background image

Prof. Krzysztof Jemielniak 

k.jemielniak@wip.pw.edu.pl 

http://www.zaoios.pw.edu.pl/kjemiel 

ST 107, tel. 22 234 8656 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Wykład 8 

Podejmowanie decyzji w układach AUMON 

Diagnozowanie zużycia ostrza w oparciu o wiele miar sygnałów 

logika rozmyta 

algorytmy hierarchiczne 

Automatyczne 

Monitorowanie i 

Nadzór Wytwarzania 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Integracja miar, diagnoza 

sy

g

n

ały

 

czujniki 

przetwarzanie   

sygnałów 

filtry, statystyka, 

FFT, RMS,... 

mi

ar

sy

g

nałów

 

AKCJA ! 

integracja miar,  

diagnoza 

rozkaz 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Podejmowanie decyzji w układach AUMON 

• Diagnozowanie zużycia ostrza w oparciu o jedną 

miarę 

• układy komercyjne 
• propozycje ZAOiOS 

• Diagnozowanie zużycia ostrza w oparciu o wiele 

miar sygnałów 

• sieci neuronowe 
• logika rozmyta 
• algorytmy hierarchiczne 

• Wykrywanie katastroficznego stępienia ostrza 
• Rozpoznawanie postaci wiórów 

•   logika rozmyta 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Logika binarna (dwuwartościowa) 

Jednym z podstawowych praw logiki klasycznej jest tzw. „prawo wyłączonego 

środka" (łac. 

tertium non datum

).  

Jeśli jakieś stwierdzenie oznaczymy jako A, a jego zaprzeczenie jako ~A, to: 

jedno z nich musi być prawdziwe: 

 

 A or ~A = 1 (prawda); 

nie mogą być jednocześnie prawdziwe oraz nie mogą być jednocześnie 
fałszywe: 

 

A and ~A = 0 (fałsz); 

 

Prawo wyłączonego środka jest prawdziwe, gdy stosujemy precyzyjne 
określenia (symbole), ale nie jest prawdziwe, gdy symbole są mgliste, 
niewyraźne, jakimi praktycznie są wszystkie określenia  

"The law of the excluded middle is true when precise symbols are employed but it is 
not true when symbols are vague, as, in fact, all symbols are” Bertrand Russell 
("Vagueness". Australian J. Philosophy, 1,1923): 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Co to znaczy młody? 

Generalnie za młodych uznaje się ludzi z przedziału od 0 do 20 lat.  

Jeśli użyjemy precyzyjnych przedziałów (logiki binarnej) do 
zdefiniowania ludzi młodych, wtedy osoba w dniu swoich 20 urodzin 
jest nadal młoda (należy do zbioru).  

Ale następnego dnia po swoich 20 urodzinach ta osoba jest już stara 
(nie należy do zbioru).  

wiek 

20 

młody  

stary  

Czyli jesteście Państwo starzy?! 

Jakie jest na to lekarstwo?

  

Logika rozmyta (

fuzzy logic

)  

tu: rozmycie granicy między ścisłym podziałem na młodych i starych 

przynależność 

do zbioru 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Czym jest logika rozmyta? 

• Logika rozmyta (ang. fuzzy logic), jedna z logik 

wielowartościowych (ang. multi-valued logic), stanowi 
uogólnienie klasycznej dwuwartościowej logiki.  

• Została zaproponowana przez Lotfi Zadeha (1973), jest 

ściśle powiązana z jego teorią zbiorów rozmytych 
(1965).  

Lotfi Asker Zadeh  
(Lotfi Aliaskerzadeh)  
ur. 4 lutego 1921 w 
Baku, Azerbejdżan)  
automatyk amerykański 
 

• Logika rozmyta stanowi rozszerzenie tradycyjnej logiki binarnej 

• pozwala na opisywanie zjawisk fizycznych w sposób bardziej 

naturalny dla człowieka, 

• a zarazem zrozumiały dla układów sterowania maszynami 

background image

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Czym jest logika rozmyta? 

• Logika rozmyta okazała się bardzo przydatna w zastosowaniach 

inżynierskich, czyli tam, gdzie klasyczna logika klasyfikująca jedynie 

według kryterium prawda/fałsz nie potrafi skutecznie poradzić sobie z 
wieloma niejednoznacznościami i sprzecznościami. 

• Znajduje wiele zastosowań, między innymi 

w elektronicznych systemach sterowania  

maszynami,  

pojazdami,   

automatami 

w zadaniach eksploracji danych czy też w budowie systemów ekspertowych. 

• Metody logiki rozmytej wraz z algorytmami ewolucyjnymi i sieciami 

neuronowymi stanowią nowoczesne narzędzia do budowy inteligentnych 

systemów mających zdolności uogólniania wiedzy 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Zbiory rozmyte 

wiek 

20                     30 

młody  

dojrzały  

Ludzie w wieku od 0 do 20 lat należą w pełni do zbioru młodych (mają 
wartość przynależności do zbioru równą 1).  

Ludzie po trzydziestce są… powiedzmy dojrzali 

Ludzie w wieku od 20 do 30 lat są stosunkowo młodzi, czyli częściowo należą 
do zbioru młodych, a częściowo dojrzałych.  

Na przykład osoba, która ma 22 lat… 

jest młoda w 80%  

i dojrzała w 20% 

Ludzie, którzy maja powyżej 30 lat nie są członkami zbioru młodych – są 
dojrzali  

prz

yn

al

no

ść

 

do

 z

bi

oru

 

1.0 

22 

0.8 

0.2 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Zbiory rozmyte 

• W logice rozmytej między stanem 0 (fałsz) a stanem 1 (prawda) rozciąga 

się szereg wartości pośrednich, które określają stopień przynależności 

elementu do zbioru. 

• Zbiory rozmyte odnoszą się nie tylko do „rozmycia” alternatywy binarnej 

(true-false) lecz mogą być rozciągnięte na wszystkie wartości argumentu, 
może ich być dowolnie wiele 

• Zamiast dwuwartościowego „prawda” - „fałsz” , „tak”, „nie” możemy mieć: 

NIE – raczej nie – być może – chyba tak – prawie tak  –TAK 
niemowlę – dziecko – młody – dojrzały – w sile wieku – stary 

a każda z tych „wartości” rozmyta, odpowiadające jej zbiory nachodzą na sąsiednie 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Przetwarzanie zmiennych rzeczywistych na 
zbiory rozmyte (zmienne lingwistyczne) 

Do systemu logiki rozmytej trafiają zmienne wejściowe w postaci wartości rzeczywistych, 
np.: f=0.24 mm/obr, F

c

=1200 N, F

f

=380 N.  

Są one przetwarzane na zmienne lingwistyczne (zbiory rozmyte) takie jak:  

siła skrawania ~850 N, siła skrawania ~1100 N,..., siła posuwowa ~320 N,...., posuw 
~0.17, posuw ~0.25... itp.,  

 

wedle narzuconych przez operatora schematów: 

Siła F

f

 o wartości rzeczywistej 380 N jest w tym przypadku reprezentowana w postaci 

lingwistycznej przez współczynnik 

 przynależności do każdego ze zbiorów: 

F

f

 około 320N: 

 0.8 

F

f

 około 620N: 

 = 0.2 

F

f

 około 950N: 

 = 0 

F

f

 około 1400N: 

 = 0 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Budowa bazy wiedzy systemu logiki rozmytej  

Wiedza w systemach logiki rozmytej (SLR) tworzona jest przez ekspertów 
jako zestaw heurystycznych reguł wnioskowania typu MIMO (multiple input 
multiple output), które można zapisać w postaci:

 

jeśli   

x1  

jest ~

 X1

 

i

   

x2  

jest

 

~

 X2   

:

 

i

  

xn  

jest

 

~

 Xn    

 

to 

y1  

jest

 

~

 Y1 

:

 

to 

ym  

jest ~

 Ym 

X={X1...Xn} oznacza zbiór n wartości zmiennych lingwistycznych x={x1...xn}   
- przesłanki wnioskowania  

Y={Y1...Ym} jest zbiorem m wartości zmiennych lingwistycznych y={y1...ym}  
- wnioski  

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Wnioskowanie w logice rozmytej  

• Jeśli przesłanki przyjmują wartości odpowiadające dokładnie którejś z reguł, 

wnioski są jednoznaczne (pewność = 1.000) 

• Zwykle jednak wartości zmiennych wejściowych (przesłanek) są gdzieś 

pomiędzy 

• Odpowiadają wtedy kilku wnioskom, z różnym stopniem przynależności 

• Jako wynik wnioskowania otrzymuje się lingwistyczną wartość zmiennej 

wyjściowej określoną stopniem przynależności do każdego ze zbiorów 

rozmytych, na które podzielony został zakres zmienności  

• Wynik wnioskowania w postaci stopnia przynależności do zbiorów rozmytych 

z zakresu zmienności zmiennej wyjściowej można następnie przetłumaczyć 

na wartość rzeczywistą według metody 

Środka Ciężkości

background image

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Metoda Środka Ciężkości 

Wyobraźmy sobie, że tą zmienną wyjściową będzie zużycie ostrza VB

B

, określone 

wartościami lingwistycznymi  

ostre (~0),  

stępione (~0.3)  

bliskie KSO (~0.6).  

Jeśli z zastosowania jednej z reguł wyniknie: 

ostrze jest stępione ze stopniem przynależności 

 = 0.3,  

z innej reguły, że jest bliskie KSO ze stopniem przynależności 

 = 0.7 ,  

to dyskretną wartość zużycia ostrza wyznacza się jako sumę zmiennej 
lingwistycznej 

   

 

VB

= 0.3*0.3 + 0.7*0.6 = 0.51 mm 

VB

B

 

przynależność 

do zbioru 

 

 

0          0.1         0.2        0.3         0.4        0.5        0.6 mm 

ostre 

stępione 

~KSO 

0.3 

0.7 

0.44 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Diagnostyka zużycia ostrza oparta na 
laboratoryjnych pomiarach sił skrawania 

Zabieg 

 

 

 

 

 

 

 

a

p

 

1.5 

 

1.5 

 

1.5 

 

1.5/3 

 

1.5 

 

1.5/3 

 

f

 

0.24 

 

0.17 

 

0.47 

 

0.47 

 

0.33 

 

0.33 

 

v

c

 

351 

 

417 

 

251 

 

251 

 

300 

 

300 

 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Wyniki pomiarów sił skrawania w funkcji 
zużycia ostrza 

F

= F

c

(a

p

, f)

  

 

F

c   

  F

c

(VB) 

 (1)

 

F

f  

= F

f

 (a

p

, VB

B

 

F

f    

  F

f

(f)   (2)

 

 

VB

B

 = VB

B

(F

f

, a

p

)

 

 

(3)

 

lub

 

VB

B

= VB

B

[F

f

, a

p

(F

c

, f)]

 

(4)

  

Eksperyment wykorzystany do uczenia 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Eksperyment wykorzystany do testowania 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Test W5I

  

 Test W7I

  

 

Test W5I

  

 Test W7I

  

Próba zakończona naturalnym stępieniem 

Próba zakończona ścięciem naroża 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Program „Fuzzy Decision Support System” 
zastosowany w badaniach  

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Budowa zmiennych lingwistycznych 

Posuw podzielono na cztery zbiory zgodnie z planem 

Siłę główną opisano sześcioma zmiennymi lingwistycznymi odpowiadającymi 
średnim wartościom tej siły dla poszczególnych zestawów parametrów skrawania 

siła F

~2.65 

 

~2.0 

 

~1.4 

~1.1 

~0.85 

~0.65 

F

c

(kN)

 

0.47*3.0 

0.33*3.0 

0.47*1.5 

0.33*1.5 

0.24*1.5 

0.17*1.5 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Budowa zmiennych lingwistycznych dla VB

B

 i F

Najważniejsze było utworzenie zbiorów rozmytych (zmiennych lingwistycznych) 
dla siły posuwowej i zużycia ostrza 

VB

B

 

0                     0.1              0.2                  0.3               0.4                  0.5                  

 

ostre 

~0 

stępione 

~0.3 

bliskie KSO 

~0.6 

siła F

~1.40 

 

 

~0.95 

 

~0.65 

 

~0.32 

F

(kN

background image

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Budowa bazy wiedzy (reguł) 

1. jeśli f ~0.17 i F

c

 ~650 i F

f

 ~320 

     to a

p

 ~1.5 i VB

B

 ~0 

3. jeśli f ~0.33 i F

c

 ~1100 i F

f

 ~320 

     to a

p

 ~1.5 i VB

B

 ~0 

7. jeśli f ~0.17 i F

c

 ~650 i F

f

 ~620 

     to a

p

 ~1.5 i VB

B

 ~0.3 

12. jeśli f ~0.47 i F

c

 ~2650 i F

f

 ~950 

     to a

p

 ~3.0 i VB

B

 ~0.3 

15. jeśli f ~0.33 i F

c

 ~1100 i F

f

 ~950 

     to a

p

 ~1.5 i VB

B

 ~0.5 

18. jeśli f ~0.47 i F

c

 ~2650 i F

f

 ~1400 

     to a

p

 ~3.0 i VB

B

 ~0.5 

 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Przewidywanie zużycia z przez sieć neuronową i system 
logiki rozmytej  

System logiki rozmytej 
 

e

u

=0.0270  m

u

=0.0670 

 

e

t

=0.0351   m

t

=0.1460 

Wyniki uzyskane przez sieć 3A: 
 

e

u

=0.0160  m

u

=0.0379 

 

e

t

=0.0367  m

t

=0.1677 

W obu przypadkach wystarczyły informacje od siłach F

c

, F

f

  i posuwie f.  

Informacje o zmianach głębokości skrawania były zbędne.  

Sieć neuronowa znacznie lepiej dopasowuje 
się do 

danych uczących 

– tak zbudowany jest 

algorytm uczenia.  

System logiki rozmytej budowany jest „na 
oko”, intuicyjnie , lecz powoduje gorsze 
dopasowanie do 

danych uczących 

.  

Stworzona baza wiedzy jest bardziej ogólna – 

wyniki testowania 

są lepsze niż dla sieci 

neuronowej. 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Zakres zastosowania logiki rozmytej 

Logika rozmyta jest niezbędna lub korzystna do: 

• Złożonych systemów trudnych lub niemożliwych do 

modelowania 

• Systemów sterowanych przez eksperta 

• Systemów wykorzystujących obserwacje człowieka jako 

wejścia będące podstawą do tworzenia reguł 

• Systemów, które z natury rzeczy są nieokreślone ściśle, jak 

występujące w naukach społecznych 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Wady i zalety logiki rozmytej 

Zalety  

• Nie jest potrzebny model 

matematyczny 

• Stosuje się zmienne lingwistyczne 

zamiast numerycznych 

• Prostota pozwala na 

rozwiązywanie problemów dotąd 
nierozwiązanych 

• Bardzo efektywna w niepewnych 

warunkach 

• Dane są zwarte, a szybkość 

przetwarzania wysoka 

Wady  

• Trudno zbudować model 

matematyczny na podstawie 
systemu rozmytego 

• Wymaga wielu symulacji i 

precyzyjnego dostrajania przed 
osiągnięciem zdolności do pracy 

• Przyzwyczajenie przemawia za 

systemami ścisłymi 
matematycznie 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Podejmowanie decyzji w układach AUMON 

• Diagnozowanie zużycia ostrza w oparciu o jedną 

miarę 

• układy komercyjne 
• propozycje ZAOiOS 

• Diagnozowanie zużycia ostrza w oparciu o wiele 

miar sygnałów 

• sieci neuronowe 
• logika rozmyta 
• algorytmy hierarchiczne 

• Wykrywanie katastroficznego stępienia ostrza 
• Rozpoznawanie postaci wiórów 

•   algorytmy hierarchiczne 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Integracja miar oparta na algorytmach 
hierarchicznych 

• Etap I oszacowanie zużycia ostrza w oparciu o 

pojedyncze miary 

model zależności miary od zużycia 

• Etap II integracja pojedynczych wyników we wspólne 

oszacowanie zużycia 

sieci neuronowe 

uśrednianie 

Dowolna liczba miar w pierwszym etapie. 

W drugim etapie można eliminować wyniki znacznie 

odbiegające od średniej, nietypowe 

background image

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

SF

Tf

2

[

D

T]

 

D

T

 

SF

2

[n

D

T

 

D

T

2

 

D

T

3

 

SF

3

[

n] 

30

 

SF

Tf

3

[

D

T]

 

D

T

D

T

4

 

D

T

n

 

. . . 

SF

Tf

1

[

D

T] 

D

T

 

0       20       40      60      80     100  % 

 

D

T

1

 

SF

1

[n

0       20       40      60      80     100  % 

 

0       20       40      60      80     100  % 

 

Integracja miar algorytmem hierarchicznym 

Etap I  
Oszacowanie 

D

T na podstawie każdej 

miary oddzielnie 

       

SD

T

i  

 

D

T=  ̶ ̶ ̶ ̶ ̶  

          n  

Etap II  
Oszacowanie 

D

T jako średniej z 

pojedynczych wskazań 

Wspólne oszacowanie brane jest jako 
wyjściowe 

D

T

B

 w następnym kroku 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Badania doświadczalne w warunkach przemysłowych 

CBKO,VENUS 450 

Narzędzie: CNMG 100408 BP30A 

Materiał obrabiany: stal 45  

a

p

=1,5 i a

p

 = 2 mm 

f = 0.1 mm/obrót   

v

= 150 m/min 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Wyniki integracji czterech miar 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Wyniki integracji dziesięciu miar 

Po zwiększeniu 

progów przydatności 
miar algorytm wybrał 
10 miar 

 
 

• Dokładność 

oszacowania wzrosła 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Testowanie algorytmu – założenia 

1. Testowanie opracowanej strategii z wykorzystaniem 

innych

 danych doświadczalnych 

 inne narzędzia 

 inny materiał obrabiany 

 inna obrabiarki 

2. Układ bez ingerencji operatora: 

wyznacza miary z automatycznie wybranych fragmentów sygnału 

automatycznie je selekcjonuje 

wyznacza zależności miar od 

D

T (tablice MS

u

[

D

T] 

oszacowuje aktualne wartości 

D

3. Operator jedynie informuje układ o początku i końcu pierwszego okresu 

trwałości oraz o wymianie narzędzia 

4. Parametry pracy układu nie są zmieniane (są takie jakie zostały dobrane 

w trakcie jego budowy) 

• inne parametry 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Badania doświadczalne – eksperyment 2 i 3 

Czujnik AE  

Czujnik sił 

skrawania 

Materiał obrabiany: stal NC6  

Eksperyment 2 

Płytka pokrywana Iscar WNMG 
080408 TF IC907                   
a

p

=1 i a

p

=2 mm, f=0.1 mm/obr              

v

c

=140 m/min 

Tokarka TKX 50N 

Eksperyment 3 

Płytka niepokrywana Baldonit TNMN 
220412 S10S                         

a

p

=1mm, f = 0.1 i 0.15 mm/obr  

vc = 120 m/min 

background image

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Testowanie algorytmu – wybrane miary 

 

 

Eksperyment 1: 
F

fMed2s

 , F

fMom2

F

fMax1s-śred

F

pMax1sred

, F

pMed2s

AE

śred

, F

cŚred2s

 , 

F

pmin1s-Śred,

AE

SumdY2s

,  

F

cMax1s-Śred

  

 
10 miar 

Eksperyment 2: 
F

fMax1s-Śred

, F

fŚred

F

fMom2

, F

cŚred

,  

F

cMax1s-Śred

, F

cMin1s-

Śred

, F

cSumdY

, F

cMom22s

F

pMax1s-Śred

, F

pmin1s

F

pMom22s

, AE

Śred

AE

min1s-Śred

, AE

Max1s

AE

Mom2

  

 

15 miar

 

Eksperyment 3:  
F

fMax1s-Śred

, F

fŚred2s

F

fMax1s

, F

fMin1s-Śred

F

fSumdY2s

, F

fMom2

F

fSumdY

, F

cMed

,  

F

cMin1s-Śred

, F

cSumdY2s

F

cSumdY

, F

cMom22s

F

cMom2

, F

pMed2s

F

pMax1s-Śred

, F

pMax1s

F

pmin1s-Śred

, F

pSumdY2s

F

pMom2

, AE

Śred

AE

min1s-Śred

, AE

min1s

AE

SumdY2s

  

 

23 miary 

 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Testowanie algorytmu – wyniki eksperyment 2 

15 miar 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Testowanie algorytmu – wyniki eksperyment 3 

23 miary 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Diagnostyka zużycia ostrza przy obróbce Inconel 625 

Spośród 582 dostępnych miar sygnałów AE, V

y

, V

z

, F

x

 i F

z

 wybrano automatycznie 

powiązane z 

D

T, powtarzalne : 

Siły              

      Drgania          

 

AE 

F

x

           F

  V

y

           V

AE

RMS

        AE

RAW 

11 

Wyniki integracji miar algorytmem hierarchicznym 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Diagnostyka zużycia ostrza przy obróbce Inconel 625 

A gdyby tak założyć, że 
mamy mniej sygnałów? 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

F

x       

F

x

+F

z       

F

All 

signals 

V

y         

V

y

+V

z      

V

 AE

RMS

   AE   AE

raw

 

V+AE V+AR

RMS

 

20 

 
 
 

15 

 
 
 

10 

 
 
 

 
 
 

RM

SE

 

10.3 

 9.4  

13.6 

 8.7  

13.7  13.4  16.4 

14.4 

21.7 

19.9 

12.9 

12.5 

Diagnostyka zużycia ostrza przy obróbce Inconel 625 

background image

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Podsumowanie 

• Układy oparte na pojedynczej mierze sygnału 

nie mogą zapewnić wymaganej dokładności 
wskazań 

• Sieci neuronowe nie są najodpowiedniejszym 

narzędziem do integracji miar sygnałów przy 
ograniczonej ilości danych uczących 

• Algorytmy hierarchiczne wydają się obecnie 

najskuteczniejszą metodą integracji miar 

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technik Wytwarzania 

Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem 

Jakieś pytania?