An application of fuzzy logic to machine performance evaluation

Abstract

In machine performance evaluation, the risk assessment is found to be an effective way to evaluate the system criticality for Failure modes, Effects and Criticality Analysis (FMECA). Two parameters are concerned in the risk assessment. One is the severity of failure and another one is its probability of occurrence. Due to the representation of the severity of failure and its probability of occurrence are often too vague, ambiguous, imprecise and too complex for formal mathematical modeling. The traditional method of risk assessment is found to be not suitable to handle such problems effectively. This thesis proposed an idea to enhance the risk assessment of a Failure modes, Effects and Criticality Analysis (FMECA) based on the severity of failure and its probability of occurrence by using fuzzy logic theory. By this approach, fuzzy logic provides a tool for directly manipulating the linguistic terms that an analyst employs in making a criticality assessment for a FMECA. This allows for an analyst to evaluate the risk associated with the failure modes in a natural way. Then appropiate actions to correct or mitigate the effects of the failure can be prioritized even though the information available is vague, ambiguous, qualitative or imprecise. This will cause an improvement of the overall performance of the system/machine effectively. The prototype of the proposed risk assessment model is developed and implemented to the real world system in a semiconductor manufacturing plant as the case study. From the experimental results, the approach proposed by the author is met the objectives of this thesis. There is some improvement of overall performance of the machine and can identify and prioritize the appropriate corrective action to the machine effectively.

ในการประเมินความสามารถของเครื่องจักรนั้น การหาค่าความเสี่ยงพบว่าเป็นวิธีการหนึ่ง ซึ่งให้ ประสิทธิผลในการประเมินค่าความวิกฤตของระบบสำหรับ การวิเคราะห์แบบ Failure Modes, Effects and Crticality Analysis (FMECA) โดยพารามิเตอร์ที่ เกี่ยวข้องในการประเมินหาค่าความเสี่ยงนั้นก็คือความ รุนแรงเมื่อเกิดความเสียหายและความเป็นไปได้ที่จะเกิด ความเสียหาย อย่างไรก็ตามเนื่องจากว่าการแทนค่า ของความรุนแรงและความเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดความ เสียหายนั้นบ่อยครั้งที่มีความคลุมเครือเคลือบแคลงกำกวม ไม่เที่ยงตรงและมีความซับซ้อนมากเกินกว่าที่จะแทนด้วย โมเดลทางคณิตศาสตร์ธรรมดาทั่วไป ดังนั้นวิธีการในแบบ ดั้งเดิมของการประเมินค่าความเสี่ยงนั้นจึงพบว่าไม่มี ประสิทธิผลเพียงพอที่จะจัดการปัญหาต่าง ๆ เหล่านี้ได้ งานวิทยานิพนธ์นี้จึงเสนอแนวความคิดที่จะเพิ่ม ขยายและปรับปรุงประสิทธิภาพของการประเมินความเสี่ยง ของระบบหรือเครื่องจักรในการวิเคราะห์แบบ FMECA โดยขึ้นอยู่กับความรุนแรงและความเป็นไปได้ของการเกิด ความเสียหายโดยการใช้ทฤษฎีของระบบฟัซซี่ลอจิกด้วยการ ใช้วิธีการแบบนี้ ฟัซซี่ลอจิกจะจัดการกับการแทนค่าภาษา ที่มนุษย์ใช้เพื่อให้นักวิเคราะห์สามารถใช้ในการประเมิน ความวิกฤตสำหรับการวิเคราะห์แบบ FMECA ได้อย่างมี ประสิทธิภาพซึ่งจะทำให้นักวิเคราะห์สามารถประเมิน หาความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายด้วยวิธีธรรมดา ทั่วไปได้เป็นอย่างดี นอกจากนั้นยังสามารถจัดลำดับ วิธีการและแนวทางแก้ไขที่เหมาะสมเพื่อขจัดผลกระทบ ของความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับระบบ แม้ว่าข้อมูลที่ได้ จะมีความคลุมเครือ กำกวม ไม่เที่ยงตรงได้ ซึ่งในที่สุด จะทำให้ประสิทธิภาพและความสามารถของเครื่องจักร หรือระบบโดยรวมดีขึ้นด้วย นอกจากนั้นในงานวิทยานิพนธ์นี้ ยังได้ทำการ พัฒนาโปรแกรมต้นแบบที่นำไปใช้วิเคราะห์และประเมิน ความเสี่ยงโดยนำไปปฏิบัติและใช้จริงในโรงงานผลิต อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำแห่งหนึ่งเป็นกรณีศึกษา จากผลการ ทดลองวิธีการที่ผู้แต่งนำเสนอนี้พบว่าได้แก้ปัญหาและบรรลุ ผลสำเร็จตามวัตถุประสงค์กล่าวคือ ประสิทธิภาพหรือความ สามารถของเครื่องจักรโดยรวมเพิ่มขึ้นและสามารถระบุ และจัดลำดับการแก้ไขความเสียหายที่เกิดกับเครื่องจักร ได้อย่างมีประสิทธิผล