輸送 / 物流 NanoEdge AI Studio 予知保全 加速度センサ

振動を用いたギアボックス障害検出

振動分析によるギアボックスの異常挙動の検出

振動を用いたギアボックス障害検出
輸送 / 物流 NanoEdge AI Studio 予知保全 加速度センサ
システムはさまざまな信号を発することで周囲環境へ影響を与えます。 そうした信号は装置の動作を反映する適切な情報源です。 これらの信号を理解できれば大幅な最適化への道が開かれます。

例えば、機械は異常または故障が生じる前に、わずかに異常な振動パターンが発生します。 機械にセンサを取り付けることでその活動を監視でき、さらに機械学習のおかげでシステムの正常動作パターンを識別できます。 振動の進展を分析することで、経年劣化または異常に起因する可能性がある変化を検出できます。 ギアボックスは非常に複雑で高価なシステムであることがあります。 故障を防止し、システムの保全頻度を最適化するために、予知保全アプリケーションに向けた第一歩である機械学習ベースの異常検出を実装しました。 このアプローチは、さまざまな産業用機械に容易に適用できます。

アプローチ

このデータセットは、kaggle.comから入手したものです(データセットの詳細についてはリンクをクリック)。
データセットは、ギアボックス・テスト・ベンチにさまざまな向きで取り付けられた4個の振動センサを使用して作成されました。
この例ではデータセットのうちの2ファイルを使用しています。 一方は正常なギアボックス、もう一方は故障したギアボックスに関するファイルです。
50%の定荷重を使用していますが、荷重を変えても同じ結果となります。

センサ

4個の汎用加速度センサ(各1軸)

データ

>> データセット入手先ページへのリンク
>> NanoEdge AI Studioで使用するデータセットをダウンロード
通常信号と異常信号
- 通常の信号:正常な機能
- 異常信号:不良ギア
信号長512(4軸)
データレート416 Hz; レンジ: 2g

結果

異常検知:
99.67%の精度、4.0 KB RAM、7.1 KB フラッシュ
青い点は正常信号、赤い点は異常信号です。
横座標は信号番号、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

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対応製品

STM32

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

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