機(jī)器學(xué)習(xí)取代經(jīng)驗法則 協(xié)助達(dá)成預(yù)測性維護(hù)
長久以來,工廠管理人員發(fā)展出許多分析模型與經(jīng)驗法則來預(yù)測機(jī)器設(shè)備的故障,降低維護(hù)成本,并且提高工廠的生產(chǎn)效率;不過隨著近年來人工智能的快速演進(jìn),未來在執(zhí)行機(jī)器設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)工作上,套用機(jī)器學(xué)習(xí)演算技術(shù)將更能夠達(dá)到事半功倍的效果。在傳統(tǒng)業(yè)界實務(wù)上,象是M2M Data與Senseye這些公司主要是透過由客戶設(shè)備端所收集到的數(shù)據(jù)來開發(fā)出物理分析模型,這些數(shù)據(jù)包含了象是壓力、馬達(dá)轉(zhuǎn)速、聲音與溫度等各種型態(tài)的參數(shù),在分析模型中,以上的參數(shù)若是偏離了正常數(shù)值,都是在向管理人員發(fā)出機(jī)器設(shè)備可能出現(xiàn)異常的訊息。
展望未來,包括Otosense、3DSignals、Predikto與Mtell在內(nèi)的幾間新創(chuàng)公司,運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法在上述數(shù)據(jù)中尋找特定模式,并且將這些模式與機(jī)器設(shè)備的異常狀況加以連結(jié),雖然這些算法可能并非建立在任何機(jī)器運(yùn)行的實際模型上,但還是能夠在機(jī)器運(yùn)行時,偵測到那些偏離可接受基準(zhǔn)的異常數(shù)值。機(jī)器學(xué)習(xí)算法的優(yōu)點(diǎn),在于只要使用單一的參數(shù),便可以在單一設(shè)備中推導(dǎo)出多種不同的運(yùn)行模式,就如同天文學(xué)家利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),在同一個宇宙空間中分離出不同來源的光線數(shù)據(jù),藉此判斷發(fā)光體究竟是屬于星系、類星體、行星或著是星系群。
上述天文學(xué)家的作法便同樣可以應(yīng)用在機(jī)器設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)工作上,只是不像天文學(xué)家使用的是光線數(shù)據(jù),工廠管理人員則是透過在機(jī)器設(shè)備上裝設(shè)的聲音傳感器來收集聲音數(shù)據(jù),之后再運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法在現(xiàn)場不同的聲音來源之間進(jìn)行區(qū)分。目前的機(jī)器學(xué)習(xí)算法大致上可區(qū)分為兩種類別,一種是有現(xiàn)場人員針對分析數(shù)據(jù)以人工方式加以批注的監(jiān)控模式,但這種方式的限制在于,它的運(yùn)行必須依賴用來訓(xùn)練計算機(jī)學(xué)習(xí)的批注數(shù)據(jù)的可用數(shù)量,并且由于這套模型必須適度加以微調(diào),以便遷就那些可用的機(jī)器數(shù)據(jù),這也使得系統(tǒng)的準(zhǔn)確度容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
至于另一種不需要人工批注數(shù)據(jù)的非監(jiān)控模式,相較于監(jiān)控模式則更象是讓計算機(jī)在黑暗中進(jìn)行摸索,雖然此種方式并不能明確說明或是了解機(jī)器設(shè)備發(fā)生怎樣的異常狀況,但卻可以針對任何異常數(shù)據(jù)向管理人員發(fā)出警訊。