Ein af niðurstöðum þroska tækni eins og Internet of Things (IoT), Augmented Reality (AR) og Cloud Computing er hækkun snjallverksmiðjunnar. Sífellt kunnuglegri sjón í snjöllum verksmiðjum eru vélmenni samvinnu. Samstarf vélmenni gegna nú þegar mikilvægu hlutverki í snjallri framleiðslu og mun taka að sér fleiri aðgerðir og veita meira gildi í verksmiðjunni með tímanum.
Þar sem snjallar verksmiðjur treysta í auknum mæli á samvinnu vélmenni til að uppfylla nauðsynlegar aðgerðir sínar, verður það enn mikilvægara að þær starfi áreiðanlega og án óáætluðra niður í miðbæ. Þetta hefur orðið til þess að framleiðendur vélmenni framleiðendur gera kleift að spá fyrir um viðhald í vörum sínum: snemma viðvörun fyrir notendur ef bilun sem gæti á endanum stofnað rekstri samvinnuvélar þeirra í hættu. Það býður upp á tækifæri til að laga galla innan fyrirhugaðra viðhaldstíma án þess að truflun af völdum óvæntra vélabrests.
Í samvinnu vélmenni treysta forspárviðhaldskerfi á skynjara sem greina lítil frávik í hreyfingu útlima og liða, svo og í mótorunum sem knýja þá:
- Skynjarar eins og hröðunarmælar og tregða mælingareiningar (IMUS) geta greint titring af völdum burðarbragða osfrv.
- Ultrasonic skynjarar taka upp einstaka hljóðeinangrun til að greina óhóflegan núning.
Vélanámstækni, útibú gervigreindar (AI), eru notuð til að gera samvinnu vélmenni kleift að greina mismun á titringi og hljóðmynstri frá viðmiðunarstað þegar samvinnuvélarinn er glæný eða í þekktu óskemmdu ástandi. Greining á óeðlilegum mynstrum gerir kerfinu kleift að greina snemma mistök og kalla fram beiðnir um fyrirhugaðar viðgerðir og viðhald á plöntustjórnunarkerfinu.
Í fyrstu útfærslum á vélanámi rann flókin taugakerfi reiknirit til að þekkja mynstur í skynjara merki venjulega lítillega í öflugum örgjörvi byggðri tölvukerfi.
Slík miðstýrð kerfi settu hins vegar mikla byrði á vinnslubúnað þegar fjallað var um aðföng frá miklum fjölda samvinnu vélmenni, sem leiddi til mikillar orkunotkunar og tóku umtalsvert magn af bandbreidd í netkerfinu sem tengir vélmenni við aðal stjórnkerfið.
Tilkoma nýrrar kynslóðar skynjara með innbyggðri AI getu býður nú upp á samvinnu vélmenni framleiðendur nýja leið til að gera kleift að læra á staðnum. Með því að nota verkfæri og hugbúnað frá Stmicroelectronics, brautryðjandi í þróun vélarnámsskynjara, getur samvinnu vélmenni hönnunarverkfræðingar nýtt sér nýja, einfaldari leið til að byggja upp forspárviðhald getu í vörur sínar.
Fjölbreytt MEMS skynjarar fyrir titring og ultrasonic mælingar
ST býður upp á eitt af stærstu eignasöfnum iðnaðarins af MEMS skynjara, þar á meðal hraðamælum, IMUS, þrýstingskynjara og hljóðnemum. Skynjunarþættirnir eru framleiddir með því að nota sérhæfða míkrómatferli en IC tengi eru þróuð með sérhæfðri CMOS tækni. Þetta gerir kleift að hanna sérhæfðar hringrásir sem passa við einkenni skynjunarþáttarins.
Þessi tækni liggur til grundvallar mikilli afköst IIS3DWB, til dæmis þriggja ás öfgafullu breiðbreiddar MEMS hröðunarmælir, sem er tilvalið til að greina titring sem myndast af gölluðum vélum. ST býður einnig upp á hreyfiskynjaraeiningar byggðar á MEMS skynjara ICS: ISM33 0 DHCX, til dæmis, er kerfis-í-pakka vara sem inniheldur afkastamikil 3D stafrænu hröðunarmælir og 3D stafræn gírósópum sem eru sniðin fyrir iðnað 4.0 forrit.
Vélanám byggt á rökfræði ákvörðunartrés
ISM330DHCX er eitt af MEMS skynjaratilboðum ST sem inniheldur innbyggða AI virkni í formi vélanáms kjarna (MLC). Þessi vélanámsgeta gerir rekstraraðilum kerfisins kleift að flytja nokkrar forspárviðhaldsalgrím frá aðal umsóknarvinnsluaðila til skynjarans, þar sem hollur MLC neytir mun minni krafts.
Svo hvernig getur litlir, litlir, lágmark-kraftvinnsluaðferðir fyrir skynjarann veitt vélarnámsgetu sem venjulega myndi krefjast stórs, kraft-svangrar umsóknarvinnsluaðila?
Svarið liggur í ákvörðunartré rökfræði sem ST felur í sér snjallskynjara sína: ST-virkir ákvarðanir trjáa reiknirit eru einfaldari en hefðbundnar taugakerfisalgrímar og neyta þess vegna mun færri kennsluferða og krafts.
Ákvörðunartré er stærðfræðilegt tæki sem samanstendur af röð stillanlegra hnúta. Hver hnútur táknar ástand „IF-Then-Esse“ sem ber saman inntaksmerki (þ.e. megindlegt gildi reiknað út frá hráum skynjara gögnum) við þröskuldgildi.
Hægt er að stilla ISM330DHCX til að keyra allt að átta ákvörðunartré samtímis og sjálfstætt. Ákvörðunartrén eru geymd í tækinu og niðurstöðurnar eru búnar til í sérstökum framleiðsluskrám. Hægt er að lesa niðurstöður ákvörðunartrésins hvenær sem er af örstýringu eða umsóknarvinnsluaðila. Skynjarinn getur einnig valdið truflunum fyrir hverja breytingu á niðurstöðum sem myndast af ákvörðunartrénu.
Hvernig ákvarðunartré rökfræði virkar
Forspárlíkan fyrir ákvörðunartréð er smíðað úr mengi þjálfunargagna og geymd í ISM330DHCX. Þjálfunargögnin eru skráð í viðeigandi ástandi (þ.e. í góðu ástandi, laus við galla) við rekstur samvinnu vélmenni.
Ákvörðunartré er aðferð þar sem MLC greinir sameiginlega eiginleika í hráum skynjara gögnum. Þessir algengu eiginleikar munu vera grundvöllur „líkans“ sem skynjararnir munu nota til að bera saman rekstur samvinnu vélmenni. Ef framleiðsla skynjarans passar mjög vel við líkanið, þá er samvinnu vélmenni bilað. Ef skynjarinn er ekki fær um að passa rauntíma mælingar sínar við líkanið, er hugsanleg bilun tilgreind og viðvörun send til vélarinnar.
Hver hnútur ákvörðunartrésins inniheldur ástand þar sem aðgerðirnar eru bornar saman við ákveðinn þröskuld. Ef ástandið er satt er næsti hnúturinn í hinni sönnu leið metinn. Ef skilyrðið er rangt er næsti hnúturinn í fölsku slóðinni metinn, eins og sýnt er á mynd 1. Ástand ákvörðunartrésins mun þróast hnút með hnút þar til niðurstaðan er að finna. Niðurstaða ákvörðunartrésins skilgreinir atferlisflokk “: þegar um er að ræða líkamsræktarband, gæti slíkur flokkur verið„ gangandi “eða„ skokk “. Í forspárviðhaldsumsóknum fyrir samvinnu vélmenni, samsvara mismunandi vinnuálag samvinnuvélar mismunandi flokka.
Ákvörðunartré samanstendur af mörgum hnútum
Ákvörðunartréð býr til nýja niðurstöðu fyrir hvern tíma glugga, en lengdin er stillt af notandanum til að fanga einkenni viðkomandi virkniflokks. Einnig er hægt að breyta niðurstöðunni með viðbótar valfrjálsri síu sem kallast „meta-flokkari“ sem gildir um innri teljara um framleiðslutréútganginn.
Hægt er að nálgast virkniflokkana sem viðurkenndir eru af MLC (í formi síaðs eða ósía ákvörðunartrés) í gegnum skrár ISM330DHCX einingarinnar.