Από τις δοκιμές στον πραγματικό κόσμο στην ανεξάρτητη επικύρωση των λύσεων παρακολούθησης μηχανών με βάση την Τεχνητή Νοημοσύνη
Εισαγωγή
Στο σημερινό κατασκευαστικό περιβάλλον, η αξιοπιστία των μηχανών και η ικανότητα πρόβλεψης βλαβών είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγικότητα, την ασφάλεια και τον έλεγχο του κόστους. Η FIZIX (WiserSense), πάροχος τεχνολογίας που ειδικεύεται στην παρακολούθηση της υγείας των μηχανών με βάση την τεχνητή νοημοσύνη και την προληπτική συντήρηση, αναπτύσσει έξυπνα συστήματα αισθητήρων που έχουν σχεδιαστεί για τον εντοπισμό βλαβών σε πρώιμο στάδιο στον βιομηχανικό εξοπλισμό.
Στο πλαίσιο της στρατηγικής ωρίμανσης των προϊόντων της και επέκτασης της αγοράς, η FIZIX έπρεπε να επικυρώσει την απόδοση της τεχνολογίας αισθητήρων με δυνατότητα τεχνητής νοημοσύνης σε ρεαλιστικές συνθήκες κατεργασίας. Μέσω της συνεργασίας της με την AI-MATTERS και τις εγκαταστάσεις δοκιμών LMS, η FIZIX μπόρεσε να αξιολογήσει και να ενισχύσει ανεξάρτητα τη λύση της, επιταχύνοντας την ετοιμότητα για βιομηχανική ανάπτυξη.
Η πρόκληση
Για τη FIZIX, η κύρια πρόκληση δεν ήταν η ανάπτυξη της ίδιας της τεχνολογίας αλλά η απόδειξη της αξιοπιστίας και της διαγνωστικής της ικανότητας σε ένα στατιστικά αξιόπιστο και βιομηχανικά σχετικό περιβάλλον.
Η επικύρωση ενός συστήματος τεχνητής νοημοσύνης με πολλούς αισθητήρες απαιτεί:
- πρόσβαση σε βιομηχανικό εξοπλισμό κατεργασίας,
- ελεγχόμενη μεταβολή των παραμέτρων κατεργασίας,
- επαναλαμβανόμενο πειραματικό σχεδιασμό και
- στατιστική ανάλυση των εξόδων των αισθητήρων υπό την καθοδήγηση εμπειρογνωμόνων.
Η ανεξάρτητη δημιουργία ενός τέτοιου περιβάλλοντος θα απαιτούσε σημαντικές επενδύσεις σε εξοπλισμό, υποδομές και εξειδικευμένη τεχνογνωσία, ενώ παράλληλα θα αύξανε το χρόνο διάθεσης στην αγορά. Συνεπώς, το FIZIX χρειαζόταν εξωτερικές εγκαταστάσεις δοκιμών και μεθοδολογική υποστήριξη για την αντικειμενική και αξιόπιστη επικύρωση της λύσης του.
Η λύση
Μέσω της AI-MATTERS και της ομάδας LMS, η FIZIX απέκτησε πρόσβαση στις εγκαταστάσεις κατεργασίας της LMS, όπου προσαρμόστηκε ένα ειδικό δοκιμαστικό μηχάνημα φρεζαρίσματος CNC για να φιλοξενήσει τον έξυπνο αισθητήρα FIZIX OPro.
Μαζί με τους εμπειρογνώμονες του LMS, καθορίστηκε και εκτελέστηκε ένας δομημένος σχεδιασμός πειραμάτων Taguchi L36 (DoE). Η δοκιμαστική εκστρατεία περιελάμβανε 36 πειράματα κατεργασίας, τα οποία μεταβάλλονταν συστηματικά:
- γεωμετρία του εργαλείου (διάμετρος και αριθμός αυλακώσεων),
- υλικό του τεμαχίου,
- ρυθμός πρόωσης, ταχύτητα ατράκτου και βάθος κοπής,
- και τοποθέτηση αισθητήρων.
Κατά τη διάρκεια κάθε πειράματος, 68 διαφορετικά σήματα αισθητήρων, συμπεριλαμβανομένων των κραδασμών, της ακουστικής εκπομπής, της μαγνητικής ροής, της ταχύτητας και της θερμοκρασίας, καταγράφηκαν μέσω της πλατφόρμας FIZIX. Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν στη συνέχεια αναλύθηκαν με τη χρήση στατιστικών μεθόδων που βασίζονται σε ANOVA για την αξιολόγηση:
- ανταπόκριση του σήματος στις παραμέτρους κατεργασίας και
- την ικανότητα διάκρισης κανονικών και ανώμαλων συνθηκών κατεργασίας, όπως θραύση εργαλείου, υπερθέρμανση και μόνιμη βλάβη του εργαλείου.
Η προσέγγιση αυτή παρείχε στο FIZIX ένα ελεγχόμενο, επαναλαμβανόμενο και ανεξάρτητο πλαίσιο επικύρωσης, βασισμένο σε πραγματικές βιομηχανικές συνθήκες.
Τα αποτελέσματα
Η συνεργασία μεταξύ της AI-MATTERS, της LMS και της FIZIX έδωσε σαφή και μετρήσιμα αποτελέσματα:
- 16 από τα 68 σήματα αισθητήρων έδειξαν στατιστικά σημαντική ανταπόκριση στις παραμέτρους κατεργασίας
- Τα σήματα μαγνητικής ροής και ταχύτητας διαφοροποιούσαν με επιτυχία τις ανώμαλες συνθήκες κατεργασίας από την κανονική λειτουργία.
- Οι δοκιμές επιβεβαίωσαν τη διαγνωστική αξιοπιστία και τη βιομηχανική ανθεκτικότητα του αισθητήρα FIZIX OPro.
- Η FIZIX απέφυγε περίπου 25.000 – 40.000 ευρώ σε ισοδύναμες εξωτερικές δαπάνες δοκιμών και επικύρωσης.
- Η ανεξάρτητη επικύρωση επιτάχυνε σημαντικά την ετοιμότητα του προϊόντος και την υιοθέτηση από την αγορά
Τα αποτελέσματα παρείχαν ισχυρές αποδείξεις για την ικανότητα του αισθητήρα να παρακολουθεί τη μεταβλητότητα της διαδικασίας και να ανιχνεύει πρώιμους δείκτες μη φυσιολογικής συμπεριφοράς της μηχανής.
Κοιτάζοντας μπροστά
Με βάση τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν μέσω των AI-MATTERS και LMS, η FIZIX σχεδιάζει να ενισχύσει περαιτέρω τις αναλύσεις που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη και να επεκτείνει την εφαρμογή της επικυρωμένης τεχνολογίας παρακολούθησης σε πρόσθετες βιομηχανικές περιπτώσεις χρήσης.
Τα μελλοντικά βήματα περιλαμβάνουν:
- ενίσχυση των μοντέλων ανίχνευσης ανωμαλιών με τη χρήση επικυρωμένων υποσυνόλων σήματος,
- την κλιμάκωση των αναπτύξεων σε διαφορετικούς τύπους μηχανημάτων και τομείς, και
- υποστήριξη βιομηχανικών πελατών για τη μείωση του απρογραμμάτιστου χρόνου διακοπής λειτουργίας και του κόστους συντήρησης μέσω της λήψης αποφάσεων βάσει δεδομένων.
Η συνεργασία αυτή τοποθέτησε τη FIZIX με μια σταθερή, τεκμηριωμένη βάση για συνεχή ανάπτυξη στον τομέα της βιομηχανικής προληπτικής συντήρησης.
Συμπέρασμα
Η ιστορία της FIZIX καταδεικνύει το μετασχηματιστικό δυναμικό της τεχνητής νοημοσύνης στην ευρωπαϊκή μεταποίηση. Αντιμετωπίζοντας τις προκλήσεις κατά μέτωπο και αξιοποιώντας τους πόρους των AI-MATTERS, άνοιξαν το δρόμο για ένα μέλλον πιο έξυπνων, πιο αποδοτικών λειτουργιών.RS, άνοιξαν το δρόμο για ένα μέλλον πιο έξυπνων, πιο αποδοτικών λειτουργιών.
Θα θέλατε να μάθετε πώς οι διαχειριστές έργων μας μπορούν να βοηθήσουν τον οργανισμό σας;
Επικοινωνήστε μαζί μας για μια μη δεσμευτική συζήτηση: https://ai-matters.eu/contact/