Anwendung einer Support Vector Machine zur Überwachung der Altsandregeneration mit EIS-Daten

Abstract

Zusammenfassung Die Altsandregeneration stellt einen Prozess zur Wiederaufbereitung von verwendetem Formstoff im Formstoffkreislauf von Gießereien dar. Zurzeit wird ihre Überwachung alleine durch Labormethoden realisiert, was mit einem hohen Zeit- und Personalaufwand verbunden ist. Um den Prozess überwachen und automatisch regeln zu können, wurde in dieser Arbeit ein Zusammenspiel aus elektrischer Impedanzspektroskopie (EIS) als Messmethode und Support Vector Machines (SVM) als Auswerteverfahren untersucht, da es sich bei beiden Methoden um prinzipiell inlinefähige Werkzeuge handelt. Ziel der Untersuchung war es, die Leistungsfähigkeit von EIS + SVM bei der Überwachung des Prozessfortschritts zu beurteilen. Aus den Impedanzspektren extrahierte Merkmale wurden zum Entwurf einer SVM für die Klassifikation und darüber hinaus für eine Regression verwendet. Dazu wurden zu verschiedenen Zeitpunkten entnommene Zwischenstufen von Regeneraten aus einem schonenden (R1) und einem intensiven (R2) Regenerationsprozess impedimetrisch vermessen. Bei Prozessende wurde das Regenerat aus R2 als vollständig regeneriert definiert. Mit der SVM wurde abgeschätzt, welchem Zustand aus R2 das Regenerat aus R1 entsprach. Dabei zeigte sich, dass sowohl die Klassifikation als auch die Regression plausible Lösungen lieferten. Die SVM setzte den Regeneratzustand am Ende von Prozess R1 einem nur zur Hälfte regenerierten Altsand aus Prozess R2 gleich. Diese und andere SVM-Aussagen konnten über Sandlabordaten bestätigt werden.