从系列:预见性维护
Melda Ulusoy, MathWorks
这个视频解释了不同的维修策略,并且描述了开发的工作流预见性维护算法。
预见性维护可以让你找到最优的时间安排维修,估计时间失败。它还发现问题在你的机器和可帮助您识别需要固定的部分。使用预测性维护,您可以最小化停机时间和设备寿命最大化。
这个视频中使用一个三缸泵的例子来讲解预见性维护算法步骤。开发一个算法,需要大量的传感器收集的数据在不同的操作条件下。在传感器数据是不够的情况下,您可以使用模拟数据代表您的机器的故障通过创建一个模型和模拟错误的操作条件。有关使用仿真软件生成故障数据的更多信息万博1manbetx®,请查看下面的链接。
在这个视频中,我们将回顾不同的维修策略和讨论工作流开发一个预见性维护算法。每天我们依靠广泛的机器。但事实是,每台机器最终分解,除非是被维护。公司遵循不同的维修项目,增加操作的可靠性和降低成本。方法之一是做被动的维护,这台机器是用来执行其局限性和维修机器后才失败。
如果你处理,例如,一个灯泡,那么它可能是有意义的和反应性的方法。但是把一个复杂的系统和一些非常昂贵的部分。你不能运行它失败风险,因为它会是非常昂贵的修复严重受损的部分。但是,更重要的是,它是一个安全问题。这就是为什么许多组织试图阻止失败发生之前就通过执行定期检查他们的设备。预防性维护的一个重大挑战是决定何时做维护。失败,因为你不知道什么时候会发生,你必须保守的在你的计划,特别是如果你操作安全性至关重要的设备。但通过调度维护非常早,你在浪费机器生活仍然是可用的,这增加了你的成本。然而,如果你能预测何时会发生机器故障,你可以安排维修。好消息是,预见性维护失败让你估计时间。 It also pinpoints problems in your complex machinery and helps you identify what parts need to be fixed. This way, you can minimize downtime and maximize equipment lifetime.
您可能想知道如何简单或难从这里到这里得到这些好处。显然,它需要一个初始投资时需要开发一个算法来预测的时间窗内要给你们多少天你的机器将会失败,当你需要做维护。希望本系列的视频会让你开始。
这是一个三缸泵广泛用于石油和天然气行业。让我们使用这个走过预见性维护算法。第一步是收集大量的传感器数据代表健康和错误操作。你也要确保你在不同的操作条件下收集这些数据。例如,您可能具有相同的泵运行在不同的地方,一个在阿拉斯加和另一个在德克萨斯州。一个可能是泵送高度粘性流体而另一个低粘度流体的操作。虽然你有相同类型的泵,一个比另一个可能会很快失败由于这些不同的操作条件。捕捉所有这些数据将帮助您开发一个健壮的算法,可以更好的检测的缺点。在某些情况下,您可能没有足够的数据代表健康和错误操作。你所要做的就是建立一个数学模型泵和估计其参数的传感器数据。 You can then simulate this model with different fault states under different operating conditions to generate failure data. Now you have the generated data supplementing your sensor data and you can use a combination of both to develop your algorithm.
数据后,下一步是消除异常值和清理过滤掉噪音。有时进一步预处理需要显示额外的信息可能不明显的原始形式的数据。例如,将时域数据转换为频域可以帮助我们提取一些有用的功能,也称为条件指标用来区分健康从错误的条件。在情节中,我们看到的峰值频率数据左移位泵降解,因此峰值频率可以作为条件指标。
到目前为止,您已经从数据中提取一些功能,帮助您理解健康和错误操作的泵。但在这个阶段,你还不能确定哪一部分需要修理或有多少时间,直到失败。在下一步中,您可以使用提取的特征来训练机器学习模型来执行以下操作。你可以检测异常。你可以训练一个分类器来检测不同类型的错误,那么你可以洞察泵需要关注的一部分。或者你也可以预测趋势泵将遵循这两个状态之间的转换。找到一个捕获之间的关系的模型泵的特性和降解路径中提取将帮助你估计有多少时间,直到失败时,你应该安排维护。
开发算法之后,您可以启动并运行通过部署在云上或在你的设备。或者,如果你有大量的数据,如果有限制多少数据可以发送,您可以执行的预处理和特征提取步骤边缘设备,然后只发送你的预测模型提取的特征在云上运行。
在这个视频中,我们讨论了为什么预见性维护很重要,你需要遵循的步骤开发一个算法,可以查明问题在机械和提前让你知道关于未来的失败。下一节,我们将深入研究算法的步骤。别忘了看看下面的描述对如何开发更多的资源和链接预测维护算法和MATLAB仿真软件。万博1manbetx
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