2 工藝優化過程的一般描述
在紡紗生產中,盡管人們對工藝與產品質量的關系有許多研究,但還是缺少定量分析。紡紗過程是一只“灰箱”,它的輸入和輸出都是可知的,但它的內部結構不完全清楚。輸入是一些工藝參數z】、z2、 、? ?、z ,輸出是一個或一組成紗質量指標l,。雖然我們不完全知道箱內結構,但指標l,總是可以表示為因子式z 、z2、z3、?? 、zP的一個函數,即Y=廠(Z 、Z2、z3、?? 、Z ),并且可用一個多項式來近似地表達。

以因子z1、z2、 、?? 、zP為坐標的空間稱為因子空間,找最優工藝就是在因子空間中尋找最大或最小的問題。實際工作中,有兩種做法:一是先根據因子數(工藝參數個數)多少安排生產試驗,通過試驗得到成紗質量指標l,,再通過回歸分析得到方程,最后利用優化方法尋找方程最大或最小值,從而得到優化的工藝參數;二是充分利用日常生產中積累的工藝參數與成紗質量的相關數據,再通過回歸分析得到方程,最后利用優化方法尋找優化的工藝參數。
對于第一種做法,在紡織生產實踐和科學研究中,常用二次通用旋轉組合設計方法制定試驗方案并進行回歸分析,對于變量不多的二次方程使用復合形法尋找方程最大或最小值。之所以采用通用旋轉組合設計方法,是因為其回歸方程的預測值方差在區間0<p<1(p為試驗點空間半徑)內基本上保持某一個常數,這對利用回歸方程進行預測是很有意義的。但是,有的問題在采用二次旋轉設計回歸方程模型時不具有顯著性,甚至其模型不適用,而采用其他回歸分析方法可能得到較好的方程,如后面的實例所示。
紡紗工藝設計與管理系統包含了試驗方案制定、回歸分析和工藝優化各項功能。其回歸分析功能可用計算機應用 l59于對試驗數據或日常生產中積累的相關數據進行分析,擬合出方程。
3 工藝優化應用實例
以R/C18.5 rex為例,采用二次通用旋轉組合設計方法制定試驗方案,共安排了2O次小量試驗。參數選擇范圍:粗紗定量4.8~5.2 g/m,粗紗捻系數105~115,后牽伸1.136~1.293倍。試驗環境溫度25℃,相對濕度55% 。試驗結果選擇條干指標CV% ,輸入到最優試驗方案表中。點擊“回歸分析”按鈕,得到工藝回歸分析結果,如圖2所示。

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