Βελτιστοποίηση διαδικασίας κοπτικών με τη χρήση της μεθόδου Taguchi-Fibonacci

Μουστοπούλου, Όλγα

Optimization of cutting parameters using the Taguchi-Fibonacci method

Διπλωματική εργασία

Author

Μουστοπούλου, Όλγα

Date

2025-03-04

Advisor

Μπεσέρης, Γεώργιος

Moustopoulou_18392046.pdf (12.34Mb)

Keywords

Κοπτικά ; Βελτιστοποίηση ; Κατασκευαστικός κλάδος ; Μέθοδος Taguchi ; Μέθοδος Fibonacci

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη βελτιστοποίηση διαδικασίας κοπτικών με τη χρήση της μεθόδου Taguchi-Fibonacci. Δίνονται δεδομένα από πρόσφατες έρευνες σε δύο κοπτικά εργαλεία, συγκεκριμένα σε α)Τρυπάνι Kevlar, β) Τρυπάνι Diamond, διαμέτρου 8.5mm. Στόχος της μελέτης είναι η εφαρμογή της μεθόδου Taguchi-Fibonacci για τη την επιρροή που έχουν οι τρεις παράμετροι των κοπτικών στην τραχύτητα και στους παράγοντες αποκόλλησης ( Ra, Idf, Odf), προκειμένου να επιτευχθεί μέγιστη απόδοση και ποιότητα στην παραγωγική διαδικασία. Η μέθοδος Taguchi εφαρμόζεται για τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών πειραματισμού, με τη χρήση σχεδίων πειραμάτων (orthogonal arrays) για τη μείωση της παραλλαγής και τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων. Παράλληλα, η μέθοδος Fibonacci χρησιμοποιείται για την εύρεση του βέλτιστου σημείου βελτιστοποίησης μέσω της αναζήτησης του ελαχίστου κόστους παραγωγής και της υψηλότερης απόδοσης. Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι η συνδυασμένη χρήση αυτών των δύο μεθόδων οδηγεί σε σημαντική βελτίωση της αποδοτικότητας και της ποιότητας της διαδικασίας κοπής, με μειωμένη παραλλαγή και βελτιστοποιημένες παραμέτρους παραγωγής. Άξιο αναφοράς είναι πως η παρούσα συνδυαστική μέθοδος δεν έχει χρησιμοποιηθεί, μέχρι στιγμής, στον κατασκευαστικό τομέα παρά μόνο στον ενεργειακό. Η εργασία καταλήγει σε προτάσεις για τη χρήση αυτών των μεθόδων σε βιομηχανικές εφαρμογές, τονίζοντας τη σημασία της συνεχούς βελτίωσης των διαδικασιών για τη μείωση του κόστους και την αύξηση της παραγωγικότητας.

Abstract

This thesis examines the optimization of cutting processes using the Taguchi-Fibonacci method. Data from recent research on two cutting tools are provided, specifically a) Kevlar Drill and b) Diamond Drill, with a diameter of 8.5mm. The aim of the study is to apply the Taguchi-Fibonacci method to evaluate the impact of three cutting parameters on the roughness area and the detachment factors (Ra, Idf, Odf) in order to achieve maximum efficiency and quality in the manufacturing process. The Taguchi method is employed to determine the optimal experimental conditions, using experimental designs (orthogonal arrays) to reduce variation and optimize parameters. Simultaneously, the Fibonacci method is used to find the optimal optimization point by searching for the minimum production cost and the highest efficiency. The results of the study indicate that the combined use of these two methods leads to significant improvements in the efficiency and quality of the cutting process, with reduced variation and optimized production parameters. Worth noting is that this combined method has not yet been applied in the manufacturing sector, but only in the energy sector. The thesis concludes with recommendations for the use of these methods in industrial applications, emphasizing the importance of continuous process improvement to reduce costs and increase productivity.