Outils statistiques de traitement d'indicateurs pour le diagnostic et le pronostic des moteurs d'avions

Résumé : Détecter les signes d'anomalies dans un système complexe est l'un des principaux objectifs de la maintenance préventive dans l'industrie. Cela permet d’éviter une défaillance ou de limiter les dégradations d'un composant en avançant une opération de maintenance. Le \textit{Health Monitoring} des moteurs d'avions fait partie des domaines industriels pour lesquels cette détection d'anomalies est un enjeu fort. Ainsi, les motoristes, tels que Snecma, collectent de grandes quantités de données relatives au moteur durant chaque vol. Il s'agit de détecter automatiquement, à partir de ces données, les cas où un moteur dévie de son comportement normal. Plus précisément, Snecma développe des applications permettant de prévenir les pannes moteurs en détectant les anomalies. Cette thèse présente comment le savoir des experts de Snecma est exploité pour traiter ces données moteurs. Ce premier travail a permis de mettre en avant les difficultés liées aux traitements des données : qu'il s'agisse des difficultés concernant le stockage des données ou bien des difficultés liées à la définition des algorithmes de traitement eux-mêmes. Ensuite, la thèse propose une méthodologie permettant de combiner le savoir expert à des méthodes d'apprentissage automatique tout en respectant les exigences d'un motoriste tel que Snecma. Parmi celles-ci, on peut citer le besoin de fusionner des informations variées, le contrôle des erreurs et l'interprétabilité des résultats de diagnostic. Pour cela, la méthodologie exploite directement les données issues des algorithmes de traitement développées par les experts eux-mêmes. Cela est rendu possible par une nécessaire homogénéisation des données, autrement dit par une mise en forme commune de celles-ci permettant alors de procéder à leur fusion. L'homogénéisation des données rend possible l'utilisation des algorithmes de classification (supervisée) dont le but est de regrouper automatiquement, en classe, les individus (ici les moteurs) de même nature à partir des informations fournies et sans perdre l'information temporelle. L'homogénéisation des données permet également d'exploiter directement les applications de surveillance mises en place par les experts métier pour détecter les anomalies. De cette façon, la méthodologie mise à disposition par la thèse reste compréhensible par les experts métier. Avant de procéder effectivement à la fusion, un algorithme de sélection de variables est utilisé. La thèse décrit comment le processus de sélection permet une calibration automatique des applications de surveillance développées par les experts métier. De plus, cette sélection permet de répondre en partie à la première exigence de Snecma concernant l'interprétabilité des résultats. En définitive, la méthodologie présentée dans cette thèse a pour but d'aider Snecma à faire converger les labels des anomalies pour l'ensemble de ses utilisateurs. Elle vise également à faciliter et à inciter la mise en place d'une seule et même base de données regroupant : d'une part toutes les mesures et leurs transformations prélevées sur les moteurs et d'autre part les informations relatives aux moteurs pouvant être pertinentes telles que les résultats d'analyse des experts ou les dates de changement de pièces. La base de données ainsi exploitable, cette thèse peut alors proposer un outil de labellisation qui pourra être utilisé pour améliorer, à travers la labellisation des données, les algorithmes de sélection et de classification supervisés.
Type de document :
Thèse
Machine Learning [stat.ML]. Université Paris 1 Panthéon Sorbonne, 2015. Français


https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01225739
Contributeur : Tsirizo Rabenoro <>
Soumis le : vendredi 6 novembre 2015 - 16:09:57
Dernière modification le : mardi 10 novembre 2015 - 01:07:27
Document(s) archivé(s) le : lundi 8 février 2016 - 13:00:54

Identifiants

  • HAL Id : tel-01225739, version 1

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Citation

Tsirizo Rabenoro. Outils statistiques de traitement d'indicateurs pour le diagnostic et le pronostic des moteurs d'avions. Machine Learning [stat.ML]. Université Paris 1 Panthéon Sorbonne, 2015. Français. <tel-01225739>

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