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dc.creatorSilva, Barbara Andrieli Rezende da-
dc.creatorCésar, João Victor Sé-
dc.date.accessioned2025-07-17T11:29:28Z-
dc.date.available2025-07-17T11:29:28Z-
dc.date.issued2025-02-13-
dc.identifier.citationSILVA, Barbara Andrieli Rezende da; CÉSAR, João Victor Sé. Análise de falhas em rolamentos usando análise de vibrações e modelos de aprendizado de máquina. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37483-
dc.description.abstractPredictive maintenance is a fundamental strategy for the early identification of failures in rotating systems, particularly in bearings, which play a critical role in various industrial sectors. The premature failure of these components can lead to unplanned downtime, reduced operational efficiency, and high maintenance costs. In this context, the present study investigates the application of machine learning models for vibration analysis in bearings, aiming to detect failure-indicative patterns before severe damage occurs, enabling the proactive implementation of corrective actions. For this analysis, data were obtained from an online database provided by the Society for Machinery Failure Prevention Technology (MFPT). From these data, features in the time, frequency, and cepstrum domains were extracted and used as input for supervised classification models. The study employed two widely recognized algorithms in the literature: Random Forest and XGBoost, both of which are capable of handling large volumes of data and identifying complex patterns associated with bearing failures. The adopted approach allowed for a comparison of the robustness and predictive capabilities of each model, considering different feature selection and data processing strategies. The results highlight the effectiveness of machine learning models in failure detection, emphasizing that XGBoost demonstrated superior performance in handling raw data efficiently, whereas Random Forest, using a reduced set of variables selected based on feature importance analysis, exhibited lower computational complexity and greater interpretability. Furthermore, the analysis revealed the models’ ability to generalize failure patterns under different operating conditions, reinforcing the feasibility of artificial intelligence (AI) for predictive maintenance optimization. The proposed approach provides significant benefits to the industry, enabling cost reduction, increased equipment reliability, and mitigation of unexpected failures. Thus, the application of machine learning in bearing condition monitoring proves to be a promising solution for enhancing predictive maintenance strategies, making production processes more efficient and secure.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectMáquinas - Manutenção e reparospt_BR
dc.subjectAprendizado do computadorpt_BR
dc.subjectVibraçãopt_BR
dc.subjectRolamentospt_BR
dc.subjectMachinery - Maintenance and repairpt_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectVibrationpt_BR
dc.subjectBearings (Machinery)pt_BR
dc.titleAnálise de falhas em rolamentos usando análise de vibrações e modelos de aprendizado de máquinapt_BR
dc.title.alternativeFailure analysis in bearings using vibration analysis and machine learning modelspt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoA manutenção preditiva é uma estratégia fundamental para a identificação antecipada de falhas em sistemas rotativos, especialmente em rolamentos, que desempenham um papel crítico em diversos setores industriais. A falha prematura desses componentes pode resultar em paradas não planejadas, redução da eficiência operacional e custos elevados de manutenção. Neste contexto, o presente estudo investiga a aplicação de modelos de aprendizado de máquina para a análise de vibrações em rolamentos, visando detectar padrões indicativos de falhas antes da ocorrência de danos severos e possibilitar a implementação de ações corretivas de forma proativa. Para a realização da análise, foram utilizados dados disponibilizados por um banco de dados online da Society for Machinery Failure Prevention Technology (MFPT). A partir desses dados, foram extraídas características no domínio do tempo, da frequência e do cepstrum, que serviram como insumo para os modelos de classificação supervisionada. O estudo adotou dois algoritmos amplamente reconhecidos na literatura: Random Forest e XGBoost, ambos capazes de lidar com um grande volume de dados e identificar padrões complexos associados a falhas em rolamentos. A abordagem adotada permitiu comparar a robustez e a capacidade preditiva de cada modelo, considerando diferentes estratégias de seleção de características e processamento dos dados. Os resultados obtidos evidenciam a eficácia dos modelos de aprendizado de máquina na detecção de falhas, destacando a capacidade do XGBoost de lidar com dados brutos de forma mais eficiente, enquanto o Random Forest, com um conjunto reduzido de variáveis selecionadas com base no gráfico de importância, apresentou menor complexidade computacional e maior interpretabilidade. Além disso, a análise revelou a capacidade dos modelos de generalizar padrões de falhas a partir de diferentes condições operacionais, reforçando a viabilidade do uso de inteligência artificial para otimização da manutenção preditiva. A abordagem proposta contribui significativamente para a indústria, possibilitando a redução de custos operacionais, o aumento da confiabilidade dos equipamentos e a mitigação de falhas inesperadas. Dessa forma, a aplicação de aprendizado de máquina no monitoramento de rolamentos demonstra-se uma solução promissora para aprimorar estratégias de manutenção preditiva, tornando os processos produtivos mais eficientes e seguros.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.contributor.advisor1Bratti, Giovanni-
dc.contributor.referee1Oliveira, Gilson Adamczuk-
dc.contributor.referee2Novak, Paulo Rogério-
dc.contributor.referee3Bratti, Giovanni-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento Acadêmico de Mecânicapt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
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