Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital
| Ano de defesa: | 2024 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Brasil CEFET-MG |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/790 |
Resumo: | Este trabalho teve como objetivo solucionar o problema da falha prematura dos mancais de rolamento em um redutor de laminador de barras na siderúrgica Gerdau – Usina Barão de Cocais, utilizando técnicas de aprendizado de máquina. O foco foi a construção de um modelo de classificação utilizando redes neurais artificiais (RNA) para predizer falhas no sistema de rolamento, baseado na análise da corrente do motor. O modelo construído apresentou acurácia de 99%, além de níveis de sensibilidade de 0,9871 e especificidade de 0,9942, o que demonstra sua eficácia em identificar anormalidades nas informações. Além disso, o estudo introduziu o conceito de gêmeo digital, propondo sua aplicação futura como ferramenta de monitoramento proativo, permitindo simulação e análise em tempo real. A segunda etapa do estudo utilizou uma nova base de dados que reforçou a hipótese de que falhas nos rolamentos aumentam o torque e, consequentemente, a corrente do motor. O modelo se mostrou eficaz em identificar esse padrão, sendo uma ferramenta eficaz para a manutenção preditiva e a programação de paradas preventivas. |
| id |
CEFETMG_9ab77fac4aaad532a61d4069c50cbfe7 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.cefetmg.br:123456789/790 |
| network_acronym_str |
CEFETMG |
| network_name_str |
Repositório Institucional do CEFET-MG |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digitalAprendizado do computadorRedes neurais (Computação)Algoritmos de computadorSimulação (Computadores)Eficiência industrialEste trabalho teve como objetivo solucionar o problema da falha prematura dos mancais de rolamento em um redutor de laminador de barras na siderúrgica Gerdau – Usina Barão de Cocais, utilizando técnicas de aprendizado de máquina. O foco foi a construção de um modelo de classificação utilizando redes neurais artificiais (RNA) para predizer falhas no sistema de rolamento, baseado na análise da corrente do motor. O modelo construído apresentou acurácia de 99%, além de níveis de sensibilidade de 0,9871 e especificidade de 0,9942, o que demonstra sua eficácia em identificar anormalidades nas informações. Além disso, o estudo introduziu o conceito de gêmeo digital, propondo sua aplicação futura como ferramenta de monitoramento proativo, permitindo simulação e análise em tempo real. A segunda etapa do estudo utilizou uma nova base de dados que reforçou a hipótese de que falhas nos rolamentos aumentam o torque e, consequentemente, a corrente do motor. O modelo se mostrou eficaz em identificar esse padrão, sendo uma ferramenta eficaz para a manutenção preditiva e a programação de paradas preventivas.This work aimed to address the issue of premature bearing failures in a gearbox of a bar mill at Gerdau – Usina Barão de Cocais using machine learning techniques. The focus was on building a classification model with artificial neural networks (ANN) to predict failures in the bearing system, based on motor current analysis. The developed model achieved an accuracy of 99%, with sensitivity levels of 0.9871 and specificity of 0.9942, demonstrating its effectiveness in identifying anomalies. Additionally, the study introduced the concept of a digital twin, proposing its future application as a proactive monitoring tool, enabling real-time simulation and analysis. In the second phase, a new dataset was analyzed, reinforcing the hypothesis that bearing failures increase torque and, consequently, motor current. The model proved effective in identifying this pattern, making it a effective tool for predictive maintenance and scheduled preventive stops.Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaBrasilCEFET-MGShigaki, Yukiohttp://lattes.cnpq.br/5952970584364630http://lattes.cnpq.br/5945329708725886Shigaki, YukioMagalhães, Frederico de CastroSilva, Alisson Marques daBrandão Júnior, Paulo Sérgio2025-03-17T11:31:14Z2024-11-282025-03-17T11:31:14Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/790porreponame:Repositório Institucional do CEFET-MGinstname:Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)instacron:CEFETinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-03-31T14:31:32Zoai:repositorio.cefetmg.br:123456789/790Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.cefetmg.br/server/oai/requestrepositorio@cefetmg.bropendoar:2026-03-31T14:31:32Repositório Institucional do CEFET-MG - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| title |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| spellingShingle |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital Brandão Júnior, Paulo Sérgio Aprendizado do computador Redes neurais (Computação) Algoritmos de computador Simulação (Computadores) Eficiência industrial |
| title_short |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| title_full |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| title_fullStr |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| title_full_unstemmed |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| title_sort |
Previsão de falhas em mancais de rolamento utilizando aprendizado de máquina por meio de redes neurais artificiais: módulo de um gêmeo digital |
| author |
Brandão Júnior, Paulo Sérgio |
| author_facet |
Brandão Júnior, Paulo Sérgio |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Shigaki, Yukio http://lattes.cnpq.br/5952970584364630 http://lattes.cnpq.br/5945329708725886 Shigaki, Yukio Magalhães, Frederico de Castro Silva, Alisson Marques da |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Brandão Júnior, Paulo Sérgio |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Aprendizado do computador Redes neurais (Computação) Algoritmos de computador Simulação (Computadores) Eficiência industrial |
| topic |
Aprendizado do computador Redes neurais (Computação) Algoritmos de computador Simulação (Computadores) Eficiência industrial |
| description |
Este trabalho teve como objetivo solucionar o problema da falha prematura dos mancais de rolamento em um redutor de laminador de barras na siderúrgica Gerdau – Usina Barão de Cocais, utilizando técnicas de aprendizado de máquina. O foco foi a construção de um modelo de classificação utilizando redes neurais artificiais (RNA) para predizer falhas no sistema de rolamento, baseado na análise da corrente do motor. O modelo construído apresentou acurácia de 99%, além de níveis de sensibilidade de 0,9871 e especificidade de 0,9942, o que demonstra sua eficácia em identificar anormalidades nas informações. Além disso, o estudo introduziu o conceito de gêmeo digital, propondo sua aplicação futura como ferramenta de monitoramento proativo, permitindo simulação e análise em tempo real. A segunda etapa do estudo utilizou uma nova base de dados que reforçou a hipótese de que falhas nos rolamentos aumentam o torque e, consequentemente, a corrente do motor. O modelo se mostrou eficaz em identificar esse padrão, sendo uma ferramenta eficaz para a manutenção preditiva e a programação de paradas preventivas. |
| publishDate |
2024 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2024-11-28 2025-03-17T11:31:14Z 2025-03-17T11:31:14Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/790 |
| url |
https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/790 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Brasil CEFET-MG |
| publisher.none.fl_str_mv |
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Brasil CEFET-MG |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional do CEFET-MG instname:Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) instacron:CEFET |
| instname_str |
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) |
| instacron_str |
CEFET |
| institution |
CEFET |
| reponame_str |
Repositório Institucional do CEFET-MG |
| collection |
Repositório Institucional do CEFET-MG |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional do CEFET-MG - Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) |
| repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@cefetmg.br |
| _version_ |
1863183898332102656 |