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Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 5-6/2020

03.06.2020 | ORIGINAL ARTICLE

A nonparametric approach to modeling dependence among production parameters for energy cost estimation

verfasst von: Hyun Woo Jeon, Sung Hoon Chung, Kijung Park

Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology | Ausgabe 5-6/2020

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Abstract

Dependence existing among production parameters can significantly affect energy costs. For material removal processes, processing times and material amounts to be cut have positive dependence, and the dependence can affect energy costs by varying a peak electricity load. Existing methods to model the dependence of production parameters are based on parametric approaches that cannot accurately represent the dependence due to the rigid nature of parametric models. To address this issue, this study proposes a method to quantify dependence among manufacturing parameters through the application of the empirical copula to the dependence between the milling processing time and the amount of volume to be cut. The proposed method is illustrated by a case study of a manufacturing facility consisting of milling machines; a total of 27 scenarios are simulated for energy cost estimations. The case study clearly shows that the proposed method can capture the dependence between the milling parameters more accurately than a conventional dependence measure from parametric correlation models. The findings from this study would be useful to estimate energy costs in that the proposed method provides a better fit to real production data than conventional parametric approaches can.

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Literatur
9.
Zurück zum Zitat Nelsen RB (2007) An introduction to copulas. Springer Science & Business Media Nelsen RB (2007) An introduction to copulas. Springer Science & Business Media
10.
Zurück zum Zitat McNeil AJ, Frey R, Embrechts P (2015) Quantitative risk management: concepts, techniques and tools. Princeton university press McNeil AJ, Frey R, Embrechts P (2015) Quantitative risk management: concepts, techniques and tools. Princeton university press
11.
Zurück zum Zitat Diaz N, Redelsheimer E, Dornfeld D (2011) Energy consumption characterization and reduction strategies for milling machine tool use. In: Hesselbach J, Herrmann C (eds) Glocalized solutions for sustainability in manufacturing. Springer, Berlin Heidelberg, pp 263–267CrossRef Diaz N, Redelsheimer E, Dornfeld D (2011) Energy consumption characterization and reduction strategies for milling machine tool use. In: Hesselbach J, Herrmann C (eds) Glocalized solutions for sustainability in manufacturing. Springer, Berlin Heidelberg, pp 263–267CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Kalla D, Twomey J, Overcash M (2009) Unit process life cycle inventory (UPLCI) Kalla D, Twomey J, Overcash M (2009) Unit process life cycle inventory (UPLCI)
13.
Zurück zum Zitat Dahmus J, Gutowski T (2004) An environmental analysis of machining. In: ASME International Mechanical Engineering Congress and RD&D Exposition, Anaheim, California, USA Dahmus J, Gutowski T (2004) An environmental analysis of machining. In: ASME International Mechanical Engineering Congress and RD&D Exposition, Anaheim, California, USA
19.
Zurück zum Zitat Giret A, Trentesaux D, Prabhu V (2015) Sustainability in manufacturing operations scheduling: a state of the art review. J Manuf Syst 37:126–140CrossRef Giret A, Trentesaux D, Prabhu V (2015) Sustainability in manufacturing operations scheduling: a state of the art review. J Manuf Syst 37:126–140CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Sklar M (1959) Fonctions de repartition an dimensions et leurs marges. Publ Inst Statist Univ Paris 8:229–231MathSciNetMATH Sklar M (1959) Fonctions de repartition an dimensions et leurs marges. Publ Inst Statist Univ Paris 8:229–231MathSciNetMATH
29.
Zurück zum Zitat Joe H (2014) Dependence modeling with copulas. Chapman and Hall/CRC Joe H (2014) Dependence modeling with copulas. Chapman and Hall/CRC
Metadaten
Titel
A nonparametric approach to modeling dependence among production parameters for energy cost estimation
verfasst von
Hyun Woo Jeon
Sung Hoon Chung
Kijung Park
Publikationsdatum
03.06.2020
Verlag
Springer London
Erschienen in
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology / Ausgabe 5-6/2020
Print ISSN: 0268-3768
Elektronische ISSN: 1433-3015
DOI
https://doi.org/10.1007/s00170-020-05511-7

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