Detection and treatment of faults in manufacturing systems based on Petri Nets

Abstract

This paper introduces a methodology for modeling and analyzing fault-tolerant manufacturing systems that not only optimizes normal productive processes, but also performs detection and treatment of faults. This approach is based on the hierarchical and modular integration of Petri Nets. The modularity provides the integration of three types of processes: those representing the productive process, fault detection, and fault treatment. The hierarchical aspect of the approach permits us to consider processes on different levels of detail (i.e. factory, manufacturing cell, or machine). Case studies considering detection and treatment of faults are presented, and a simulation tool is applied for verifying the models

Fault diagnosis with Coloured Petri Nets using Latent Nestling Method

“…The rigorous formalization of such concepts as synchronism, concurrency, mutual exclusion and resource sharing are of special interest and have allowed for a bigger capability and representation power in the resulting model than the ones obtained using FSMs, and for this reason, they are being used in applications of fault diagnosis [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]. Moreover PNs allow for the application of merging places techniques resulting in models of reduced size.…”

Manual de Detección de Fallas de una Línea Piloto de Producción de Quesos basado en Conocimiento Experto

“…Hay un importante número de aplicaciones para detección y diagnóstico de fallas, monitorización y control de procesos industriales. Se encuentran desarrollos de sistemas expertos de uso industrial para el diagnóstico de fallas en procesos químicos (Qian et al, 2003;2005), para la detección y el diagnóstico de fallas en sistemas de generación y de turbinas de vapor (Blanco et al, 2001;Ur'ev y Agapitova, 2001), en equipos de dragado de puertos (Tang y Wang, 2008), en líneas de procesamiento de minerales (Patan y Korbicz, 2006;Stein et al, 2003), en sistemas de producción de manufacturas (Riascos et al, 2004), en motores y máquinas sometidas a tensiones mecánicas (Ebersbach y Peng, 2008;Liu et al, 2008;Wu et al, 2007). Los sistemas expertos son realmente elementos positivos cuando se los entiende como complementos de la tarea de los expertos humanos y no como reemplazantes de ellos (Nurminen et al, 2003).…”

Diagnóstico de Fallos en Sistemas Complejos basado en el Método de Anidamiento Latente usando Redes de Petri Coloreadas e Híbridas

“…Adicionalmente, las RdP aportan la capacidad de aplicar técnicas de fusionado de lugares que permite reducir el tamaño de los modelos resultantes. Algunos ejemplos de diagnóstico de fallos utilizando RdP [10], [11], [12], [13], [14], [15]. Esta capacidad de síntesis en la representación de modelos, se acentúa aún más con las denominadas Redes de Petri Coloreadas (RdPC).…”

“…Figura 6-45: SSdE por CT para el IGBT 18 Muestra 2 -IGBTs (14,15,16,17) Posteriormente a acabar las pruebas con la muestra 3, regresamos a las pruebas de la muestra 2 en las condiciones descritas anteriormente y se realiza la misma muestra 1 pero solo usando el SDFI para observar si tenemos fallos intermitentes mientras el proceso de AGING del IGBT. Durante la prueba se obtuvieron los siguientes resultados La …gura 6-46, muestra en la grá…ca de arriba los fallos f 1 para un solo IGBT y en que conmutación se produjo el fallo.…”

“…Se realizaron primero muestras a la unión (…gura 6-41) para los IGBTs (14,26,34,42) a 700 m donde se puede observar a simple vista en la primer grá…ca, …gura 6-57 una super…cie uniforme y la unión se aprecia con bastante claridad, hay que recordar que este IGBT no sufrió fallo de…nido y al momento de acabar la prueba continuaba funcionando bien. A partir de aquí todos los IGBTs analizados llegaron al fallo de…nitivo.…”