1. Tổng quan về giải pháp mới từ SKF

Trong công nghiệp hiện đại, việc giám sát tình trạng thiết bị ngày càng dựa vào các công nghệ số tiên tiến. Tuy nhiên, sau khi phát hiện dấu hiệu bất thường, việc xác định nguyên nhân và mức độ hỏng hóc của vòng bi vẫn cần đến con mắt tinh tường của chuyên gia nhiều năm kinh nghiệm.

Nhận thấy những thách thức về nhân lực, địa điểm và yêu cầu tốc độ phân tích, SKF đã phát triển một hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) dựa trên thị giác máy tính để tự động đánh giá hư hỏng vòng bi từ hình ảnh kỹ thuật số. Giải pháp này giúp khách hàng chẩn đoán chính xác, nhanh chóng và kéo dài tuổi thọ các linh kiện quan trọng.

2. Cách thức hoạt động của hệ thống AI phân tích vòng bi SKF

Hệ thống sử dụng mạng nơ-ron nhận diện hình ảnh, được đào tạo trên hàng nghìn ảnh vòng bi hỏng thực tế từ kho dữ liệu của SKF. Không giống các phương pháp máy tính truyền thống trước đây, AI của SKF có thể nhận diện đặc điểm bề mặt vòng bi ngay cả khi ảnh chụp ở góc khó, hoặc nền ảnh lộn xộn.

Sau khi xác định vùng cần quan tâm, AI sẽ phân loại kiểu và mức độ hư hỏng. Theo tiêu chuẩn ISO 15243:2017, vòng bi có hơn 12 kiểu hỏng hóc khác nhau, nhưng hệ thống hiện tập trung vào các dạng phổ biến nhất (chiếm khoảng 80% trường hợp ngoài thực tế).

Hình 1: AI dựa trên thị giác máy tính có thể phân biệt các dạng hỏng hóc mà ngay cả con người cũng dễ nhầm lẫn.
Ảnh minh họa hai vòng bi với dấu vết gần giống nhau: AI xác định đúng chỉ có vòng bi bên phải bị hỏng do dòng điện (được xác nhận bằng kiểm tra chuyên sâu).

3. Quá trình đào tạo và tối ưu thuật toán

Đội ngũ nghiên cứu SKF đã kết hợp các chuyên gia AI với những kỹ sư phân tích vòng bi giàu kinh nghiệm. Hệ thống được “dạy” bằng cách cho xem hàng nghìn ảnh đã được gắn nhãn kiểu hỏng hóc, sau đó so sánh kết quả phân tích của AI với ý kiến chuyên gia để liên tục tinh chỉnh, nâng cao độ chính xác.

Ví dụ 1: AI xác định vùng hỏng hóc trên vòng bi

Ví dụ 2: AI phân loại kiểu hỏng hóc theo ISO, hiển thị bằng khung bao và nhãn phân loại

4. Ứng dụng thực tế và hướng phát triển tương lai

Sau khi thử nghiệm thành công, hệ thống AI đã được SKF triển khai cho các đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và bộ phận tái chế vòng bi trên toàn cầu. Trong quá trình làm việc cùng con người, thuật toán tiếp tục được học hỏi và hoàn thiện.

Trong tương lai gần, SKF dự định cung cấp giải pháp dưới dạng phần mềm trên nền tảng đám mây. Người dùng chỉ cần chụp ảnh vòng bi và tải lên để nhận phân tích tự động, giúp quyết định nhanh chóng việc tái sử dụng hoặc thay thế vòng bi.

Xa hơn, SKF sẽ tích hợp phân tích AI này với các dữ liệu giám sát tình trạng thiết bị, nhằm hướng tới tự động hóa và tăng tốc quá trình xác định nguyên nhân gốc rễ của sự cố, nâng cao độ tin cậy và hiệu quả vận hành cho khách hàng.