Application of dominance-based rough set approach (DRSA) for quality prediction in a casting process

Aplicación del enfoque de conjuntos rugosos basados en la dominancia (DRSA) para la predicción de la calidad en un proceso de fundición

El tema principal del artículo es un problema de evaluación de la capacidad de un proceso de producción para fabricar productos que cumplan determinados requisitos. El documento presenta los supuestos teóricos del método DRSA para la clasificación del estado de un proceso basado en las denominadas medidas del estado del proceso (por ejemplo, parámetros del proceso, señales de diagnóstico, eventos). En el artículo se presentan los resultados de la aplicación de la metodología propuesta para la evaluación de la capacidad del proceso de fundición de hierro nodular.

INTRODUCCIÓN

La evaluación y la supervisión son elementos importantes en la gestión de los procesos de fabricación. Permiten detectar a tiempo y reaccionar ante cualquier cambio no deseado que pueda conducir a la fabricación de un producto incompatible con los requisitos definidos.

En la práctica, la evaluación de un proceso de fabricación requiere utilizar un modelo de relación entre los valores de salida supervisados de un proceso y sus parámetros.

En el caso de los procesos de fundición, encontrar estas relaciones suele ser difícil o incluso imposible. Esto se debe al alto nivel de complejidad de un proceso y al elevado número de parámetros y factores que pueden influir en su desarrollo. Por ello, la evaluación y supervisión de los procesos de fundición se realizan a menudo con el uso de modelos empíricos desarrollados mediante métodos de minería de datos [1-6].

En función del carácter de la variable dependiente, estos modelos (y, en consecuencia, métodos) pueden dividirse en regresión y clasificación [7, 8]. El primer grupo permite pronosticar o estimar el valor numérico de la variable dependiente, mientras que el segundo permite asignar un objeto (un caso) a una clase determinada de esta variable (por ejemplo, malo, bueno, medio). En ambos casos, la construcción de un modelo se realiza a partir de los valores de los parámetros del proceso.

El método DRSA [9, 10] es un método de clasificación basado en la teoría de los conjuntos rugosos, inmune a las carencias e incoherencias de los datos, que da lugar a reglas claramente conformadas y comprensibles para el usuario. En este método, la relación de discernibilidad (utilizada por la teoría clásica de conjuntos rugosos) fue sustituida por la relación de dominancia.

En el trabajo, los autores presentan etapas consecutivas de creación de modelo de evaluación de un proceso de fundición de hierro nodular, basado en el método DRSA.