既存設備に異常検知をシンプルに実装
WaveTrackrは、既存設備の保全や状態監視に、機械学習アルゴリズムを容易に実装することが出来ます。高度なディープラーニングによるモデル学習等は不要です。一定時間「異常なし」状態をモニタリングすることで、WaveTrackrがパラメータを最適化し、異常検知が可能になります。一般的なPCで動作します。
WaveTrackrの拡張性として、熟練技能者が数十年間蓄積した診断カルテと実データを用いて、マルチモーダルニューラルネットワークを学習させた分類モデルによる、弊社の要因特定型振動診断AIアプリケーションとの連携も可能です。
◀︎相関行列による特徴量間の関係性を可視化します。
◀︎特徴量を次元削減し散布図に描画します。「異常なし」状態とそれ以外を平面上で表現します。特徴的なクラスタや占有領域の変化を確認することが出来ます。
◀︎再構成誤差を「異常度」と捉えることで設備状態を定量的に評価します。異常度のトレンドから自動的にしきい値が設定され、手動による調整も可能です。
トレンドグラフで傾向管理
振動診断において、ピーク値やRMS、波高率（クレストファクタ）等の計算は設備状態を把握する上で外せません。また、平均、分散（標準偏差）、歪度、尖度といった統計量も振動データを特徴付ける上で役立ちます。WaveTrackrでは、加速度波形だけでなく速度波形に対しても、これらの特徴量をトレンドグラフに描画します。通常とは異なる値が見られる際、それが突発的なものなのか、それとも時間と共に徐々に変化しているのかを判断することが出来ます。更に、各特徴量に対して個別に閾値を設定し、値が上回った際に自動保存する機能を有しています。
◀︎加速度及び速度波形データのピーク、RMS、波高率のトレンドグラフ
◀︎加速度及び速度波形振幅のヒストグラム。「異常なし」状態時の形状との違いを見出す際に役立ちます。
◀︎加速度及び速度波形データのピーク、RMS、波高率に対して閾値を設定します。閾値を上回った際はLEDが点灯し、そのときの波形を自動保存することも出来ます。
時系列波形で詳細を解析
異常検知と傾向管理では、設備状態を総合的にモニタリングする一方で、より生データに近い加速度の時系列波形からは詳細な情報を得ることが出来ます。軸受部の異常やミスアラインメント、架台の共振等、異常現象は波形パターンの変化として現れます。加速度波形と併せて速度及び変位もリアルタイムに同時に確認することが可能です。2チャネル以上同時計測する収録ハードウェアを使用した場合、リサージュ図形の描画が可能ですので、例えばアンバランス等の現象を可視化して解析することが出来ます。
設備の回転数やコンポーネントに応じて注視すべき周波数帯域がある場合、バンドパスフィルタを適用することが出来ます。
◀︎加速度、速度、変位の時系列波形は、グラフツールにより任意の範囲を直感的に拡大、移動することが可能です。
◀︎2チャネル同時計測を行うことで、加速度、速度、変位のリサージュ図形をリアルタイムに描画することが出来ます。
◀︎全ての時系列波形のグラフには低域と高域のカットオフ周波数を指定可能なバンドパスフィルタを実装しています。
周波数解析にて設備状態を把握
詳細解析を行う上で、時系列波形と併せて周波数領域でのデータの振る舞いの確認は必須です。WaveTrackrは、高速フーリエ変換（FFT）により加速度及び速度の周波数情報を算出します。時系列波形と同様にグラフパレットが実装されており、dB及びリニア表示の選択も可能です。パワースペクトル縦軸に対して閾値を設定することで、設定値を超える周波数ピークをリアルタイムに検出します。回転周波数やベアリングによる振動が周波数ピークとしてどのように現れて変化するのか、グラフパレットの拡大機能と併せて確認します。
周波数の時間的変化をモニタリングするには、スペクトログラム（もしくはJTFA）を用います。縦軸に周波数、横軸に時間を取り、カラーマップでパワースペクトルの時間的変化を可視化します。
◀︎高速フーリエ変換による加速度及び速度の周波数スペクトラムをリアルタイムに表示します。
◀︎各周波数グラフに対して周波数のピーク検出を行います。二次導関数を用いているため、収録時のサンプリングレートに依存しません。
◀︎加速度のスペクトログラムをリアルタイムに描画します。周波数スペクトルの時間的変化をモニタする際に役立ちます。
複数メーカのハードウェアに対応
WaveTrackrは、NI社の音響振動計測用CシリーズモジュールNI-9234や9230をはじめ、The Modal Shop社のUSB接続タイプの333D01や485B39、Broadsens社のワイヤレスセンサSVTシリーズ等、複数メーカの収録デバイスとシームレスに接続が出来ます。対応デバイスは、お客様のご要望をお聞きしながら徐々に増やしていく予定です。
収録したデータは、他社ソフトウェアでも使用できるように、電圧値をCSV形式で保存し、またセンサ感度等必要な情報もまとめて記録します。もちろん他社ソフトウェアで収録したデータもフォーマットを合わせることでWaveTrackrに読み込んでオフライン解析を行うことも可能です。
チュートリアル
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