Diseño, implementación y evaluación de un sistema experto para análisis de fallas en elementos de máquinas

El objetivo principal de este proyecto fué el diseño, la implementación y la evaluación de un sistema experto para determinar el mecanismo de falla en elementos de máquina como ejes, rodamientos, engranajes, cojinetes y cuerpos de caldera. Para el desarrollo se implementaron tres sistemas expertos basados en inferencia clásica, inferencia difusa e inferencia bayesiana para la identificación de mecanismos de falla en ejes ya que este elemento de máquina dispone de mucha más información en la literatura y casos de estudio comparado con los otros elementos de máquina dentro del proyecto. Se evaluaron cuantitativamente los resultados que arrojaron cada uno de los sistemas de inferencia comparado con los resultados que obtuvo un panel de expertos que analizaron 46 casos de falla, utilizando medidas de grupo (índice de acuerdo, índice k e índice k ponderado) y ratios de acuerdo (sensibilidad, ratios de falsos negativos, especificidad, ratios de falsos positivos, valor predictivo positivo, valor predictivo negativo y ROC (Receiver Operating Characteristic). La casuística de validación contaba con cuarenta y seis casos de falla provenientes de diversas industrias distribuidos de la siguiente forma: dieciséis casos de fractura, diez casos de desgaste, diez casos de corrosión y diez casos de ujo plástico. De acuerdo al resultado del proceso de validación para ejes, el motor de inferencia bayesiano fué el que tuvo los mejores resultados comparados con la respuesta del conocimiento experto humano, escogiéndose este para la implementación del sistema experto para identificación de mecanismos de falla en los otros elementos de máquina (rodamientos, engranajes, cuerpos de caldera y cojinetes). Este proyecto de investigación se desarrolló en las instalaciones de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá y contó con la participación de varias empresas de los sectores: petróleo y gas, automotriz, alimentos, construcciones civiles, industria aeronáutica y minería entre otras, que establecieron algunos requerimientos en la fase inicial para el desarrollo del mismo.

• Autores: Moreno Gómez, Carlos Javier
• Fecha de publicación: 2013
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/51092
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/51092; http://bdigital.unal.edu.co/45143/
• Palabra clave: 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Análisis de fallas; Sistema experto; Inferencia basada en reglas; Inferencia difusa; Inferencia bayesiana; Failure analysis; Expert system; Rule based inference; Fuzzy inference; bayesian inference
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional