Nelinearne multivariatne statistične metode za sprotno odkrivanje napak v industrijskih procesih : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2009

Diagnostika   Disertacije   izolacija napak   metoda glavnih komponent   multivariatne statistične metode   načrtovanje s poskusi   nevronske mreže   odkrivanje napak   residuum   Tehnična diagnostika   Tehnični sistemi

Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko računalništvo in informatiko

Disertacija obravnava odkrivanje napak v tehničnih sistemih z uporabo multivariatnih statističnih metod, prilagojenih realnim (nelinearnim) industrijskim procesom. Z vidika napak v tehničnih sistemih, ki so neizbežne in s tem povezanih ekonomskih izgub zaradi izpadov proizvodnje, je za povečanje kakovosti in učinkovitosti proizvodnje potrebno proizvodne procese sprotno nadzorovati in nadgrajevati s sistemi za odkrivanje napak. Le-ti temeljijo na primerjavi delovanja procesov z matematičnimi modeli, pri katerihpa je ključnega pomena točnost modela procesa, saj se tako izogne večjemu številu lažnih alarmov. Prispevki disertacije so osredotočeni na razvoj in optimizacijo sistema za odkrivanje napak, ki vsebuje modele procesa pridobljene na osnovi procesnih podatkov, ter razširitve multivariatne statistične metode glavnih komponent na nelinearne procese. Nelinearna metoda glavnih komponent je realizirana z avto-asociativno strukturo umetne nevronskemreže, kjer nevronski model predstavlja nelinearni model procesa. Delovanje takšnih algoritmov je podrejeno specifičnim pogojem industrijskega okolja in zmogljivosti opreme, zato sta optimizacija delovanja algoritmov in izvedba v realnem okolju bistvenega pomena. Predstavljen je razvoj avto-asociativne umetne nevronske mreže in optimizacija njene strukture in delovanja po Taguchi postopku načrtovanja s poskusi, ki se je v svetu industrijske proizvodnje že večkrat dokazala. Na podlagi sprotnega spremljanjaoblike in obnašanja izluščenih nelinearnih glavnih komponent sistema je mogoče sklepati na nepravilnosti v delovanju procesov in potencialne napake ter izvajati preventivne ukrepe v proizvodnji. S kvalitetnim modelom procesa, ustreznim znanjem o procesu in vključenimi pod-modeli napak, se izvaja izolacija ter diagnostika sistemov. Predlagane rešitve so preučene in potrjene na simulacijskem modelu in realnem objektu.

07.08.2023