A deep learning based sensor fusion method to diagnose tightening errors
Notice bibliographique
Résumé
Modern smart assembly lines commonly include electric tools with built-in sensors to tighten safety-critical joints. These sensors generate data that are subsequently analyzed by human experts to diagnose potential tightening errors. Previous research aimed to automate the diagnosing process by developing diagnosing models based on tightening theory and calibration of the friction coefficient in specific lab setups. Generalizing these results is difficult and often unsuccessful since friction coefficients vary between lab and production environments. To overcome this problem, this paper presents a novel methodology that builds multi-label classification deep learning models for diagnosing tightening errors using production data. The proposed methodology comprises three key contributions, i.e., the Labrador method, the Model Combo (MoBo) framework, and a heuristic evaluation method. Labrador is an elastic deep learning based sensor fusion method that (1) uses feature encoders to extract features; (2) conducts data-level and/or feature-level sensor fusion in both time and frequency domains; and (3) performs multi-label classification to detect and diagnose tightening errors. MoBo is a configurable and modular framework that supports Labrador in identifying optimal feature encoders. With MoBo and Labrador, one can easily explore and design a bounded search space for sensor fusion strategies (SFSs) and feature encoders. In order to identify the optimal solution within the defined search space, this paper introduces a heuristic method. By evaluating the trade-off between machine learning (ML) metrics (e.g., accuracy, subset accuracy, and F1) and operational (OP) metrics (e.g., inference latency), the proposed method identifies the most suitable solution depending on the requirements of individual use cases. In the experimental evaluation, we adopt the proposed methodology to identify the most suitable multi-label classification solutions for diagnosing tightening errors. To optimize ML metrics, the identified solution achieved 99.69% accuracy, 93.39% subset accuracy, 97.39% F1, and 6.68ms inference latency. To optimize OP metrics, the identified solution achieved 99.66% accuracy, 92.65% subset accuracy, 97.28% F1, and 2.41ms inference latency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».