كيفية استخدام تعلّم الآلة في الصيانة التنبؤية

مثال: اهتزاز المحرّك

لدينا اثنان من حسّاسات الاهتزاز هنا ، عادةً ما نستخدمها في المعدّات الدوّارة (ذات الحركة الدّورانيّة) مثل المحرّكات والمراوح والمضخّات وعلب التّروس (المسنّنات) وما إلى ذلك.

لنفترض أنّ لدينا حسّاسَين للاهتزاز مثبّتين على محرّك كهربائيّ حيث يمكننا استخدام هذه الحسّاسات لقياس اهتزاز هذا المحرّك. ففي حالة التّشغيل الطّبيعيّة لدينا اهتزاز عادي للمحرّك، ولكن عندما يكون هناك عطل ما في المحرّك سيكون لدينا اهتزاز غير عاديّ.

كيف نعرف متى يكون الاهتزاز غير طبيعيّ؟ و ما الّذي يجب أن نعتبره اهتزازاً غير عاديّ؟

لتحديد ذلك نستخدم تقنيّات بسيطة لتعلّم الآلة في هذه الأيّام مع كلّ هذه التّطورات في  الذّكاء الاصطناعيّ لمعرفة ذلك. لكن لا تدع مصطلحات مثل الذّكاء الاصطناعيّ وتعلّم الآلة تخيفك. حيث أنّ مبدأها بسيط نوعاً ما

مرّة أخرى, إنّ ما نحاول القيام به هنا هو استخدام تقنيّة بسيطة لتعلّم الآلة لتحديد ما يجب اعتباره اهتزازاً غير عاديٍّ. للقيام بذلك، يمكننا ببساطة قياس اهتزاز الحسّاس A في نقطة زمنيّة عشوائيّة وكتابته. لنفترض أنّ الاهتزاز المُقاس للحسّاس A في هذه المرحلة هو 2 بعد ذلك وفي الوقت نفسه يمكننا قياس اهتزاز الحسّاس B لنفترض أن اهتزاز الحسّاس B يساوي 3 وبالتالي في وقت ما، قسنا الاهتزاز لكلا الحسّاسَين. كانت قيمة الحسّاس A هي 2  وقيمة الحسّاس B هي 3  لنكرّر هذا القياس مرّة أخرى، هذه المرّة نرى أنّ قيمة الحسّاس A هي 3 والقيمة المقاسة للحسّاس B هي 5.

إذاً القيم أعلى قليلاً ولكنّها لا تزال في المجال نفسِه .شيء واحد يجب أخذه في الاعتبار هنا هو أنّه لا يهم متى أقيس هذه القيم ممّا يعني أنّه من الممكن قياس هذه القيم في أي نقطة زمنيّة عشوائيّة ، لكنّ الشّيء الوحيد المهم هو أن قياس كلا الحسّاسَين يجب أن يحدث في نفس الوقت.

حالة التّشغيل الطّبيعيّة

لنكرّر عمليّة قياس قيم كلا الحسّاسيَن عدّة مرّات بهدف الحصول على المزيد من البيانات حول اهتزاز المحرّك في الظّروف الطّبيعيّة. الآن أنت تسأل لماذا نقيس هذه القيم كلَّها ونجمع البيانات؟ السّبب وراء ذلك هو القدرة على استخلاص نموذج لنمط اهتزاز المحرّك في ظروف التّشغيل الطّبيعيّة

ممّا يعني أنّه باستخدام البيانات هذه يمكننا الحصول على فهم واضح لما يمكن أن تكون عليه قيمة اهتزاز المحرّك تقريباً عندما يعمل المحرّك في الوضع الطّبيعي ودون أيّة مشاكل

الاهتزاز غير العادي

لنفترض الآن أنّه ذات يوم ومرّة أخرى في نقطة زمنيّة عشوائيّة ارتفعت قيمة الحسّاس A إلى 8، و في الوقت ذاته كانت قيمة الحسّاس B هي 2. ومن الواضح أنّ هذه قيمة غير عاديّة. كيف توصّلنا إلى ذلك؟ نظراً لأنّنا قسنا اهتزاز هذا المحرّك عدّة مرّات وعرفنا أنّه عندما يعمل المحرّك في الوضع العادي ودون أيّ مشكلة يجب أن تقع قيم الاهتزاز عادةً بين مجال من القيم، أليس كذلك

المنطقة الصّفراء الموضّحة في الصّورة تمثّل النّموذج الّذي قُمت بتطويره للأوقات الّتي يعمل فيها المحرّك في الوضع العادي ودون أيّ مشكلة توضع قيمة الاهتزاز خارج هذه المنطقة أو خارج هذا النّموذج الأمر الّذي يُمكّننا بسهولة أن نستنتج أنّ هذه القيمة الجّديدة ليست طبيعيّة ويمكن أن تشير إلى أنه قد يكون هناك خطأ ما في المحرّك.

هذه هي الطّريقة التي يمكننا بها استخدام تعلُّم الآلة لاكتشاف السّلوك غير المعتاد للآلة. بمعنى أنّه باستخدام تقنيّات تعلُّم الآلة البسيطة يمكننا إنشاء نموذج بسيط لظروف التّشغيل العاديّة لأي جهاز أو تطبيق وتحديد القيم الّتي تقع خارج تلك المنطقة العاديّة. كان هذا مثالاً بسيطاً على استخدام تعلُّم الآلة في الصّيانة التّنبؤيّة.

هل لديك صديق أو عميل أو زميل يمكنه استخدام بعض هذه المعلومات؟ يرجى مشاركة هذه المقالة.