モデルベース開発支援 ( MBD )

応用事例
MATLABを用いた
故障傾向の分析・可視化

膨大にある実機動作データを分析して故障傾向を導き出し、故障予知の判断基準にしたいと考えていました。手作業による分析は効率が低く、ミスも発生してしまうため、アルゴリズムを使って大量のデータを効率的に分析できないか検討しました。

事例データ
業種・業界
MBD 導入状況過去の実機動作データを分析して、故障予知の精度を上げたい
支援内容データ分析 ( MATLAB )
開発ツールMATLAB

1. 背景

故障予知の判断基準がほしい…
数十万件のデータを効率よく分析したい

過去の実機動作データから故障傾向を導き出し、故障予知の判断基準にできないか検討していました。
しかし、データ数は数十万件以上にのぼり、手作業では時間と労力がかかってしまいます。
その上、見落としなどの人為的ミスが発生してしまう可能性もあるなど、データを分析の方法に悩んでいました。

課題
  • 故障予知に曖昧な判断基準を使っている
  • データが膨大で傾向が掴みにくい
  • 手作業のデータ分析には限界がある
ご要望
  • 過去の故障傾向に基づく予知がしたい
  • 効率的にミスなく大量のデータを分析したい

2. 解決

MATLABで分析アルゴリズムを作成

数十万件以上の実機動作データをMATLABで分析し、故障傾向を導き出しました。
グラフで出力されるため、故障傾向を視覚的に把握することができます。

多角的に故障傾向を分析

① 時間領域分析
平均、中央値、最大、レンジ、分散といった統計指標で抽出し、故障時に現れる兆候を分析・可視化しました。

② 周波数領域分析
高速フーリエ変換を用いた周波数成分を解析。故障時の周波数帯域の変化を検出し、兆候を分析しました。

3. 成果

短時間で、ミスなく分析

MATLABによって、大量のデータ分析を短時間 ( 数十万件を数秒 ) で実施できました。また、人の手を介さないため、見落としなどの人為的ミスが発生することもなく、一定の質を保った分析ができています。

傾向の可視化

データ分析により、データの傾向も可視化もされました。故障の兆候は、時間軸や周波数など様々な項目に対して傾向を抽出しており、多角的に異常パターンを捉えることができるようになりました。

データに基づく故障予知

過去の故障傾向に基づいた故障予知によって、より信頼性のある判断ができるようになりました。感覚に頼らず誰でも故障を予測できるため、トラブルを未然に防ぎ、生産スピードの向上にもつながります。

Q&A

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