Software: CAD - Tutorial - Optimierung - Toleranzen - Experimentkonfiguration: Unterschied zwischen den Versionen
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* Durch '''Duplizieren''' erzeugen wir aus der "'''Toleranzanalyse'''" ein neues Experiment "'''Robust-Design'''" und wählen es als '''Startup-Experiment'''. | * Durch '''Duplizieren''' erzeugen wir aus der "'''Toleranzanalyse'''" ein neues Experiment "'''Robust-Design'''" und wählen es als '''Startup-Experiment'''. | ||
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* Leider werden die Ergebnisse nicht mit dupliziert. Deshalb müssen wir erneut die '''Simulation starten''' und in sinnvollen Diagrammen visualisieren. | * Leider werden die Ergebnisse nicht mit dupliziert. Deshalb müssen wir erneut die '''Simulation starten''' und in sinnvollen Diagrammen visualisieren. | ||
Version vom 20. November 2020, 18:09 Uhr
Robust-Design (Experimentkonfiguration)
Im Prinzip könnte man das Robust-Design als Ergänzung des Experiments "Toleranzanalyse" durchführen. Um den Entwurfsprozess für die Biegefeder vollständig nachvollziehbar zu archivieren, werden wir das Ergebnis der Analyse darin nicht überschreiben:
- Durch Duplizieren erzeugen wir aus der "Toleranzanalyse" ein neues Experiment "Robust-Design" und wählen es als Startup-Experiment.
- Achtung: Beim Erstellen dieser Anleitung wurde festgestellt, dass in dem neuen Experiment für alle Entwurfsparameter-Streuungen die Genauigkeit=1.12026E-311 eingetragen war (anstatt Null) -> Diese Werte sollten manuell auf Null gesetzt werden!
- Leider werden die Ergebnisse nicht mit dupliziert. Deshalb müssen wir erneut die Simulation starten und in sinnvollen Diagrammen visualisieren.
Robust-Design-Ziel
Wir müssen die Streuung der Federkonstante bis zu einem vorgegebenem Wert verkleinern. Dies muss in geeigneter Form als Robust-Design-Ziel formuliert werden:
- Da für das Robust-Design die aus der statistischen Versuchsplanung bereits gewonnenen Informationen benutzt werden, findet man ihre Konfiguration im Analyse-Menü:
- Wir nutzen nicht die "direkte" Robust-Optimierung, welche auf Grundlage des Ersatzodells als Zielfunktion die im Experiment definierten Kriterien und Restriktionen nutzt.
- Stattdessen definieren wir unter "Anwender-Robust-Design" eine eigene Zielfunktion:
- Mit Hilfe des "Rechners" kann man unter Nutzung aller Ergebnisgrößen (hier nur Restriktionen) einen Ausdruck definieren, dessen Wert bei der Robust-Optimierung zu minimieren ist.
- Günstig ist ein Ausdruck, dessen Wert=0 wird, wenn das Ziel der Robust-Optimierung erreicht ist. Null sollte gleichzeitig der kleinstmögliche Wert dieses Ausdrucks sein, was man bei negativen Werten z.B. durch Quadrieren erreichen kann.
- Für c_Feder soll die Streuung Sigma (mit σ=T/6) nach der Optimierung exakt der Toleranzbreite T= ±10% vom Sollwert entsprechen.
- Der folgende Ausdruck wird Null, wenn dieses Ziel von ±10% erreicht ist:
sqr(sigma(c_Feder)-0.2*c_Soll/6)
- Hier für Teilnehmer-Nr.=00:
Optimierungsvariable
Die Streuung der Feder-Dicke muss im virtuellen Entwurf als Variable zur Veränderung für die Robust-Optimierung freigegeben werden:
- Die Obergrenze der Toleranz sollte auf den Wert der aktuellen Toleranz gesetzt werden, um bei der Optimierung im gültigen Bereich des Ersatzmodells zu bleiben.
- Die Untergrenze der Toleranz sollte mindestens dem technologisch sinnvollem Minimalwert entsprechen. Wir verwenden z.B. 1/10 des bisherigen Wertes.
- Die Genauigkeit bestimmt das Raster der Wertänderung für die variable Toleranz (0=stetige Änderung)
- Der Kostenfaktor hat nur eine Bedeutung, wenn man mehrere Streuungen als Variable zur Veränderung freigibt. Dann erfolgt die Optimierung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Kosten für die Realisierung der Toleranzen.
- Wichtig: In allen Streuungen muss Entwurfsparameter=False gesetzt sein, damit durch die Robust-Optimierung der Nennwert nicht verändert wird!