Study and development of an artificial intelligence algorithm for revisiting the GEMMA Guide paradigm

Yakrangi, Oz (2021). Study and development of an artificial intelligence algorithm for revisiting the GEMMA Guide paradigm. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. Industriales (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.67300.

Description

Title: Study and development of an artificial intelligence algorithm for revisiting the GEMMA Guide paradigm
Author/s:
  • Yakrangi, Oz
Contributor/s:
  • Saltaren Pazmiño, Roque Jacinto
Item Type: Thesis (Doctoral)
Read date: 2021
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Hoy en día las máquinas industriales y las líneas de producción se vuelven más complejas debido a su necesidad de adaptarse a la última tecnología. Es decir, existe la necesidad de hacer frente a tareas más complicadas y producir productos modernos que requieren sistemas de control complejos. Para proporcionar el control apropiado a las máquinas industriales y líneas de producción, lo necesita incluir un control inteligente y un buen sistema de toma de decisiones que sea capaz de manejar con los complejos problemas de automatización y tomar la decisión correcta según el estado de la máquina. Este trabajo de investigación se basa en la idea de desarrollar algoritmos de inteligencia artificial para revisar el paradigma de la guía GEMMA. Estos algoritmos incluyen todas las transiciones necesarias entre los modos de GEMMA y proporcionan en conjunto un sistema inteligente de control y sistema toma de decisiones para las máquinas industriales y líneas de producción basado en el paradigma de la guía GEMMA. Los algoritmos fueron desarrollados por el Fuzzy Petri Nets enfoque, que proporciona las capacidades de Fuzzy Logic y Petri Nets. Fuzzy Logic es un enfoque para calcular los grados de verdad en el que los valores de verdad de las variables pueden ser cualquier número real entre 0 y 1 en lugar del "verdadero o falso" habitual. Petri Nets es un lenguaje de modelo matemático que consta de lugares y transiciones que describe y estudia los sistemas de procesamiento de información. Juntos configuran Fuzzy Petri Nets que es un enfoque poderoso para desarrollar algoritmos inteligentes para el sistema de control y toma de decisiones. Para asegurar que los algoritmos funcionen correctamente y proporcionen un buen sistema de control y toma de decisiones, se diseñó la grúa OPS (Onshore Power Supply) y el proyecto Factory I/O. De esta forma, los algoritmos podrían probarse tanto en el control de máquinas industriales como en líneas de producción. El OPS carne representa una máquina industrial y el proyecto Factory I/O representa una línea de producción. Estas pruebas aseguran que los algoritmos inteligentes funcionarán correctamente y proporcionarán un buen sistema de control y toma de decisiones para cualquier máquina industrial y línea de producción. Los resultados experimentales muestran que los algoritmos inteligentes funcionan correctamente para controlar una máquina industrial y una línea de producción. Además, los algoritmos inteligentes proporcionan un sistema inteligente potente de control y toma de decisiones que se puede manejar cualquier situación que pudiera ocurrir y se cubra las necesidades del operador. Por este motivo, los algoritmos inteligentes de GEMMA podrían ser una nueva generación de sistema de control y toma de decisiones para aplicaciones industriales en los próximos años. ----------ABSTRACT---------- Nowadays the industrial machines and production lines become more complex due to their need to adapt to the latest technology. That is to say, there is the need to deal with more complicated tasks and produce modern products which require complex control systems. In order to provide the appropriate control for the industrial machines and production lines, it is required to include an intelligent control and good decision-making system that would be able to deal with the complex automation problems and make the proper decision according the machine state. This research work builds on the idea of developing artificial intelligence algorithms for revisiting the GEMMA Guide Paradigm. These algorithms include all the necessary transitions between the GEMMA modes and provide together a complete intelligent control and decision-making system for the industrial machines and production lines based on the GEMMA Guide Paradigm. The algorithms were developed by the Fuzzy Petri Nets approach which provide the capabilities of both Fuzzy Logic and Petri Nets. Fuzzy Logic is an approach to compute the degree of truth where the truth values of variables may be any real number between 0 and 1 rather than the usual "true or false". Petri Nets is a mathematical model language that consists of places and transitions which describes and studies the information processing systems and used for a system simulation graphically that allows to analyze the parallel events that occur. Both together provide Fuzzy Petri Nets which is a powerful approach to develop intelligent algorithms for control and decision-making. In order to ensure that the algorithms work properly and provide good control and decision-making system, the OPS (Onshore Power Supply) crane and Factory I/O project were designed. In this way, the algorithms could be tested in both control of industrial machines and production lines. The OPS carne represents an industrial machine and Factory I/O project represents a production line. This ensures that these algorithms will work properly and will provide a good control and decision-making system for any industrial machine and production line. The experimental results show that the intelligent algorithms work properly for controlling an industrial machine and production line. Moreover, provide a powerful intelligent control and decision-making system, deal with any situation that may happen and cover the operator needs. For this reason, the intelligent algorithms for GEMMA could be the next generation of control and decision-making system for industrial applications in the coming years.

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Item ID: 67300
DC Identifier: https://oa.upm.es/67300/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:67300
DOI: 10.20868/UPM.thesis.67300
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 02 Nov 2021 06:05
Last Modified: 02 May 2022 22:30
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