Design of a Solution for Predictive Maintenance of Production Machines with Pneumatic Actuators

Abstract

Disertační práce se zabývá diagnostikou poruch pneumatických systémů, která je dílčí oblastí prediktivní údržby. V teoretickém přehledu této práce je podrobně popsán pracovní postup prediktivní údržby, následně je představena problematika detekce tzv. change-points a nakonec je uveden přehled současného stavu poznání diagnostiky poruch pneumatických systémů. Praktická část práce je rozdělena do čtyř kapitol. Nejprve jsou uvedeny rovnice grey-box matematického modelu, které jsou použity při generování syntetických dat pro experimenty v další kapitole. V následujících kapitolách je představen pracovní postup diagnostiky poruch, na který navazuje kapitola věnovaná vývoji nového algoritmu extrakce příznaků pro on-line diagnostiku poruch. Nakonec je popsán návrh univerzálního monitorovacího zařízení.This dissertation addresses fault diagnosis of pneumatic systems, which is a sub-field of predictive maintenance. In the theoretical overview of this work, a detailed description of the predictive maintenance workflow is given, followed by an introduction to the detection of change points, and, finally, an overview of the current state of knowledge of fault diagnosis in pneumatic systems is presented. The practical part of the thesis is divided into four chapters. First, the equations of a grey-box mathematical model are presented, which are used in to generate synthetic data for the experiments in the next chapter. In the following chapters, the development of a fault diagnosis workflow is presented, which is followed by a chapter dedicated to the development of a new feature extraction algorithm for on-line fault diagnosis. Finally, the design and development of a universal monitoring device is described.