Uso del Reconocimiento de Imágenes y Aprendizaje Automático para la Evaluación Automática y Objetiva de Marcas de Inmovilidad en Rodamientos de Rodillos
Autores: Grebe, Markus; Baral, Alexander; Martin, Dominik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Uso del Reconocimiento de Imágenes y Aprendizaje Automático para la Evaluación Automática y Objetiva de Marcas de Inmovilidad en Rodamientos de Rodillos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
área de investigación
Marcas de estancamiento
Rodamientos de rodillos
Clasificación
Redes neuronales convolucionales
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Una de las principales áreas de investigación del Centro de Competencia en Tribología son las llamadas marcas de reposo (SSMs) en los rodamientos que ocurren si el rodamiento está expuesto a vibraciones o realiza solo micromovimientos. Las SSMs obtenidas de experimentos suelen ser fotografiadas, evaluadas y categorizadas manualmente en seis clases. Un proyecto interno ha investigado hasta qué punto se puede automatizar y objetivar esta evaluación. Las imágenes de las marcas de reposo fueron clasificadas utilizando redes neuronales convolucionales que se implementaron con la biblioteca de aprendizaje profundo. Con redes neuronales convolucionales básicas, se logró una precisión del 70.19% para la clasificación de las seis clases y del 83.65% para la clasificación de clases por pares. Las precisiones de clasificación se mejoraron mediante la augmentación de imágenes y el aprendizaje por transferencia con redes neuronales convolucionales preentrenadas. En general, se logró una precisión del 83.65% para la clasificación de todas las seis clases de marcas de reposo y del 91.35% para la clasificación de clases por pares. Dado que se generan 16 marcas individuales por cada ejecución de prueba en una prueba de casi reposo (QSST) típica del CCT y la desviación en la predicción de la clasificación es un máximo de un grado escolar, la precisión alcanzada ya es suficiente para llevar a cabo una evaluación confiable y objetiva de las marcas.
Descripción
Una de las principales áreas de investigación del Centro de Competencia en Tribología son las llamadas marcas de reposo (SSMs) en los rodamientos que ocurren si el rodamiento está expuesto a vibraciones o realiza solo micromovimientos. Las SSMs obtenidas de experimentos suelen ser fotografiadas, evaluadas y categorizadas manualmente en seis clases. Un proyecto interno ha investigado hasta qué punto se puede automatizar y objetivar esta evaluación. Las imágenes de las marcas de reposo fueron clasificadas utilizando redes neuronales convolucionales que se implementaron con la biblioteca de aprendizaje profundo. Con redes neuronales convolucionales básicas, se logró una precisión del 70.19% para la clasificación de las seis clases y del 83.65% para la clasificación de clases por pares. Las precisiones de clasificación se mejoraron mediante la augmentación de imágenes y el aprendizaje por transferencia con redes neuronales convolucionales preentrenadas. En general, se logró una precisión del 83.65% para la clasificación de todas las seis clases de marcas de reposo y del 91.35% para la clasificación de clases por pares. Dado que se generan 16 marcas individuales por cada ejecución de prueba en una prueba de casi reposo (QSST) típica del CCT y la desviación en la predicción de la clasificación es un máximo de un grado escolar, la precisión alcanzada ya es suficiente para llevar a cabo una evaluación confiable y objetiva de las marcas.