2 工藝優(yōu)化過程的一般描述
在紡紗生產(chǎn)中,盡管人們對工藝與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)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(nèi)部結(jié)構(gòu)不完全清楚。輸入是一些工藝參數(shù)z】、z2、 、? ?、z ,輸出是一個或一組成紗質(zhì)量指標(biāo)l,。雖然我們不完全知道箱內(nèi)結(jié)構(gòu),但指標(biāo)l,總是可以表示為因子式z 、z2、z3、?? 、zP的一個函數(shù),即Y=廠(Z 、Z2、z3、?? 、Z ),并且可用一個多項式來近似地表達(dá)。

以因子z1、z2、 、?? 、zP為坐標(biāo)的空間稱為因子空間,找最優(yōu)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(jù)因子數(shù)(工藝參數(shù)個數(shù))多少安排生產(chǎn)試驗,通過試驗得到成紗質(zhì)量指標(biāo)l,,再通過回歸分析得到方程,最后利用優(yōu)化方法尋找方程最大或最小值,從而得到優(yōu)化的工藝參數(shù);二是充分利用日常生產(chǎn)中積累的工藝參數(shù)與成紗質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù),再通過回歸分析得到方程,最后利用優(yōu)化方法尋找優(yōu)化的工藝參數(shù)。
對于第一種做法,在紡織生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究中,常用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計方法制定試驗方案并進(jìn)行回歸分析,對于變量不多的二次方程使用復(fù)合形法尋找方程最大或最小值。之所以采用通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計方法,是因為其回歸方程的預(yù)測值方差在區(qū)間0<p<1(p為試驗點空間半徑)內(nèi)基本上保持某一個常數(shù),這對利用回歸方程進(jìn)行預(yù)測是很有意義的。但是,有的問題在采用二次旋轉(zhuǎn)設(shè)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(shè)計與管理系統(tǒng)包含了試驗方案制定、回歸分析和工藝優(yōu)化各項功能。其回歸分析功能可用計算機(jī)應(yīng)用 l59于對試驗數(shù)據(jù)或日常生產(chǎn)中積累的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,擬合出方程。
3 工藝優(yōu)化應(yīng)用實例
以R/C18.5 rex為例,采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計方法制定試驗方案,共安排了2O次小量試驗。參數(shù)選擇范圍:粗紗定量4.8~5.2 g/m,粗紗捻系數(shù)105~115,后牽伸1.136~1.293倍。試驗環(huán)境溫度25℃,相對濕度55% 。試驗結(jié)果選擇條干指標(biāo)CV% ,輸入到最優(yōu)試驗方案表中。點擊“回歸分析”按鈕,得到工藝回歸分析結(jié)果,如圖2所示。

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