A reliability centered maintenance decision system for a discrete part manufacturing facility

This thesis develops and validates the framework of a specialized maintenance decision support system for a discrete part manufacturing facility. Its construction utilizes a modular approach based on the fundamental philosophy of Reliability Centered Maintenance (RCM). The proposed architecture uniquely integrates System Decomposition, System Evaluation, Failure Analysis, Logic Tree Analysis, and Maintenance Planning modules. It presents an ideal solution to the unique maintenance inadequacies of modern discrete part manufacturing systems. Well established techniques are incorporated as building blocks of the system's modules. These include Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA), Logic Tree Analysis (LTA), Theory of Constraints (TOC), and an Expert System (ES). A Maintenance Information System (MIS) performs the system's support functions. Validation was performed by field testing of the system at a Miami based manufacturing facility. Such a maintenance support system potentially reduces downtime losses and contributes to higher product quality output. Ultimately improved profitability is the final outcome. ^

Model for Differential Nursing Diagnosis of Alterations in Urinary Elimination Based on Fuzzy Logic

Nursing diagnoses associated with alterations of urinary elimination require different interventions, Nurses, who are not specialists, require support to diagnose and manage patients with disturbances of urine elimination. The aim of this study was to present a model based on fuzzy logic for differential diagnosis of alterations in urinary elimination, considering nursing diagnosis approved by the North American Nursing Diagnosis Association, 2001-2002. Fuzzy relations and the maximum-minimum composition approach were used to develop the system. The model performance was evaluated with 195 cases from the database of a previous study, resulting in 79.0% of total concordance and 19.5% of partial concordance, when compared with the panel of experts. Total discordance was observed in only three cases (1.5%). The agreement between model and experts was excellent (kappa = 0.98, P < .0001) or substantial (kappa = 0.69, P < .0001) when considering the overestimative accordance (accordance was considered when at least one diagnosis was equal) and the underestimative discordance (discordance was considered when at least one diagnosis was different), respectively. The model herein presented showed good performance and a simple theoretical structure, therefore demanding few computational resources.

The effectiveness of personalized smoking cessation strategies for callers to a Quitline service

Aim To assess the effectiveness of a program of computer-generated tailored advice for callers to a telephone helpline, and to assess whether it enhanced a series of callback telephone counselling sessions in aiding smoking cessation. Design Randomized controlled trial comparing: (1) untailored self-help materials; (2) computer-generated tailored advice only, and (3) computer-generated tailored advice plus callback telephone counselling. Assessment surveys were conducted at baseline, 3, 6 and 12 months. Setting Victoria, Australia. Participants A total of 1578 smokers who called the Quitline service and agreed to participate. Measurements Smoking status at follow-up; duration of cessation, if quit; use of nicotine replacement therapy; and extent of participation in the callback service. Findings At the 3-month follow-up, significantly more (chi(2)(2) = 16.9; P < 0.001) participants in the computer-generated tailored advice plus telephone counselling condition were not smoking (21%) than in either the computer-generated advice only (12%) or the control condition (12%). Proportions reporting not smoking at the 12-month follow-up were 26%, 23% and 22%, respectively (NS) for point prevalence, and for 9 months sustained abstinence; 8.2, 6.0, and 5.0 (NS). In the telephone counselling group, those receiving callbacks were more likely than those who did not to have sustained abstinence at 12 months (10.2 compared with 4.0, P < 0.05). Logistic regression on 3-month data showed significant independent effects on cessation of telephone counselling and use of NRT, but not of computer-generated tailored advice. Conclusion Computer-generated tailored advice did not enhance telephone counselling, nor have any independent effect on cessation. This may be due to poor timing of the computer-generated tailored advice and poor integration of the two modes of advice.

Qualifound – a modular tool developed for quality improvement in foundries

Purpose – Castings defects are usually easy to characterize, but to eradicate them can be a difficult task. In many cases, defects are caused by the combined effect of different factors, whose identification is often difficult. Besides, the real non-quality costs are usually unknown, and even neglected. This paper aims to describe the development of a modular tool for quality improvement in foundries, and its main objective is to present the application potential and the foundry process areas that are covered and taken into account. Design/methodology/approach – The integrated model was conceived as an expert system, designated Qualifound, which performs both qualitative and quantitative analyses. For the qualitative analyses mode, the nomenclature and the description of defects are based on the classification suggested by the International Committee of the Foundry Technical Association. Thus, a database of defects was established, enabling one to associate the defects with the relevant process operations and the identification of their possible causes. The quantitative analysis mode deals with the number of produced and rejected castings and includes the calculation of the non-quality costs. Findings – The validation of Qualifound was carried out in a Portuguese foundry, whose quality system had been certified according to the ISO 9000 standards. Qualifound was used in every management area and it was concluded that the application had the required technological requisites to provide the necessary information for the foundry management to improve process quality. Originality/value – The paper presents a successful application of an informatics tool on quality improvement in foundries.

Sistema pericial para o estudo de composição de betões

O betão é o material de construção feito pelo Homem mais utilizado no mundo. A sua composição é um processo complexo que exige um conhecimento teórico sólido e muita experiência prática, pelo que poucas pessoas estão habilitadas para o fazer e são muito requisitadas. No entanto não existe muita oferta actual de software que contemple alguns dos aspectos importantes da composição do betão, nomeadamente para o contexto europeu. Nesse sentido, foi desenvolvido um sistema de apoio à decisão chamado Betacomp, baseado num sistema pericial, para realizar estudos de composição de betão. Este contempla as normas legais portuguesas e europeias, e a partir da especificação do betão apresenta toda a informação necessária para se produzir um ensaio de betão. A aquisição do conhecimento necessário ao sistema contou com a colaboração de um especialista com longa e comprovada experiência na área da formulação e produção do betão, tendo sido construída uma base de conhecimento baseada em regras de produção no formato drl (Drools Rule Language). O desenvolvimento foi realizado na plataforma Drools.net, em C# e VB.net. O Betacomp suporta os tipos de betão mais comuns, assim como adições e adjuvantes, sendo aplicável numa grande parte dos cenários de obra. Tem a funcionalidade de fornecer explicações sobre as suas decisões ao utilizador, auxiliando a perceber as conclusões atingidas e simultaneamente pode funcionar como uma ferramenta pedagógica. A sua abordagem é bastante pragmática e de certo modo inovadora, tendo em conta parâmetros novos, que habitualmente não são considerados neste tipo de software. Um deles é o nível do controlo de qualidade do produtor de betão, sendo feito um ajuste de compensação à resistência do betão a cumprir, proporcional à qualidade do produtor. No caso dos produtores de betão, permite que indiquem os constituintes que já possuem para os poderem aproveitar (caso não haja impedimentos técnicos) , uma prática muito comum e que permitirá eventualmente uma aceitação maior da aplicação, dado que reflecte a forma habitual de agir nos produtores.

Sistema pericial para suporte à decisão na alocação de recursos de emergência

O panorama atual da emergência e socorro de primeira linha em Portugal, carateriza-se por uma grande aposta ao longo dos últimos anos num incremento contínuo da qualidade e da eficiência que estes serviços prestam às populações locais. Com vista à prossecução do objetivo de melhoria contínua dos serviços, foram realizados ao longo dos últimos anos investimentos avultados ao nível dos recursos técnicos e ao nível da contratação e formação de recursos humanos altamente qualificados. Atualmente as instituições que prestam socorro e emergência de primeira linha estão bem dotadas ao nível físico e ao nível humano dos recursos necessários para fazerem face aos mais diversos tipos de ocorrências. Contudo, ao nível dos sistemas de informação de apoio à emergência e socorro de primeira linha, verifica-se uma inadequação (e por vezes inexistência) de sistemas informáticos capazes de suportar convenientemente o atual contexto de exigência e complexidade da emergência e socorro. Foi feita ao longo dos últimos anos, uma forte aposta na melhoria dos recursos físicos e dos recursos humanos encarregues da resposta àsemergência de primeira linha, mas descurou-se a área da gestão e análise da informação sobre as ocorrências, assim como, o delinear de possíveis estratégias de prevenção que uma análise sistematizada da informação sobre as ocorrências possibilita. Nas instituições de emergência e socorro de primeira linha em Portugal (bombeiros, proteção civil municipal, PSP, GNR, polícia municipal), prevalecem ainda hoje os sistemas informáticos apenas para o registo das ocorrências à posteriori e a total inexistência de sistemas de registo de informação e de apoio à decisão na alocação de recursos que operem em tempo real. A generalidade dos sistemas informáticos atualmente existentes nas instituições são unicamente de sistemas de backoffice, que não aproveitam a todas as potencialidades da informação operacional neles armazenada. Verificou-se também, que a geo-localização por via informática dos recursos físicos e de pontos de interesse relevantes em situações críticas é inexistente a este nível. Neste contexto, consideramos ser possível e importante alinhar o nível dos sistemas informáticos das instituições encarregues da emergência e socorro de primeira linha, com o nível dos recursos físicos e humanos que já dispõem atualmente. Dado que a emergência e socorro de primeira linha é um domínio claramente elegível para a aplicação de tecnologias provenientes dos domínios da inteligência artificial (nomeadamente sistemas periciais para apoio à decisão) e da geo-localização, decidimos no âmbito desta tese desenvolver um sistema informático capaz de colmatar muitas das lacunas por nós identificadas ao nível dos sistemas informáticos destas instituições. Pretendemos colocar as suas plataformas informáticas num nível similar ao dos seus recursos físicos e humanos. Assim, foram por nós identificadas duas áreas chave onde a implementação de sistemas informáticos adequados às reais necessidades das instituições podem ter um impacto muito proporcionar uma melhor gestão e otimização dos recursos físicos e humanos. As duas áreas chave por nós identificadas são o suporte à decisão na alocação dos recursos físicos e a geolocalização dos recursos físicos, das ocorrências e dos pontos de interesse. Procurando fornecer uma resposta válida e adequada a estas duas necessidades prementes, foi desenvolvido no âmbito desta tese o sistema CRITICAL DECISIONS. O sistema CRITICAL DECISIONS incorpora um conjunto de funcionalidades típicas de um sistema pericial, para o apoio na decisão de alocação de recursos físicos às ocorrências. A inferência automática dos recursos físicos, assenta num conjunto de regra de inferência armazenadas numa base de conhecimento, em constante crescimento e atualização, com base nas respostas bem sucedidas a ocorrências passadas. Para suprimir as carências aos nível da geo-localização dos recursos físicos, das ocorrências e dos pontos de interesse, o sistema CRITICAL DECISIONS incorpora também um conjunto de funcionalidades de geo-localização. Estas permitem a geo-localização de todos os recursos físicos da instituição, a geo-localização dos locais e as áreas das várias ocorrências, assim como, dos vários tipos de pontos de interesse. O sistema CRITICAL DECISIONS visa ainda suprimir um conjunto de outras carências por nós identificadas, ao nível da gestão documental (planos de emergência, plantas dos edifícios) , da comunicação, da partilha de informação entre as instituições de socorro e emergência locais, da contabilização dos tempos de serviço, entre outros. O sistema CRITICAL DECISIONS é o culminar de um esforço colaborativo e contínuo com várias instituições, responsáveis pela emergência e socorro de primeira linha a nível local. Esperamos com o sistema CRITICAL DECISIONS, dotar estas instituições de uma plataforma informática atual, inovadora, evolutiva, com baixos custos de implementação e de operação, capaz de proporcionar melhorias contínuas e significativas ao nível da qualidade da resposta às ocorrências, das capacidades de prevenção e de uma melhor otimização de todos os tipos de recursos que têm ao dispor.

Algorithms and methodologies for decision support in energy efficiency on buildings

Dissertação apresentada na faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Sistema pericial para auditoria de registos clínicos

O registo clinico é um documento hospitalar confidencial, nele é registado todo o percurso clinico de um determinado paciente. Esse percurso é registado através da atribuição de códigos descritos num sistema de classificação, também denominados de dados da codificação. Os dados da codificação são armazenados electronicamente numa Base de Dados, e é a partir dela que certas medidas, tais como facturação hospitalar, financiamentos hospitalares anuais, tratamentos médicos, ou até mesmo dados epidemiológicos, são adotadas. Portanto torna-se fundamental a garantia da qualidade na área da codificação clinica, para isso é necessário recorrer a processos de auditorias aos registos clínicos. O processo de auditoria é uma atividade independente de avaliação, cujo objetivo visa acrescentar valor e melhorar os objetos e processos da auditoria. Atualmente uma ferramenta denominada de Programa Auditor é utilizada, contudo essa ferramenta demonstra uma tecnologia já ultrapassada. A Tese que se pretende defender é a de que, através de Sistemas Periciais, é possível realizar auditorias internas aos registos clínicos. Pretende-se ainda demonstrar que dos Sistemas Periciais e um benefício para os peritos na área, pois diminui a probabilidade de erros e torna o processo de verificação menos moroso. Neste contexto, o objetivo desta Dissertação prende-se em definir e implementar um Sistema Pericial que permita a auditoria de registos clínicos hospitalares. O Sistema Pericial dever a ainda ser capaz de traduzir o raciocínio do perito, detectando assim diversos tipos de erros que traduzem num registo clínico não conforme. Por sua vez, foi desenvolvido um protótipo de um Sistema Pericial para auditoria de registos clínicos em linguagem PROLOG. Este mesmo protótipo serviu de base à realização de uma experiência que permitiu comparar com o programa Auditor e verificar a sua aplicabilidade no dia-a-dia hospitalar.

Personalized-based dietary recommendation for weightlifting

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores

Un model de decisió pel tractament mèdic a partir de diagnòstics imprecisos

És un sistema expert que donat un diagnòstic imprecís d’un metge en un malalt amb una malaltia infecciosa i els paràmetres mèdics d’aquest pacient, retorni com a resultat els possibles tractaments que se li poden subministrar al pacient ordenats per un coeficient d’adequadament, que pugui combatre qualsevol dels possibles bacteris que el metge hagi diagnosticat i vigilant de no provocar efectes secundaris. Aquest sistema expert resoldrà casos senzills i pretén ser la base d’una possible extensió per arribar a resoldre casos més complexos.

A programme for computer aided identification of Phlebotomine sandflies of the Americas (CIPA): presentation and check-list of American species

The CIPA programme is a collaborative project including two entomologists from France and seven South and Central America countries. Its objective is the development of an expert system for computer aided identification of phlebotomine sandflies from the Americas. It also includes the formation of data bases for bibliographic, taxonomic and biogeographic data. Participant consensus on taxonomic prerequisites, standardization in bibliographic data collections and selection of descriptive variables for the final programme has been established through continous communication among participants and annual meetings. The adopted check-list of American sandflies presented here includes 386 specific taxa, ordered into genera and 28 sub-genera or species groups.

Abstracting qualitative information for process supervision

Supervisory systems evolution makes the obtaining of significant information from processes more important in the way that the supervision systems' particular tasks are simplified. So, having signal treatment tools capable of obtaining elaborate information from the process data is important. In this paper, a tool that obtains qualitative data about the trends and oscillation of signals is presented. An application of this tool is presented as well. In this case, the tool, implemented in a computer-aided control systems design (CACSD) environment, is used in order to give to an expert system for fault detection in a laboratory plant

Artificial-Intelligence-Based Optimization of the Management of Snow Removal Assets and Resources Final Report, October 2002

Geographic information systems (GIS) and artificial intelligence (AI) techniques were used to develop an intelligent snow removal asset management system (SRAMS). The system has been evaluated through a case study examining snow removal from the roads in Black Hawk County, Iowa, for which the Iowa Department of Transportation (Iowa DOT) is responsible. The SRAMS is comprised of an expert system that contains the logical rules and expertise of the Iowa DOT’s snow removal experts in Black Hawk County, and a geographic information system to access and manage road data. The system is implemented on a mid-range PC by integrating MapObjects 2.1 (a GIS package), Visual Rule Studio 2.2 (an AI shell), and Visual Basic 6.0 (a programming tool). The system could efficiently be used to generate prioritized snowplowing routes in visual format, to optimize the allocation of assets for plowing, and to track materials (e.g., salt and sand). A test of the system reveals an improvement in snowplowing time by 1.9 percent for moderate snowfall and 9.7 percent for snowstorm conditions over the current manual system.

Erosion Control for Highway Applications, Phase I: Review and Synthesis of Literature, Final Report, TR-464, May 2002

The project described herein has led to a convenient, computer-based expert system for identifying and evaluating potentially effective erosion- and sedimentation-control measures for use in roadway construction throughout Iowa and elsewhere in the Midwest. The expert system is intended to be an accessible and efficient practical resource to aid state, county, and municipal engineers in the selection of the best management practices for preventing unwanted erosion and sedimentation at roadway construction sites, during and after construction.

Artificially Intelligent and Adaptive Methods for Prediction and Analysis of Superheater Fireside Corrosion in Fluidized Bed Boilers

Superheater corrosion causes vast annual losses for the power companies. With a reliable corrosion prediction method, the plants can be designed accordingly, and knowledge of fuel selection and determination of process conditions may be utilized to minimize superheater corrosion. Growing interest to use recycled fuels creates additional demands for the prediction of corrosion potential. Models depending on corrosion theories will fail, if relations between the inputs and the output are poorly known. A prediction model based on fuzzy logic and an artificial neural network is able to improve its performance as the amount of data increases. The corrosion rate of a superheater material can most reliably be detected with a test done in a test combustor or in a commercial boiler. The steel samples can be located in a special, temperature-controlled probe, and exposed to the corrosive environment for a desired time. These tests give information about the average corrosion potential in that environment. Samples may also be cut from superheaters during shutdowns. The analysis ofsamples taken from probes or superheaters after exposure to corrosive environment is a demanding task: if the corrosive contaminants can be reliably analyzed, the corrosion chemistry can be determined, and an estimate of the material lifetime can be given. In cases where the reason for corrosion is not clear, the determination of the corrosion chemistry and the lifetime estimation is more demanding. In order to provide a laboratory tool for the analysis and prediction, a newapproach was chosen. During this study, the following tools were generated: · Amodel for the prediction of superheater fireside corrosion, based on fuzzy logic and an artificial neural network, build upon a corrosion database developed offuel and bed material analyses, and measured corrosion data. The developed model predicts superheater corrosion with high accuracy at the early stages of a project. · An adaptive corrosion analysis tool based on image analysis, constructedas an expert system. This system utilizes implementation of user-defined algorithms, which allows the development of an artificially intelligent system for thetask. According to the results of the analyses, several new rules were developed for the determination of the degree and type of corrosion. By combining these two tools, a user-friendly expert system for the prediction and analyses of superheater fireside corrosion was developed. This tool may also be used for the minimization of corrosion risks by the design of fluidized bed boilers.