An optimized fuzzy logic model for proactive maintenance

Fuzzy logic has been proposed in previous studies for machine diagnosis, to overcome different drawbacks of the traditional diagnostic approaches used. Among these approaches Failure Mode and Effect Critical Analysis method(FMECA) attempts to identify potential modes and treat failures before they occur based on subjective expert judgments. Although several versions of fuzzy logic are used to improve FMECA or to replace it, since it is an extremely cost-intensive approach in terms of failure modes because it evaluates each one of them separately, these propositions have not explicitly focused on the combinatorial complexity nor justified the choice of membership functions in Fuzzy logic modeling. Within this context, we develop an optimization-based approach referred to Integrated Truth Table and Fuzzy Logic Model (ITTFLM) that smartly generates fuzzy logic rules using Truth Tables. The ITTFLM was tested on fan data collected in real-time from a plant machine. In the experiment, three types of membership functions (Triangular, Trapezoidal, and Gaussian) were used. The ITTFLM can generate outputs in 5ms, the results demonstrate that this model based on the Trapezoidal membership functions identifies the failure states with high accuracy, and its capability of dealing with large numbers of rules and thus meets the real-time constraints that usually impact user experience.Comment: 16 pages in single column format, 11 figures, 12th International Conference on Artificial Intelligence, Soft Computing and Applications (AIAA 2022) December 22 ~ 24, 2022, Sydney, Australi

List of Publications (2015)

This paper reports the list of the published papers of the author up to December 2015. The papers are listed in chronological order. Papers published in international journals that provide peer review are indicated in bold. Also invited papers are written in bold

Análise de riscos e efeitos no projeto informacional e conceitual: uma abordagem ontológica.

Este trabalho apresenta em seu início uma revisão histórica das publicações sobre FMEA enfatizando os problemas e soluções apresentadas na literatura com a finalidade de identificar como a metodologia evolui ao longo do tempo. A análise das publicações mostrou que a FMEA, apesar de sempre citada como o primeiro dos métodos de avaliação de riscos, é executada por exigências contratuais ou normativas, normalmente realizado ao final do processo, inclusive no desenvolvimento de novos produtos, com um time comprometido com o cumprimento de prazos e não com o resultado da análise, além das dificuldades relativas a classificação dos riscos. Permitiu também entender que o processo de realização da FMEA para identificar os modos de falha quase não sofreu alterações ao longo do tempo. Desta forma, o presente trabalho propõe uma nova abordagem para a Análise de Modo e Efeitos de Falha, mais visual e interativa para possibilitar uma mudança na forma integrar a equipe, melhorando o processo de geração de ideias, estimulando a reflexão e a identificação de novos caminhos para a interpretação dos modos de falha, aqui denominada de Análise de Modos de Falha canvas ou FMEA canvas. A abordagem pretende suprir a necessidade de identificar modos de falha na fase informacional do processo de desenvolvimento de produtos, principalmente na área médica, onde os produtos se tornaram muito complexos e caros, justificando este trabalho. O texto mostra como utilizar o canvas e os resultados de uma aplicação utilizando o método de Soft System Methodology em uma empresa que desenvolve produtos médicos. Os resultados apontados pela empresa que participou da avaliação do FMEA canvas mostraram que o formato seria bem-sucedido nas fases iniciais do processo de desenvolvimento de produtos, pois permite a integração do time de desenvolvimento inclusive com a equipe gerencial, apresenta-se mais compreensível, dinâmico e colaborativo e que a utilização de notas autoadesivas trouxe flexibilidade ao andamento das discussões, estimulando a criatividade, a revisão contínua do andamento da resolução dos modos de falha e a facilidade na recuperação das informações ao longo do processo, além de outras vantagens quando utilizada dentro dos limites para os quais foi planejado

Toward a new definition of FMECA approach

It is well known that Failure Mode Effect Analysis methodology (FMEA) allows to reduce, and if it possible eliminate, the effects of potential failure modes starting from the first stage of the product design. By means of the Criticality Analysis (CA), implemented in FMECA, it is possible to select by means of risk indexes the most potential critical failures. In this paper the authors present the pros and cons of FMECA along the product development cycle based on the existing standards, recommending the most appropriate standard for each development stage. Additionally, the concept of fault mechanisms is introduced through a new hybrid approach to avoid drawbacks of current FMECA. In this way, it will be possible to observe the evolution of the Remaining Useful Life (RUL) of the system and define the maintenance strategy using the information provided by the suitable monitoring activity