産業機器

リニア・アクチュエータ故障の検出と分類

リニアアクチュエータの故障の検出と診断にAIを使用。

リニア・アクチュエータ故障の検出と分類

産業機器

NanoEdge AI Studio

予知保全

電流センサ

リニア・アクチュエータは産業用ラインの自動化において、様々な装置やプロセスを動作させる重要な役割を果たしています。 しかし、これらのアクチュエーターの故障や不具合は、コストのかかるダウンタイムや生産遅延、操業効率の低下につながる可能性がある。

最適化された人工知能(AI)アルゴリズムは予知保全を可能とし、故障をリアルタイムで診断することで計画外のダウンタイムを最小限に抑え、信頼性と生産性を強化します。 AIに基づく診断システムは、単純な故障検出を超える高度な機能により、特定の故障タイプや問題の根本原因に関する洞察を提供します。これによって、エンジニアや保全チームは的を絞った効率的なトラブルシューティングを行えます。

アプローチ

このユース・ケースは、クランフィールド大学によるデータセット「Detection and Diagnosis of Faults in Linear Actuators(リニア・アクチュエータの故障の検出と診断)」に基づいています。 目標は、リニア・アクチュエータの4つの状態、正常、バックラッシュ、潤滑不足、スポーリングを検出および分類することです。

リニアアクチュエータから収集したデータを使用し、データセットには(SciPyライブラリを使用して).csvファイルに変換可能な複数の.matファイルが含まれています。同じ動作に対応するファイルはすべて連結され、最終的に4つのファイルだけになりました:Normal.csv、Backlash.csv、LackOfLubrication.csv、Spalling.csvです。このデータセットには、他のクラスに比べ多くのスポーリングデータが含まれているため、よりバランスの取れた学習用データセットを確保するため、スポーリングデータの半分のみを使用した。

次に、NanoEdge AI Studioを使用して、これらの入力に基づいたリニア・アクチュエータの状態の分類が可能なN-クラス分類プロジェクトを作成しました。

センサ

電流センサと加速度センサ

データ

4 クラスの分類正常、潤滑不足、バックラッシュ、スポーリング
信号長 6000
データレート 25 Hz

結果

Nクラス分類:
90.65%の精度、20.3KバイトのRAM、184Kバイトのフラッシュメモリ
緑の点は正しく分類された信号を表し、赤い点は誤って分類された信号を表します。 横座標はクラス、縦座標は正常状態に対する類似度です。

モデル作成ツール

NanoEdge AI Studio

モデル作成ツール

対応製品

STM32マイコン

対応製品

リソース

モデル作成ツール NanoEdge AI Studio

要件に合った最適なAIモデルを簡単に見つけられるようユーザをステップ・バイ・ステップでガイドし、組込みプロジェクトにAIを追加できる無償のAuto MLソフトウェアです。

モデル作成ツール NanoEdge AI Studio

対応製品 STM32マイコン

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