kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Exploring Integration of Predictive Maintenance using Anomaly Detection: Enhancing Productivity in Manufacturing
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH), Biomedical Engineering and Health Systems.
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utforska integration av prediktivt underhåll med hjälp av avvikelsedetektering : Förbättra produktiviteten inom tillverkning (Swedish)
Abstract [en]

In the manufacturing industry, predictive maintenance (PdM) stands out by leveraging data analytics and IoT technologies to predict machine failures, offering a significant advancement over traditional reactive and scheduled maintenance practices. The aim of this thesis was to examine how anomaly detection algorithms could be utilized to anticipate potential breakdowns in manufacturing operations, while also investigating the feasibility and potential benefits of integrating PdM strategies into a production line. The methodology of this projectconsisted of a literature review, application of machine learning (ML) algorithms, and conducting interviews. Firstly, the literature review provided a foundational basis to explore the benefits of PdM and its impact on production line productivity, thereby shaping the development of interview questions. Secondly, ML algorithms were employed to analyze data and predict equipment failures. The algorithms used in this project were: Isolation Forest (IF), Local Outlier Factor (LOF), Logistic Regression (LR), One-Class Support Vector Machine(OC-SVM) and Random Forest (RF). Lastly, interviews with production line personnel provided qualitative insights into the current maintenance practices and perceptions of PdM. The findings from this project underscore the efficacy of the IF model in identifying potential equipment failures, emphasizing its key role in improving future PdM strategies to enhance maintenance schedules and boost operational efficiency. Insights gained from both literature and interviews underscore the transformative potential of PdM in refining maintenance strategies, enhancing operational efficiency, and minimizing unplanned downtime. More broadly, the successful implementation of these technologies is expected to revolutionize manufacturing processes, driving towards more sustainable and efficient industrial operations. 

Abstract [sv]

I tillverkningsindustrin utmärker sig prediktivt underhåll (PdM) genom att använda dataanalys och IoT-teknologier för att förutse maskinfel, vilket erbjuder ett betydande framsteg jämfört med traditionella reaktiva och schemalagda underhållsstrategier. Syftet med denna avhandling var att undersöka hur algoritmer för avvikelsedetektering kunde användas för att förutse potentiella haverier i tillverkningsoperationer, samtidigt som genomförbarheten och de potentiella fördelarna med att integrera PdM-strategier i en produktionslinje undersöktes. Metodologin för detta projekt bestod av en litteraturöversikt, tillämpning av maskininlärningsalgoritmer (ML) och genomförande av intervjuer. Först och främst gav litteraturöversikten en grundläggande bas för att utforska fördelarna med PdM och dess inverkan på produktionslinjens produktivitet, vilket därmed påverkade utformningen av intervjufrågorna. För det andra användes ML-algoritmer för att analysera data och förutsäga utrustningsfel. Algoritmerna som användes i detta projekt var: Isolation Forest (IF), Local Outlier Factor (LOF), Logistic Regression (LR), One-Class Support Vector Machine (OCSVM) och Random Forest (RF). Slutligen gav intervjuer med produktionslinjepersonal kvalitativa insikter i de nuvarande underhållsstrategierna och uppfattningarna om PdM.Resultaten från detta projekt understryker effektiviteten hos IF-modellen för att identifiera potentiella utrustningsfel, vilket betonar dess centrala roll i att förbättra framtida PdM-strategier för att förbättra underhållsscheman och öka den operativa effektiviteten. Insikter vunna från både litteratur och intervjuer understryker PdM:s transformativa potential att finslipa underhållsstrategier, öka operativ effektivitet och minimera oplanerade driftstopp. Mer generellt förväntas den framgångsrika implementeringen av dessa teknologier revolutionera tillverkningsprocesser och driva mot mer hållbara och effektiva industriella operationer.

Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 61
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2024:112
Keywords [en]
Anomaly Detection, Isolation Forest, Local Outlier Factor, Logistic Regression, One-Class Support Vector Machine, Predictive Maintenance, Random Forest.
Keywords [sv]
Avvikelsedetektion, Isolation Forest, Local Outlier Factor, Logistic Regression, One-Class Support Vector Machine, Prediktivt Underhåll, Random Forest.
National Category
Medical Engineering Transport Systems and Logistics Other Medical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-347183OAI: oai:DiVA.org:kth-347183DiVA, id: diva2:1864736
External cooperation
AstraZeneca AB
Subject / course
Medical Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Medical Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-06-05 Created: 2024-06-03 Last updated: 2024-06-05Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4139 kB)513 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4139 kBChecksum SHA-512
838f157a2234850ef2283ae2709a72fd62a0d968a4c819e39fd16650a952f24c5e38cd874b3fd15a7304c56d9370c6b7fd79dd7a83d5bdb03c5feb00012f9de8
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Biomedical Engineering and Health Systems
Medical EngineeringTransport Systems and LogisticsOther Medical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 514 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 720 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf