Return to search

Predictive Maintenance of Construction Equipment using Log Data : A Data- centric Approach

Construction equipment manufacturers want to reduce the downtime of their equipment by moving from the typical reactive maintenance to a predictive maintenance approach. They would like to define a method to predict the failure of the construction equipment ahead of time by leveraging the real- world data that is being logged by their vehicles. This data is logged as general event data and specific sensor data belonging to different components of the vehicle. For the scope of this study, the focus is on articulated hauler vehicles with engine as the specific component under observation. In the study, extensive time and resources are spent on preparing both the real- world data sources and coming up with methods such that both data sources are ready for predictive maintenance and can also be merged together. The prepared data is used to build respective remaining useful life machine learning models which classify whether there will be a failure in the next x days. These models are built using data from two different approaches namely, lead data shift and resampling approach respectively. Three different experiments are carried out for both of these approaches using three different combinations of data namely event log only, engine sensor log only, event and sensor log combined. All these experiments have an increasing look ahead window size of how far into the future we would like to predict the failure. The results of these experiments are evaluated in relation to which is the best approach, data combination, and window size to foresee engine failures. The model performance is primarily distinguished by the F- Score and Area under Precision- Recall Curve. / Tillverkare av anläggningsutrustning vill minska stilleståndstiden för sin utrustning genom att övergå från det typiska reaktiva underhållet till ett förebyggande underhåll. De vill definiera en metod för att förutse fel på byggutrustningen i förväg genom att utnyttja de verkliga data som loggas av fordonen. Dessa data loggas som allmänna händelsedata och specifika sensordata som tillhör olika komponenter i fordonet. I den här studien ligger fokus på ledade dragfordon med motorn som den specifika komponent som observeras. I studien läggs mycket tid och resurser på att förbereda båda datakällorna i den verkliga världen och att ta fram metoder så att båda datakällorna är redo för förebyggande underhåll och kan slås samman. De förberedda uppgifterna används för att bygga maskininlärnings modeller för återstående livslängd som klassificerar om det kommer att ske ett fel inom de närmaste x dagarna. Modellerna byggs upp med hjälp av data från två olika metoder, nämligen lead data shift och resampling approach. Tre olika experiment utförs för båda dessa metoder med tre olika kombinationer av data, nämligen endast händelselogg, endast motorsensorlogg och kombinerad händelselogg och sensorlogg. Alla dessa experiment har en ökande fönsterstorlek för hur långt in i framtiden vi vill förutsäga felet. Resultaten av dessa experiment utvärderas med avseende på vilket tillvägagångssätt, vilken datakombination och vilken fönsterstorlek som är bäst för att förutse motorhaverier. Modellens prestanda bedöms i första hand med hjälp av F- poäng och arean under Precision- Recall- kurvan.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-303970
Date January 2021
CreatorsKotriwala, Bazil Muzaffar
PublisherKTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-EECS-EX ; 2021:586

Page generated in 0.0021 seconds