2-3-3- هزینه استراتژی جاری تعمیراتی………………………………………………………………  20

 

2-4- طراحی یك برنامه نت پیش بینانه………………………………………………………………. 21

 

2-4-1-امتیازات نت پیش بینانه……………………………………………………………………………..  22

 

2-5-تكنیكهای نت پیش بینانه ……………………………………………………………………………… 23     2-5-1-مانیتورینگ ارتعاش……………………………………………………………………………………… 24

 

2-5-2-انواع سیستمهای ترموگرافی……………………………………………………………………….. 24

 

2-5-3-ترایبولوژی…………………………………………………………………………………………………..  25

 

2-5-4-بازرسی بصری……………………………………………………………………………………………..  25

 

2-5-5-مافوق صوت ………………………………………………………………………………………………  26

 

2-5-6-تکنیکهای دیگر ………………………………………………………………………………………..   26

 

2-6- ایجاد یك برنامه نت پیش بینانه  ………………………………………………………………   26

 

2-6-1-اهداف ، مقاصد و امتیازات ……………………………………………………………………..   27

 

2-6-2-الزامات عملی……………………………………………………………………………………………   28

 

2-6-3-انتخاب یک سیستم نت پیش بینانه ………………………………………………………  29

 

2-6-3-1-نیارهای پایه ای سیستم …………………………………………………………………….  30

 

 

• برنامه نت پیش بینانه كل كارخانه …………………………………………………………. 30

 

2-7-1-برنامه نت پیش بینانه مطلوب …………………………………………………………………  31

 

2-7-2- سیستم نت پیش بینانه مطلوب. …………………………………………………………   31

 

2-7-3-پیش بینی كافی نیست……………………………………………………………………………  31

 

2-8-مبانی نظری و مفاهیم تحقیق ……………………………………………………………………  32

 

2-8-1-روش تحقیق ………………………………………………………………………………………….  32

 

2-8-2-طراحی مدل پیش بینی ……………………………………………………………………….  35

 

2-8-3-داده کاوی ………………………………………………………………………………………………  35

 

فصل سوم: مروری بر تحقیقات انجام شده ………………………………………………………………………  37

 

 

 

3-1-مقدمه ………………………………………………………………………………………………………   38

 

3-2-سیستم پیش بینی نگهداری با استفاده تکنیکهای داده کاوی……………….   39

 

3-3-روشی عملی برای ترکیب داده کاوی و تشخیص خرابی …………………………. 44

 

3-4-روشی هوشمند برای بهینه سازی تعمیرات پیش گویانه…………………………. 49

 

3-5- برخی تکنیکهای نگهداری و تعمیرات پیش گویانه………………………………… 57

 

3-6-مروری بر تعمیرات مبتنی بر شرایط و زمان در برنامه های صنعتی………. 59

 

فصل چهارم: روش تحقیق(ارایه راهکار،الگوریتم و مدل پیشنهادی روش تحقیق)………. 61

 

 

 

4-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………….  62

 

4-2-طراحی مدلCBM………………………………………………………………………………….. 64

 

4-2-1-انتخاب بخش، واحد یا محیط پایش……………………………………………………  64

 

4-2-2-انتخاب پارامترها و معیارهای پایش تجهیزات……………………………………… 65

 

4-2-3-انتخاب روش مدلسازی پیش بینی …………………………………………………….  66

 

4-2-4-مدل فیزیکی ………………………………………………………………………………………..  67

 

4-3-تعیین اهداف داده کاوی  …………………………………………………………………………  68

 

4-4- شروع مراحل انجام پروژه  ………………………………………………………………………  70

 

4-4-1-انتخاب کارخانه ها و تجهیزات مورد نظر برای پروژه  ……………………….  70

 

4-4-2-شناخت داده………………………………………………………………………………………….  71

 

4-4-3-آماده سازی و آنالیز داده  …………………………………………………………………….  72

 

4-4-4-اکتساب داده / جمع آوری و ورود داده………………………………………………  74

 

4-4-5-پالایش داده ها …………………………………………………………………………………….  77

 

4-5-آنالیز داده ها ………………………………………………………………………………………….. 78

 

4-5-1-آنالیز داده های وضعیت و شرایطی………………………………………………….  78

 

4-5-2-آنالیز داده های رخداد خرابی……………………………………………………………  84

 

4-6-طراحی و توسعه مدل ……………………………………………………………………………  90

 

4-6-1-بررسی سطح آستانه پارامترها ………………………………………………………….  90

 

4-6-2-شناخت خوشه های خروجی ……………………………………………………………. 92

 

4-7-طراحی مدل با روشهای داده کاوی……………………………………………………….  93

 

4-7-1-طراحی مدل با استفاده از درخت تصمیم………………………………………… 94

 

4-7-2-طراحی مدل با استفاده از روش شبکه عصبی  MLP…………………….96

 

4-7-3-طراحی مدل با استفاده از روش شبکه عصبی KNN………………….. 100

 

4-8-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………… 103

 

فصل پنجم: بررسی و تحلیل داده ها و نتایج تحقیق………………………………………………….. 104

 

 

 

5-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………….105

 

5-2- بررسی خروجی ونتایج وارزیابی مدل بر پایه روش DT …………………….105

 

5-2-1-ارزیابی مدل بر اساس روش DT …………………………………………………. 107

 

5-3- بررسی خروجی و نتایج روش MLP………………………………………………. 109

 

5-3-1-ارزیابی مدل بر اساس روش MLP………………………………………………. 111

 

5-4- بررسی خروجی و نتایج روش KNN……………………………………………… 113

 

5-4-1-ارزیابی مدل بر اساس روش  KNN……………………………………………. 115

 

5-5-ارزیابی و تفسیر نتایج و خروجی ها ……………………………………………………117

 

5-6-نتایج ………………………………………………………………………………………………………118

 

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادها …………………………………………………………………….. 119

 

 

 

6-1- نتایج کلی حاصل از پروژه………………………………………………………………….. 120

 

6-2-پیشنهادهایی برای آینده ……………………………………………………………………. 121

 

 

 

فهرست جدول ها

 

 

 

 

 

عنوان و شماره                                                                                                     صفحه                                                                               

 

جدول 1- ماتریس Confusion………………………………………………………………………………………………67

 

جدول 2- ماتریس Confusion برای سه دسته کلاس………………………………………………………….69

 

جدول 3- محاسبه نرخ مثبت صحیح،نرخ مثبت غلط و دقت……………………………………………………69

 

جدول 4- نام پارامترهای کارخانه فشارقوی……………………………………………………………………………….73

 

جدول 5- نام پارامترهای کارخانه بی بی حکیمه 2……………………………………………………………………73

 

جدول 6- نمونه فرم ورود اطلاعات کارخانه بی بی حکیمه 2……………………………………………………74

 

جدول 7- نمونه فرم ورود اطلاعات کارخانه فشارقوی……………………………………………………………….75

 

جدول 8- نمونه ای از فرم پر شده وپالایش نشده کارخانه بی بی حکیمه 2……………………………77

 

جدول 9- نمونه ای از فرم پر شده و پالایش شده کارخانه بی بی حکیمه ……………………………..78

 

جدول 10- ماتریس الگو برای متغیرها کارخانه فشار قوی……………………………………………………….79

 

جدول 11- ماتریس آمارهای توصیفی کارخانه فشار قوی………………………………………………………..81

 

جدول 12- پارامترهای جدید ایجاد شده توسط روشPCA…………………………………………………….83

 

جدول 13 – نمایی از فاکتورهای جدید تولید با روش PCA……………………………………………………84

 

جدول 14- تغییرات ناگهانی فاکتور2 در رخداد خرابی…………………………………………………………87

 

جدول 15 – آمار خرابی های کارخانه بی بی حکیمه 2…………………………………………………………88

 

جدول 16- مقدار پارامترها در حالات خرابی …………………………………………………………………………90

 

جدول 17- مقادیر آستانه پایین و بالا برای پارامترها…………………………………………………………….91

 

جدول 18 – بازه های زمانی تعریف شده برای مدل……………………………………………………………..94

 

جدول 19- مجموعه داده آموزشی برای بازه زمانی (10-25)………………………………………………95

 

جدول 20- مجموعه داده آزمایشی برای بازه زمانی (10-25)……………………………………………..96

 

جدول 21- نتیجه تغییر مقادیر پارامترها در روش MLP……………………………………………………..98

 

جدول 22- مجموعه داده آموزشی برای بازه زمانی (3-15)…………………………………………………98

 

جدول 23- مجموعه داده آزمایشی برای بازه زمانی (3-15)……………………………………………….100

 

جدول 24- نتاِج تغییر مقدار K در روش شبکه عصبی KNN…………………………………………..101

 

جدول 25- مجموعه داده آموزشی برای بازه زمانی (10-20)………………………………………………101

 

جدول 26- مجموعه داده آزمایشی برای بازه زمانی (10-20)………………………………………………102

 

جدول 27- پیش بینی مدل بر پایه درخت تصمیم………………………………………………………………..106

 

جدول 28- نتایج پیش بینی خروجی در روش DT…………………………………………………………….108

 

جدول 29- درصد دقت پیش بینی در روش DT………………………………………………………………..108

 

جدول 30- مقایسه بازه های زمانی مختلف با روش DT برای پیش بینی برچسب خرابی در مدل طراحی شده…………………………………………………………………………………………………………………………….109

 

جدول 31- پیش بینی مدل بر پایه MLP………………………………………………………………………….110

 

جدول 32- نتایج پیش بینی خروجی در روش MLP……………………………………………………….112

 

جدول 33- درصد دقت پیش بینی در روش MLP…………………………………………………………..112

 

جدول 34- مقایسه بازه های زمانی مختلف با روش MLP برای پیش بینی برچسب خرابی در مدل طراحی شده…………………………………………………………………………………………………………………..112

 

جدول 35- پیش بینی مدل بر پایه KNN………………………………………………………………………..114

 

جدول 36- نتایج پیش بینی خروجی در روش KNN………………………………………………..115

 

جدول 37- درصد دقت پیش بینی در روش KNN……………………………………………………115

 

جدول 38- مقایسه بازه های زمانی مختلف با روش KNN برای پیش بینی برچسب خرابی در مدل طراحی شده…………………………………………………………………………………………………………….116

 

جدول 39-  مقایسه نهایی دقت پیش بینی هر سه روش برای هر سه خوشه خروجی در بازه های زمانی مختلف…………………………………………………………………………………………………………………….117

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                صفحه

 

شکل 1- قالب مفهومی معماری……………………………………………………………………………………………41

 

شکل 2- نمای کلی سیستم………………………………………………………………………………………………….42

 

شکل 3- گامهای روش IRIS-Pdm………………………………………………………………………………….46

 

شکل 4- نمایی از فرمت داده یکسان…………………………………………………………………………………….47

 

شکل 5- روش کلی و تعمیم یافته برای تعمیرات پیشگویانه………………………………………………51

 

شکل 6- الگوریتم تصمیم گیری نگهداری پیشگویانه…………………………………………………………..54

 

شکل 7- نمودارهای خرابی……………………………………………………………………………………………………57

 

شکل 8 – نمونه فرم دستی پر شده در کارخانه بی بی حکیمه 2……………………………………….76

 

شکل 9- نمودار تغییرات پارامترها در بازه زمانی………………………………………………………………….85

 

شکل 10 – حالتهای خرابی…………………………………………………………………………………………………..85

 

شکل 11 – حالتهای خرابی…………………………………………………………………………………………………..86

 

شکل 12- طراحی مدل پیش بینی با روش DT………………………………………………………………106

 

شکل 13- طراحی مدل درخت تصمیم برای بازه های زمانی مختلف………………………………107

 

شکل 14- طراحی مدل پیش بینی با روش MLP…………………………………………………………..110

 

شکل 15- طراحی مدل MLP برای بازه های زمانی مختلف …………………………………………111

 

شکل 16- طراحی مدل پیش بینی با روش KNN……………………………………………………….113

 

شکل 17- طراحی مدل KNN برای بازه های زمانی مختلف ………………………………………114

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نشانه های اختصاری

 

 

 

CBM= Condition Based Maintenance

 

CMMS=

 

CRISP-DM= CRoss-Industry Standard Process for DataMining

 

DT=Decision Tree

 

FA= Factor Analysis

 

FP=False Positive

 

H= Hidden Layer

 

ISF= Independence Significance Feature

 

KNN= K Nearest Neighbor

 

LR= Learning Rate

 

M= Momentum

 

MLP= Multilayer Perceptron

 

PCA= Principal Component Analysis

 

PDM= Predictive Maintenance

 

PM=Preventive Maintenance

 

TP=True Positive

 

WMS= Weighted Mean Slop

 

 

 

 

 

فصل اول