AI-driven FMEA: integration of large language models for faster and more accurate risk analysis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Failure mode and effects analysis (FMEA) is a critical but labor-intensive process in product development that aims to identify and mitigate potential failure modes to ensure product quality and reliability. In this paper, a novel framework to improve the FMEA process by integrating generative artificial intelligence (AI), in particular large language models (LLMs), is presented. By using these advanced AI tools, we aim to streamline collaborative work in FMEA, reduce manual effort and improve the accuracy of risk assessments. The proposed framework includes LLMs to support data collection, pre-processing, risk identification, and decision-making in FMEA. This integration enables a more efficient and reliable analysis process and leverages the strengths of human expertise and AI capabilities. To validate the framework, we conducted a case study where we first used GPT-3.5 as a proof of concept, followed by a comparison of the performance of three well-known LLMs: GPT-4, GPT-4o and Gemini. These comparisons show significant improvements in terms of speed, accuracy, and reliability of FMEA results compared to traditional methods. Our results emphasize the transformative potential of LLMs in FMEA processes and contribute to more robust design and quality assurance practices. The paper concludes with recommendations for future research focusing on data security and the development of domain-specific LLM training protocols.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».