智 慧 最 佳 化 設 計

 

        設計因製造、磨耗及使用環境的不確定性,造成設計參數的變異,導致系統功能的誤差。 傳統方法直接以公差設計來控制輸出誤差,不僅增加製造成本,而那些無法控制的變數仍會造成設計功能的不穩定性。 穩健化設計運用田口方法中參數設計的概念,從降低產品對這些誤差的敏感度著手,以不增加成本的方式提昇品質。 並結合智慧最佳化方法,以代理模型與演化演算法求得穩健最佳設計,使研發產品在其生命週期中的各種狀況下,仍能穩定表現出原有之最佳設計功能。

      本研究探討設計參數之變異對最佳設計輸出分佈與設計合理性(Design Feasibility)所產生的影響,並對性能與合理性穩健化進行探討, 以建立限制條件穩健最佳化的搜尋法則。在有系統模型的數值最佳化問題,提出以結合設計變異模態與序列近似法(SLP與SQP)的方式, 修正目標函數與限制條件,確保設計最佳性與合理性的穩健化。而在以實驗計畫進行系統採樣與訓練,結合田口品質工程中參數設計的觀念、 代理模型與演化最佳化搜尋,提出智慧最佳化搜尋法則FUNTGA,有效改進田口品質工程法中,參數交互作用、非線性與最佳設計侷限於水準點上的問題。

        在應用方面則包含深引伸沖頭的設計、塑膠齒輪的設計、吹塑成型元件的設計、壓電薄膜微加速度計的結構最佳化設計、 齒輪箱傳動軸對熱處理變形之最佳化幾何設計等。

 性能穩健最佳化 

合理性穩健化

序列式穩健最佳化流程

FUNTGA佳化流程

相關研究成果:發表之期刊、研討會論文

相關研究計畫: (1)  穩健最佳化設計(NSC86)

(2)   汽車塑膠模具設計與製程最佳化方法之發展(台灣/加拿大國際合作計畫NSC89, 90)

(3)   穩健化設計應用研究(工研院航太中心委託計畫)

(4)   以演化式信賴克里金代理模型進行序列工程穩健最佳化設計(MOST 107)