisiones
Parámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los parámetros de corte por láser afectan sinérgicamente, aunque de diferentes maneras cuantitativas y cualitativas, múltiples rendimientos del proceso, como las características de calidad del corte resultante, la tasa de eliminación de material, el tiempo de corte y los costos, y la determinación de las condiciones de corte por láser más apropiadas para una aplicación dada es de suma importancia. Dada la existencia de múltiples rendimientos mutuamente opuestos, la evaluación y las condiciones de corte por láser y el rendimiento pueden considerarse un problema de toma de decisiones multicriterio (MCDM). Para superar la posible inconsistencia de los rankings determinados por diferentes métodos MCDM al resolver el mismo problema de toma de decisiones, el presente estudio promueve una nueva metodología para la evaluación y selección de condiciones de corte por láser mediante el desarrollo de una regla de toma de decisiones robusta (RDMR) que combina diferentes reglas de toma de decisiones de seis métodos MCDM y los principios de diseño robusto de Taguchi. Para ilustrar la aplicación de la metodología propuesta, se llevó a cabo un experimento de corte por láser CO en acero inoxidable, basado en el uso del diseño Box-Behnken. Sobre la base de los resultados experimentales, se desarrolló un modelo MCDM de corte por láser integral con siete criterios relacionados con la calidad del corte (es decir, geometría del corte y superficie de corte), productividad, costos variables y aspectos ambientales. Se observó que no había ninguna condición de corte por láser que pudiera considerarse como el mejor régimen con respecto a los diferentes rendimientos del proceso de corte por láser. Los coeficientes de correlación de rango de Kendall y Spearman indicaron un cierto nivel de desacuerdo entre los rankings resultantes de las condiciones de corte por láser producidas por los métodos MCDM considerados, mientras que la aplicación de la RDMR propuesta aseguró el más alto nivel de consistencia en los rankings. También se discuten y abordan algunas posibilidades para el modelado de la RDMR y su uso posterior para la evaluación de condiciones de corte por láser elegidas arbitrariamente y el uso del modelo derivado para realizar un análisis de sensibilidad para determinar los parámetros de corte por láser más influyentes. Se observó que los parámetros de corte por láser en diferentes condiciones de corte por láser pueden tener un efecto variable en los rendimientos generales del proceso resultante. La comparación de los resultados obtenidos y los resultados determinados por la optimización multiobjetivo basada en la deseabilidad clásica reveló que existe un acuerdo sustancial entre las condiciones de corte por láser más preferibles y menos preferibles, justificando así la metodología aplicada.
Descripción
Los parámetros de corte por láser afectan sinérgicamente, aunque de diferentes maneras cuantitativas y cualitativas, múltiples rendimientos del proceso, como las características de calidad del corte resultante, la tasa de eliminación de material, el tiempo de corte y los costos, y la determinación de las condiciones de corte por láser más apropiadas para una aplicación dada es de suma importancia. Dada la existencia de múltiples rendimientos mutuamente opuestos, la evaluación y las condiciones de corte por láser y el rendimiento pueden considerarse un problema de toma de decisiones multicriterio (MCDM). Para superar la posible inconsistencia de los rankings determinados por diferentes métodos MCDM al resolver el mismo problema de toma de decisiones, el presente estudio promueve una nueva metodología para la evaluación y selección de condiciones de corte por láser mediante el desarrollo de una regla de toma de decisiones robusta (RDMR) que combina diferentes reglas de toma de decisiones de seis métodos MCDM y los principios de diseño robusto de Taguchi. Para ilustrar la aplicación de la metodología propuesta, se llevó a cabo un experimento de corte por láser CO en acero inoxidable, basado en el uso del diseño Box-Behnken. Sobre la base de los resultados experimentales, se desarrolló un modelo MCDM de corte por láser integral con siete criterios relacionados con la calidad del corte (es decir, geometría del corte y superficie de corte), productividad, costos variables y aspectos ambientales. Se observó que no había ninguna condición de corte por láser que pudiera considerarse como el mejor régimen con respecto a los diferentes rendimientos del proceso de corte por láser. Los coeficientes de correlación de rango de Kendall y Spearman indicaron un cierto nivel de desacuerdo entre los rankings resultantes de las condiciones de corte por láser producidas por los métodos MCDM considerados, mientras que la aplicación de la RDMR propuesta aseguró el más alto nivel de consistencia en los rankings. También se discuten y abordan algunas posibilidades para el modelado de la RDMR y su uso posterior para la evaluación de condiciones de corte por láser elegidas arbitrariamente y el uso del modelo derivado para realizar un análisis de sensibilidad para determinar los parámetros de corte por láser más influyentes. Se observó que los parámetros de corte por láser en diferentes condiciones de corte por láser pueden tener un efecto variable en los rendimientos generales del proceso resultante. La comparación de los resultados obtenidos y los resultados determinados por la optimización multiobjetivo basada en la deseabilidad clásica reveló que existe un acuerdo sustancial entre las condiciones de corte por láser más preferibles y menos preferibles, justificando así la metodología aplicada.