Rede neural artificial para análise de parâmetros cinemáticos no polimento de porcelanatos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Halla II, Ricardo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32791
Resumo: O porcelanato consiste no melhor produto já desenvolvido dentro da classe dos revestimentos cerâmicos, devido às suas excelentes propriedades tribo-mecânicas e do seu aspecto estético. O brilho é um aspecto fundamental para o controle de qualidade do produto devido a sua grande apreciação pelos consumidores. O processo de ganho de brilho do porcelanato consiste na rotação de blocos abrasivos em contato com a superfície do revestimento, eliminando irregularidades e agregando valor ao produto ao atribuir o efeito brilhoso desejado. No entanto, o estudo e a otimização deste processo, com intuito da obtenção de um valor de brilho ideal e de uma melhor distribuição de brilho, requer um modelo analítico bastante complexo e de grande quantidade de variáveis, tornando esta investigação uma tarefa complicada. Além disto, uma prática comum na indústria é regular o processo de polimento a partir de tentativa e erro. Uma alternativa promissora é a utilização do modelo de redes neurais artificiais, devido à sua grande capacidade de tratar problemas não-lineares e de grande quantidade de variáveis, características intrínsecas ao processo de polimento. Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar a influência de alguns parâmetros cinemáticos no valor de brilho do porcelanato. Esta análise se dará com a implementação, em linguagem Python, de um conjunto de oito redes neurais artificiais idênticas, mas com diferentes variáveis de entrada. Os dados de treinamento são provenientes de simulações computacionais e medições de brilho. Cada rede neural será capaz de fornecer o valor de brilho de uma região do porcelanato a partir de parâmetros cinemáticos fornecido por simulações computacionais. A performance de cada rede neural será analisada a partir do coeficiente de determinação, de modo que será possível obter a quantificação da capacidade de cada grupo de parâmetros em explicar a variável brilho. O propósito do desenvolvimento desta ferramenta é verificar a potencialidade deste modelo para possíveis aplicações tanto no campo da pesquisa quanto no setor industrial.
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O processo de ganho de brilho do porcelanato consiste na rotação de blocos abrasivos em contato com a superfície do revestimento, eliminando irregularidades e agregando valor ao produto ao atribuir o efeito brilhoso desejado. No entanto, o estudo e a otimização deste processo, com intuito da obtenção de um valor de brilho ideal e de uma melhor distribuição de brilho, requer um modelo analítico bastante complexo e de grande quantidade de variáveis, tornando esta investigação uma tarefa complicada. Além disto, uma prática comum na indústria é regular o processo de polimento a partir de tentativa e erro. Uma alternativa promissora é a utilização do modelo de redes neurais artificiais, devido à sua grande capacidade de tratar problemas não-lineares e de grande quantidade de variáveis, características intrínsecas ao processo de polimento. Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar a influência de alguns parâmetros cinemáticos no valor de brilho do porcelanato. Esta análise se dará com a implementação, em linguagem Python, de um conjunto de oito redes neurais artificiais idênticas, mas com diferentes variáveis de entrada. Os dados de treinamento são provenientes de simulações computacionais e medições de brilho. Cada rede neural será capaz de fornecer o valor de brilho de uma região do porcelanato a partir de parâmetros cinemáticos fornecido por simulações computacionais. A performance de cada rede neural será analisada a partir do coeficiente de determinação, de modo que será possível obter a quantificação da capacidade de cada grupo de parâmetros em explicar a variável brilho. O propósito do desenvolvimento desta ferramenta é verificar a potencialidade deste modelo para possíveis aplicações tanto no campo da pesquisa quanto no setor industrial.Porcelain tile represents the best product ever developed within the class of ceramic tiles, due to its excellent tribo-mechanical properties and its aesthetic aspect, such as glossiness, which is a fundamental criterion for product quality control, due to its great appreciation by customers. The process of glossiness gain of porcelain tile consists of the rotation of abrasive blocks in contact with the tile surface, eliminating irregularities and adding value to the product by assigning the desired glossy effect. However, the study and optimization of this process, in order to obtain an ideal gloss value and a better glossiness distribution, require a very complex analytical model with many variables, making this investigation a complicated task. In addition, a common practice in the industry is to adjust the polishing process by trial and error. A promising alternative is the use of artificial neural networks model, due to its great ability to treat nonlinear problems and with lots of variables, intrinsic characteristics to the polishing process. Therefore, the goal of this work is to analyze the influence of some kinematic parameters on the gloss value of porcelain tiles. This analysis will take place with the implementation, coded in Python, of a set of eight identical neural networks, but with different input variables. The training data comes from computer simulations and gloss measurements. Each neural network will be able to predict the gloss value of a region of the tile based on kinematic parameters provided by computer simulations. The performance of each neural network will be analyzed based on the coefficient of determination, so that it will be possible to obtain the quantification of the capacity of each group of parameters in explaining the gloss variable. The purpose of developing this tool is to verify the potential of this model for possible applications both in the field of research and in the industrial sector.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilRede neuralPolimentoPorcelanatoBrilhoSimulaçãoRede neural artificial para análise de parâmetros cinemáticos no polimento de porcelanatosArtificial neural network for analysis of kinematic parameters in the polishing of porcelain tilesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALRedeneuralartificial_HallaII_2021.pdfapplication/pdf3592510https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32791/1/Redeneuralartificial_HallaII_2021.pdf6b53e241389d6a67aaa8208e50b0c6b3MD51123456789/327912021-07-02 12:38:59.535oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32791Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-07-02T15:38:59Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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