В России создали специальное программное обеспечение для предотвращения остановок на непрерывных производствах

В России разработана и запатентована первая отечественная программа для повышения надёжности вибродиагностики на заводах — с использованием каскадной нейронной сети. Программное обеспечение создали в Южно-Уральском государственном университете. Оно позволяет отличить реальные неисправности вращающихся механизмов от искажений, вызванных неправильной установкой датчиков, что критически важно для предотвращения внеплановых остановок на непрерывных производствах.

По информации разработчиков, сегодня широко применяется в металлургии, автомобилестроении и на пищевых конвейерных производствах неинвазивный метод оценки состояния оборудования — вибродиагностика. Особое внимание уделяется диагностике подшипников, так как они наиболее уязвимый и критически важный компонент оборудования. Традиционные алгоритмы анализа сигналов с датчиков вибрации могут оказаться бесполезными, если сам датчик установлен с ошибкой или его крепление со временем ослабло. Полученные в таком случае искаженные сигналы либо не выявляют реальных дефектов, либо генерируют множество ложных тревог.

Что разработали в Челябинске? Используется каскад из двух последовательных нейронных сетей типа автоэнкодер. Эта архитектура действует как интеллектуальный фильтр-«сторож» для основной системы диагностики: первый уровень каскада проверяет, является ли поступающий сигнал нормальным.

Если модель фиксирует аномалию, сигнал перестает считаться штатным и передается на следующий уровень. Второй уровень каскада определяет, вызвана ли обнаруженная аномалия неисправностью средства измерения (датчика). Модель обучена распознавать характерные искажения, возникающие из-за плохого контакта, дополнительных шумов или других проблем с закреплением датчика. Только сигнал, прошедший через обе модели и не отнесенный к категориям «штатный» или «неисправность датчика», направляется в основную модель для диагностики состояния самого оборудования. Это дает инженерам уверенность в качестве исходных данных для анализа.

Программа является первой в России в своем классе, на неё получен соответствующий патент. Разработка перенесет тестирование и применение диагностических алгоритмов из идеальных лабораторных условий в реальную производственную среду, где всегда присутствует человеческий фактор и множество помех. Она учитывает и отсекает риски, связанные с качеством установки измерительной аппаратуры, что даст инженерам уверенность в достоверности данных и повысит общую надежность системы предиктивного обслуживания.

На фото: разработчики нового российского специализированного ПО — специалисты Южно-Уральского государственного университета. Источник фото: Официальный канал Челябинского регионального отделения «Союза Машиностроителей России»