Fuzzy-Based Method for Prioritizing Operational Risks in Industrial Machinery Process

Abstract

The rapid evolution of technologies in today’s world has led to the development of increasingly complex industrial systems whose behaviors are difficult to predict and control. Evaluating the performance of these systems, whether simple or complex, has become a fundamental aspect of company management and risk analysis, which focuses on studying the mechanisms leading to incidents and system failures. To reduce failures and prevent unexpected events, several analytical methods have been developed. Among them, Failure Mode, Effects and Criticality Analysis (FMECA) is widely recognized as an effective proactive technique for identifying, classifying, and evaluating failures. However, this method faces certain limitations related to decision-making, particularly when the available information is imprecise, ambiguous, or uncertain. The objective of this thesis is to propose an effective methodology based on modern engineering standards for analyzing and evaluating the performance of complex systems while considering their specific characteristics such as interaction emergence, and macroscopic behavior, with the aim of minimizing failures and meeting the requirements of risk analysis more efficiently. ----------------------------------------------------------------------------- إن التطور السريع للتكنولوجيات في العالم الحالي قد أدى إلى تصميم أنظمة صناعية أكثر فأكثر تعقيداً، والتي تصبح سلوكياتها صعبة التوقع والتحكم. إن تقييم أداء هذه الأنظمة، سواء كانت بسيطة أو معقدة، يمثل عنصرا أساسياً في تسيير المؤسسات وكذلك في مجال تحليل المخاطر، الذي يتكون من دراسة الآليات المؤدية إلى الحوادث وإلى إخفاقات الأنظمة. من أجل تقليل هذه الإخفاقات ومنع الأحداث غير المتوقعة، تم تطوير العديد من الطرق التحليلية. من بينها، تحليل أنماط الفشل وآثاره ودرجة حرجته, يشكل طريقة مستخدمة على نطاق واسع لتحديد، تصنيف، وتقييم الإخفاقات بطريقة استباقية. ومع ذلك، فإن هذا النهج يقدم بعض الحدود المرتبطة باتخاذ القرار، لا سيما عندما تكون البيانات المتاحة غير دقيقة، غامضة أو غير مؤكدة. إن الهدف من هذه المذكرة هو اقتراح منهجية فعالة قائمة على معايير الهندسة الحديثة من أجل تحليل وتقييم أداء الأنظمة المعقدة، مع الأخذ في الاعتبار مختلف خصائصها مثل التفاعل، الانبثاق، والسلوك الماكروسكوبي، بهدف تقليل الإخفاقات وتلبية المتطلبات المرتبطة بتحليل المخاط ----------------------------------------------------------------------------- L’évolution rapide des technologies dans le monde actuel a conduit à la conception de systèmes industriels de plus en plus complexes, dont les comportements deviennent difficiles à prévoir et à maîtriser. L’évaluation des performances de ces systèmes, qu’ils soient simples ou complexes, représente un élément fondamental dans la gestion des entreprises ainsi que dans le domaine de l’analyse des risques, qui consiste à étudier les mécanismes menant aux incidents et aux défaillances des systèmes. Afin de réduire ces défaillances et prévenir les événements inattendus, plusieurs méthodes analytiques ont été développées. Parmi elles, l’Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC/FMECA) constitue une méthode largement utilisée pour identifier, classer et évaluer les défaillances de manière proactive. Toutefois, cette approche présente certaines limites liées à la prise de décision, notamment lorsque les données disponibles sont imprécises, ambiguës ou incertaines. L’objectif de ce mémoire est de proposer une méthodologie efficace basée sur les normes d’ingénierie modernes afin d’analyser et d’évaluer les performances des systèmes complexes, tout en prenant en considération leurs différentes caractéristiques telles que l’interaction, l’émergence et le comportement macroscopique, dans le but de minimiser les défaillances et de satisfaire les exigences liées à l’analyse des risques.