ИИ от NSK диагностирует неисправности зубчатых передач

Известный производитель подшипников NSK совместно с Техническим университетом Мюнхена разработали и обучили нейросеть, которая на основе анализа вибраций может очень точно диагностировать неисправности зубчатых передач и других вращающихся узлов.
 
Повреждение шестеренок в зубчатых передачах часто приводит к внезапным остановкам таких дорогостоящих машин, как ветрогенераторы и промышленные редукторы.
При повреждении шестерен или подшипников качения изменяются их вибрационные характеристики. Например, если на зубе шестерни появляется точечная коррозия, то при каждом зацеплении этого зуба возникает небольшой удар. В результате, поверх обычных колебаний зацепления шестерни появляется последовательность периодических ударных колебаний. Если на поверхностях качения в подшипнике возникают дефекты из-за износа или коррозии, также появляются ударные колебания с характерной периодичностью, синхронизированной с вращением вала.
Однако точную диагностику неисправностей затрудняет тот факт, что вибрационные сигналы меняются в зависимости от скорости вала и нагрузки. Инженеры NSK решили привлечь самые современные технологии искусственного интеллекта, чтобы сделать диагностику более точной и своевременной.

Команда инженеров NSK в  сотрудничестве с Центром исследований зубчатых передач FZG Технического университета Мюнхена создали и обучили ИИ на базе архитектуры Transformer. В отличие от традиционных моделей, которые полагаются только на распознавание паттернов вибрации, новая система учитывает фундаментальные физические принципы, предсказывая обороты вала и частоту зацепления зубьев.

Тестирование прошло на стенде FZG с разными нагрузками и скоростями. Результаты впечатляют: ИИ точно выявляет повреждения в самых разных режимах работы, как будто понимает реальные механизмы деградации шестеренок и накопления дефектов.

  Предложенный NSK инструмент интеллектуальной диагностики помимо зубчатых передач также может быть применен ко многим типам вращающихся узлов. Его можно распространить на подшипники качения, ременные передачи и другие компоненты передачи мощности, а также комбинировать с различными типами датчиков. Тем самым открывается буквально новая эра в мониторинге состояния: чем раньше неутомимый ИИ распознает неисправность или дефект в промышленном оборудовании – тем меньше расходов потребуется на их устранение!