Knowledge representation for malfunction diagnosis of Integrated Production Systems
Représentation des connaissances pour les diagnostics de dysfonctionnements de Systèmes Intégrés de Production
Résumé
With the proliferation of integrated production system architectures in large automated sites, the field of Computer Integrated Manufacturing (CIM) has to cope with the increasing complexity of industrial installations. This new direction involes the development of methodologies and tuls for the design and operation of such production systems and this is the main area of acrivity for Telemecanique's PLC division. As part of our research we are working on a knowledge based model for diagnosing malfunctions in Integrated Production Systems using a systematic data modeling approach.
Our approach is based on cognitive modeling of knowledge using a semantic model which is both easy to use and sufficiently general to be applied to all levels of knowledge abstraction required for technical diagnosis of CIM applications.
the associated reasoning mechanisms are based on the navigation of a network of objects linked by standardized bidirectional semantic connections. The strategies for navigation within the graph are defined by the behavioral knowledge of an inference machine with forward chaining
The software architecture proposed is based on a representation of 3 knowledge levels where each level is made up of instances of elements defined at a higher level. An essential aspect of the architecture is the use of an object oriented approach to operating knowledge enabling reasoning to be applied.
Suite à la généralisation des architectures de systèmes intégrés de production au sein des grands sites automatisés, le domaine de la productique est aujourd'hui confronté à la complexité croissante des installations industrielles. Cette orientation nouvelle, nécessite le développement de méthodologies et d'outils pour la conception et l'exploitation de tels systèmes de productions. Ces développemenis représentent la principale activité de la division automates programmables de la Télémécanique. Dans ce cadre de recherche, nous proposons dans ce travail, un modèle de représentation des connaissances pour les diagnostics de dysfonctionnement de systèmes intégrés de Production par une approche systémique basée sur la modélisation des données.
L'approche proposée repose sur la modélisation cognitive des connaissances par l'intermédiaire d'un modèle sémantique à la fois simple et suffisamment général pour permettre la spécification à différents niveaux d'abstraction des connaissances du diagnostic technique pour le domaine d'application des Systèmes Intégrés de Production.
Les mécanismes de raisonnement associés reposent sur le parcours d'un réseau d'objets interconnectés par des relations sémantiques bidirectionnelles typées. Les stratégies de parcours dans le graphe sont définies par des connaissances de comportement exploitées par un moteur d'inférence en chainage avant.
Quant à l'architecture logicielle proposée, elle s'appuie sur une représentation en 3 niveaux des connaissances, où chaque niveau est constitué d'éléments instances des éléments définis au niveau supérieur. Un des aspects essentiels de l'architecture consiste en la représentation par une approche objet des connaissances opératoires permettant l'administration du raisonnement.