Prof. Dr.-Ing. Klaus Schreiner / 2001-06-22 Fallbasierte Diagnose.ppt Bild 1 Fachhochschule Konstanz University of Applied Sciences ? ! Diagnose von komplexen Diagnose von komplexen Maschinen am Beispiel Maschinen am Beispiel des Turbo-Diesel- des Turbo-Diesel- Motors von VW Motors von VW Prof. Dr.-Ing. Klaus Schreiner FH Konstanz • Fachbereich Maschinenbau MK • Brauneggerstraße 55 • 78462 Konstanz Fon: 07531-206-307 • Fax: 07531-206-305 E-Mail: [email protected] • Web: www.klaus-schreiner.de
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Moderne Maschinen und Anlagen sind teilweise sehr komplex und schwer zu diagnostizieren
Im Servicefall (zustandsorientierte Wartung oder Fehlersuche bei Störungen) wird für die Diagnose ein umfassendes Wissen benötigt
Das Wissen ist oft auf mehrere Personen, die nicht alle verfügbar sind, verteilt
Reiseberichte werden angefertigt, oft aber nicht systematisch ausgewertet und archiviert
DiagnoseDiagnose ProblemstellungProblemstellung
In vielen Industriefirmen ist ein großes Potenzial für In vielen Industriefirmen ist ein großes Potenzial für eine Optimierung der Serviceaktivitäten vorhandeneine Optimierung der Serviceaktivitäten vorhanden
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Modelle für komplexe Maschinen werden sehr kompliziert
Hohe Anforderungen an die Com-puter-Hardware (Rechenleistung)
Problem bei unvollständigem Wissen
Viele Produkte funktionieren, obwohl man sie nicht simulieren kann
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Wie denkt Wie denkt ein ein
Mensch?Mensch?
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Wie denkt Wie denkt ein ein
Mensch?Mensch? Gab es schon einmal einen ähnlichen (relevanten) Fall?
Wie wurde damals das Problem gelöst?
Denken in FällenDenken in Fällen
Wissen wird nicht regelbasiert, sondern fallbasiert gespeichert
Die Methode ist sehr intuitiv
Die Methode ist lernfähig
Es werden keine allgemeinen Gesetzmäßigkeiten, sondern die Ähnlichkeit von Fällen verwendet
Beispiel: Rechtsprechung, Medizin
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Fallbasierte Fallbasierte Diagnose Diagnose
(Case (Case Based Based
Reasoning Reasoning CBR)CBR)
Fälle (Problem- bzw. Situationsbeschreibungen) werden durch Attribute (Kriterien) und deren Werte (Eigenschaften) beschrieben
Vergleich der Wertekonstellation des aktuellen Falles mit ähnlichen Fällen
Ähnlichste Fälle und deren Lösungen dienen als Grundlage für den aktuellen Fall
Der Begriff „Ähnlichkeit“ muss für unterschied-liche Eingaben unterschiedlich definiert werden (numerische Werte, Auswahlliste für symbolische Werte, frei eingebbarer Text, ...)
Ähnliche Probleme Ähnliche Probleme haben ähnliche Lösungenhaben ähnliche Lösungen
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Der CBR-Der CBR-ZyklusZyklus
neuer Fall
neuer Fall
ähnlicher Fall
Lösungs-vorschlag
Problem-Lösung
neuer Re-ferenzfall
Fallbasis
?
!
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Der CBR-Der CBR-ZyklusZyklus
neuer Fall
neuer Fall
ähnlicher Fall
Lösungs-vorschlag
Problem-Lösung
neuer Re-ferenzfall
Fallbasis
retrieve
reuse
revise
retain
?
!
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Vor- und Vor- und Nachteile Nachteile von CBRvon CBR
Learning by doingLearning by doing
CBR „denkt“ wie ein Mensch
Die Fallbasis ist eine Datenbank, die intelligent durchsucht wird
Die Fallbasis (Wissensbasis) ist problemlos erweiterbar
CBR kann auch mit unvollständigen Fallbeschreibungen Ergebnisse liefern (Man muss nicht jede Frage eines Fehlerbaums beantworten)
Zusammenhänge, die zunächst nicht logisch sind, können aufgedeckt werden (Data-Mining)
CBR enthält keine interne Logik
Regeln, die bekannt sind, können (von einfacher CBR-Software) nicht berücksichtigt werden
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CBR-CBR-SoftwareSoftware
Datenbanken für umfangreiches WissenDatenbanken für umfangreiches Wissen
CBR-Software: Mehrere Softwareprodukte
Grundlage: Datenbank (MS-Access oder MS-Excel)
Intelligente Datenbankabfragen
Kaidara Advisor (Acknosoft Javakate) ist weltweit führend im Bereich der technischen Diagnose (Anwender: DaimlerChrysler, British Airways, Aérospatiale, Hewlett Packard, ...)
Alternative Einsatzgebiete: Medizin, Kundenberatung, Produktauswahl
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CBR-CBR-SoftwareSoftware
Kaidara AdvisorKaidara Advisor
Entwicklungsoberfläche und Anwendungsoberfläche
Kann auch Fehlerbäume generieren
Gewichtung vorgebbar
Similiarities (Ähnlichkeiten) sind möglich
Relationships (Querverweise) sind möglich
Mehrsprachigkeit
Hyperlinks (Bilder, Dokumentation) sind möglich
Oberfläche als JSP (eigener Server, Web-geeignet)
Oberfläche mit CSS-Files frei definierbar
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Beispiel:Beispiel:TDI-Motor TDI-Motor
des VW des VW GolfGolf
VorgehensweiseVorgehensweise
Attribute zur Beschreibung von Fällen festlegen
Werte hierfür festlegen
Datenmodell (Domain Model) erstellen
Fälle bilden und in Datenbank aufnehmen
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