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Tipo: Dissertação
Título: Classificação multiclasse baseada em séries temporais multivariadas do estágio de operação de ferramentas de corte de torno
Autor(es): Ferreira, Matheus Augusto Malta
Primeiro Orientador: Aguiar, Eduardo Pestana de
Membro da banca: Bastos Filho, Carmelo José Albanez
Membro da banca: Ribeiro, Moisés Vidal
Resumo: Grande parte dos componentes mecânicos fabricados para uso industrial sofrem algum processo de usinagem durante a sua fabricação. Portanto, processos de manufatura executados com ferramentas em condições inadequadas de operação apresentam uma alta probabilidade de sofrer interrupções inesperadas, acidentes, baixa qualidade no produto fabricado e perdas econômicas. Consequentemente, a possibilidade de classificar iminências de falha pode resultar em redução de custos, aumento de produtividade e uma maior segurança para os operadores das máquinas. Esse trabalho apresenta um protótipo de baixo custo para aquisição de dados e um modelo de inteligência computacional baseado em processamento digital de sinais, no algoritmo de particionamento de dados AutoOrganizável Ciente de Direção (SODA - Self-Organised Direction Aware) e técnicas de aprendizagem de máquina, incluindo Extração de Atributos de Series Temporais baseado em testes de Hipóteses Escalonáveis (TSFRESH - Time Series Feature Extraction based on Scalable Hypothesis tests) e Análise de Componentes Principais (PCA - Principal Components Analysis), para resolver esse problema. Considerando uma aplicação do modelo em tempo real, a análise da relevância e seleção dos atributos se torna imprescindível pela capacidade de reduzir a dimensionalidade das séries temporais observadas. O modelo proposto nesse trabalho é capaz de identificar os padrões que diferenciam o desgaste de flanco de uma ferramenta de corte em um cenário multiclasse como ferramenta em estágio adequado, intermediário e inadequado, alcançando resultados satisfatórios em todos os casos e permitindo a prevenção de falhas.
Abstract: The majority of mechanical components went through a machining process during their manufacturing. Therefore, manufacturing processes with inadequate condition tools are likely to induce unexpected operational interruptions, accidents, product quality, and economic losses. Accordingly, the ability to classify fault imminences can result in cost reduction, along with productivity and safety increase. This work presents a low-cost data acquisition system and aims to discuss a model based on digital signal processing, the SelfOrganised Direction Aware Data Partitioning Algorithm (SODA) and machine learning techniques, including time series Feature Extraction based on Scalable Hypothesis tests (TSFRESH) and Principal Components Analysis (PCA), to solve this problem. Taking into consideration the real-time monitoring, features selection and features relevance analysis are essential as it can lead to a dimensionality and data flow rate reduction. The model proposed in this work can identify the patterns that distinguish the cutting tool’s flank wear in a multi-class scenario as adequate, intermediate, and inadequate conditions, achieving satisfactory performances in all cases and allowing to prevent fault occurrences.
Palavras-chave: Inteligência computacional
Processamento de sinais
Análise de dados
Machine learning
Signal processing
Data analysis
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution 3.0 Brazil
Licenças Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15365
Data do documento: 7-Mar-2023
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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