Hybrid AI Systems for Tool Wear Monitoring in Manufacturing: A Systematic Review
Notice bibliographique
Résumé
Tool wear is critical to quality, productivity, and sustainability in manufacturing processes. Therefore, accurately monitoring and predicting wear is one of the primary goals of smart manufacturing systems. While AI-based approaches have achieved significant success in this area in recent years, issues such as physical inconsistency, limited generalizability, and low interpretability associated with solely data-driven methods have necessitated the development of hybrid approaches. This study systematically examines the literature published between 2020 and 2025 and comprehensively analyzes hybrid AI systems used in tool wear monitoring. Hybrid systems are categorized into four main groups: physics-based hybrids, knowledge-driven hybrids, transfer learning-based hybrids, and heterogeneous model hybrids. This classification holistically evaluates the synergistic effects and performance gains achieved by combining different methods. The findings demonstrate that the combined use of physical models, expert knowledge, and data-driven learning approaches provides significant advantages in terms of both accuracy and explainability. However, challenges such as data shortage, model complexity, and computational cost remain limitations to widespread industrial use of hybrid systems. The study demonstrates that hybrid AI systems represent a new research direction enabling the development of more reliable, transparent, and efficient solutions in smart manufacturing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».