Обнаружение аномалий на основе суррогатных моделей

Методы предиктивного технического обслуживания используются для скорейшего обнаружения существенных изменений (разладок) в работе механизмов. Основной целью этого подхода к обслуживанию является непрерывный мониторинг и корректировка технического состояния или полная замена механизмов до того, как выявленные изменения станут критичными для работы отдельных компонент или системы в целом. Диагностические возможности методов предиктивного обслуживания значительно возросли в последние годы в связи с улучшением сенсорных технологий наблюдения и разработкой новых алгоритмов обработки информации. Использование предсказательного обслуживания имеет ряд преимуществ по сравнению с другими практикуемыми подходами к обслуживанию, а именно, возможность вести более точный и своевременный контроль работоспособности отдельных узлов и всей системы в целом; постоянный мониторинг и анализ внутреннего и внешнего состояния повышает безопасность работы и позволяет более оперативно и в некоторых случаях превентивно реагировать на возможные аварии и выходы из строя; значительное сокращение затрат на техническое обслуживание благодаря исключению плановых замен технически исправных и надежных узлов системы. В данной работе рассматривается задача построения предсказательных моделей (суррогатных моделей) для решения задачи предиктивного технического обслуживания. Проанализированы особенности задач обнаружения аномалий и прогнозирования поломок. Проведен обзор основных потребностей индустриальных приложений и описана структура соответствующих систем предиктивного технического обслуживания. Приведен пример применения методов обнаружения аномалий на основе суррогатных моделей для предиктивного технического обслуживания лопаточных машин.