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Type: TESE DIGITAL
Title: Diagnóstico de falhas para sistemas a eventos discretos : isolamento de componentes usando a álgebra max-plus
Title Alternative: Fault diagnosis for discrete event systems : component isolation using max-plus algebra
Author: Natucci, Gabriel Coutinho, 1990-
Advisor: Mendes, Rafael Santos, 1957-
Abstract: Resumo: A principal contribuição desta tese é a proposta de uma metodologia usando álgebra de dióides e equações max-plus para recursivamente identificar componentes e caminhos em um sistema dinâmico que geram defeitos em características de produto. Esse problema é uma preocupação importante para vários processos de manufatura e de negócio ao redor do mundo. Essa abordagem ainda não foi discutida na literatura de diagnóstico de falhas e apresenta um grande ganho computacional considerando as perspectivas de diagnóstico e isolamento de falhas. O método consiste na modelagem das trajetórias de um sistema dinâmico atraves de um grafo de eventos temporizado, um tipo particular de rede de Petri cujos disparos são identificados por equações max-plus. Em seguida realiza-se a identificação de parâmetros estocásticos de atraso nos lugares dessa rede artificialmente construída. Embora o modelo da rede não corresponda ao modelo do sistema estudado, a identificação desses atrasos permite inferir taxas de defeito na planta. Finalmente, é proposta a identificação desses parâmetros na rede com observações parciais de defeitos no sistema, usando um procedimento baseado em programação linear inteira. Propõe-se ainda a inserção dessa metodologia em técnicas de identificação de defeitos já praticadas no mercado, particularmente em processos de manufatura. Exemplos numéricos são apresentados ilustrando a eficiência dos métodos propostos em termos da acurácia dos resultados e do esforço computacional requerido

Abstract: This thesis proposes, as main contribution, a new methodology for using dioid algebra and max-plus equations to recursively identify components and paths in a dynamic system that generates defects in particular products. This problem is a capital concern in many manufacturing processes as well as business processes around the world. This approach has not yet been discussed in the literature and presents a great computational gain regarding the fault diagnosis and isolation. The method consists of modelling trajectories from a dynamic system using a timed event graph, a particular kind of Petri net where its daters can be modelled by max-plus linear equations. Next a parameter identification of these daters is conducted in the proposed Petri net. Although the designed Petri net does not correspond to the studied system, its daters can be used to infer defect rates on activities from the real system. Finally, the identification of data using partial observations from the system is proposed through the use of linear integer programming techniques. It is also proposed the use of this methodology in combination of common fault identification methods in the industry, particularly in manufacturing processes. Numerical examples are presented illustrating the efficiency of the proposed methods in terms of accuracy and required computational burden
Subject: Álgebra
Melhoria de processos
Localização de falhas (Engenharia)
Controle de qualidade
Pesquisa operacional
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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