Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권7호
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pp.1092-1100
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2004
This paper describes the application of fault tree technique to analyze of compressor failure. Fault tree analysis technique involves the decomposition of a system into the specific form of fault tree where certain basic events lead to a specified top event which signifies the total failure of the system. In this research. fault trees for failure analysis of screw type air compressor are made. This fault trees are used to obtain minimal cut sets from system failure and system failure rate for the top event occurrence can be calculated. It is Possible to estimate air compressor reliability by using constructed fault trees through compressor failure example. It is Proved that FTA is efficient to investigate the compressor failure modes and diagnose system.
The application of fault tree technique to the analysis of compressor failure is considered. The techniques involve the decomposition of the system into a form of fault tree where certain basic events lead to a specified top event which signifies the total failure of the system. In this paper, fault trees are made by using fault train of screw type air compressor failure. The fault trees are used to obtain minimal cut sets from the modes of system failure and, hence the system failure rate for the top event can be calculated. The method of constructing fault trees and the subsequent estimation of reliability of the system is illustrated through compressor failure. It is proved that FTA is efficient to investigate the compressor failure modes and diagnose system.
과학기술이 급속하게 발전함에 따라 더 강력한 소프트웨어 기능의 급속한 발전과 함께 소프트웨어의 복잡성이 크게 증가함으로써 소프트웨어 테스트 및 신뢰성 평가의 어려움이 증가하고 있다. 소프트웨어 고장분석을 위한 비동질적인 포아송 과정에서 결함당 고장발생률이 상수이거나, 단조 증가 또는, 단조 감소하는 패턴을 가질 수 있다. 본 논문에서는 결함의 기대값을 가정하는 유한고장 소프트웨어 NHPP 모형과 수리시점에서도 고장이 발생할 상황을 반영하는 무한고장 NHPP 모형들을 상호 비교 제시하였다. 소프트웨어 신뢰성 분야에서 많이 사용되는 어랑분포에 근거한 유한고장과 무한고장 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 신뢰도 성능을 비교 분석하였다. 그 결과 유한고장 모형이 무한고장 모형보다 효율적으로 좋게 나타났으며, 이 과정에서 모수추정법은 최우추정법을 이용하였다. 본 연구결과를 통하여 소프트웨어 개발자들에게 소프트웨어 고장현상을 파악하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
Recently, the reliability evaluation and analysis are applied for many industrial products, and many products are required to guarantee in quality and in efficiency. The purpose of this paper is to present some of reliability evaluation methodologies that are applicable to machine tools. Especially ATC(Automatic Too Changer), which is core component of line center, was chosen as the target of the reliability evaluation and analysis. The scope of research is reliability prediction, reliability test and evaluates their results. The results of this research has shown the failure rate, MTBF(Mean Time Between Failure), reliability for those components and real tests reliability through constructed reliability test-bed. It is expected that proposed methodologies will increase reliability for high speed line center.
Recently, the reliability evaluation and analysis are applied far many industrial products which are required to guarantee in quality and efficiency. The purpose of this paper is to present some of reliability evaluation methodologies that are applicable to machine tools. Especially ATC (Automatic Tool Changer), which is a core component of line center, was chosen as the target of the reliability evaluation and analysis. The scope of research is reliability prediction, reliability test and evaluates their results. The results of reliability evaluation have shown the failure rates, MTBF (Mean Time Between Failure), reliability for those components of ATC and real tests reliability through the constructed reliability test-bed. It is expected that proposed methodologies would increase reliability for a high-speed line center.
전자부품으로 구성된 제어기의 신뢰성에 대한 연구는 미국방부를 중심으로 1960년대부터 연구되었으며, 철도에서는 유럽을 중심으로 1990년대부터 연구되었다. 특히, 한국에서는 2000년대 이후부터 신호설비 신뢰성에 대한 연구가 시작되어 과거 신뢰성 정보가 없는 노후 신호설비를 대상으로 효율적인 유지보수를 위한 수명평가가 요구되고 있다. 본 연구에서는 부품단위 고장률 또는 운영시 발생된 고장정보와 같이 신호설비의 신뢰도가 지속적으로 모니터링 및 분석정보가 존재하지 않고 장기간 사용된 노후신호설비에 대한 수명을 예측하기 위한 방안을 제시한다.
고가용성 다중계 시스템의 소프트웨어 재활 기법은 시스템의 결함 발생 이후에 수동적으로 대처하기보다는 결함이 발생하기 전에 이를 미연에 방지하는 능동적 차원의 결함 허용 방법이다. 특히 멀티미디어 이동 컴퓨팅에서 사용되는 소프트웨어는 통신 단절, 데이터 유실 등으로 인한 노화 진행이 일반 소프트웨어보다 상당히 빠르게 진행되기 때문에 소프트웨어 재활에 의한 결함 예방 방법은 대규모 멀티미디어 이동 컴퓨팅 시스템에 사용될 가능성이 높다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 서버에서 수행되는 소프트웨어의 재활 주기, 재활 소요시간, 서버의 고장률, 수리률, 동시에 가동되는 서버의 수, 서버의 가동 기간 및 가동 방식 등의 시스템 운영 파라미터에 기초하여, 소프트웨어 재활 정책에 대한 평가를 위한 평형 상태에서의 확률, downtime, 가용도, 손실 비용 등을 계산하였다 수학적 분석을 통해 구한 재활 모델의 closed-form 해는 다양한 시스템 운영 상태에 대한 실험을 통해 검증하였으며, 소프트웨어 재활을 통한 예방적 결함허용 기법의 적용 가능성이 높다는 것을 확인하였다. 또한 서버의 고장률 및 불안정률이 소프트웨어 재활 정책 결정에 중요한 요소임을 파악하였다.
다수의 서버를 클러스터로 연결하여 동시에 가동 할 경우 서버의 대수가 증가함으로 인해 발생하는 가용도 저하문제와 소프트웨어의 노화로 인하여 높은 가용도를 제공하기가 어렵다. 본 연구에서는 n대의 주 서버와 k 대의 여분서버로 구성되는 클러스터 웹 서버 시스템에서 가동되는 서버의 수, 여분서버의 수, 소프트웨어의 재활주기, 재활소요시간, 서버의 고장률, 서버의 수리율, 서버의 불안정률 등의 시스템 운영 파라미터에 기초하여, 소프트웨어의 재활정책에 대한 평가를 위해 평형 상태에서의 확률, 정지시간, 가용도, 손실비용 등을 계산하였다. 수학적 분석을 통해 다양한 시스템 운영 상태에 대한 실험을 통해 검증하였으며, 소프트웨어의 재활 정책에 의한 예방적 결함허용 기법이 시스템의 안정성에 중요한 요소임을 확인하였고, 또한 서버의 고장률 및 불안정률이 소프트웨어 재활 정책 결정에 중요한 요소임을 파악하였다.
오늘날 선박, 항공, 자동차산업 등의 복합화로 인하여 내장형 소프트웨어의 중요성이 크게 대두되고 있다. 중요도가 높아질수록 고장 현상 발생률이 증가하고 이에 따른 오류나 고장에 대한 영향도 급증 하기 때문에, 신뢰성이 그만큼 중요하게 되었다. 신뢰성은 ISO/IEC 9126, ISO/IEC 12119 등에서 기능성, 사용성, 효율성, 유지보수성, 이식성과 함께 언급되고 있다. 신뢰성의 부특성에는 성숙성, 오류허용성, 회복성, 준수성이 있고, 이에 따라 품질평가 항목 메트릭이 제시되어 있다. 그러나 신뢰성 평가 기준은 수리적 난해함과 데이터 수집에 관한 문제에 부딪혀 적용하는 데에 어려움이 따르는 실정이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 각 세부 평가 항목에 대한 체크리스트를 가지고 품질평가 메트릭에 적용하였다. 또한, 기존에 제시되어 있는 대표적인 신뢰성 모델 두 가지 NHPP(Non-Homogeneous Poisson Process) Model과 Jelinski-Moranda Model을 성숙성과 오류허용성의 품질평가 메트릭과 연관시켜 효율적으로 신뢰성을 측정하는 방안에 대하여 모색하였다.
오늘날 선박, 항공, 자동차산업 등의 복합화로 인하여 내장형 소프트웨어의 중요성이 크게 대두되고 있다. 중요도가 높아질수록 고장 현상 발생률이 증가하고 이에 따른 오류나 고장에 대한 영향도 급증하기 때문에, 신뢰성이 그만큼 중요하게 되었다. 신뢰성의 부특성에는 성숙성, 오류허용성, 회복성, 준수성이 있고, 이에 따라 품질평가 항목 메트릭이 제시되어 있다. 신뢰성 평가 기준은 수리적 난해함과 데이터 수집에 관한 문제에 부딪혀 적용하는 데에 어려움이 따르는 실정이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 품질평가 메트릭의 새로운 방안을 제시하였다. 기존에 제시되어 있는 대표적인 신뢰성 모델 두 가지 NHPP(Non-Homogeneous Poisson process) Model과 Jelinski-Moranda Model의 결과 값과 제시한 방법을 토대로 나온 결과 값을 비교하여 타당성을 입증한다. 기존의 난해한 방법을 이용하지 않고도 정확한 평가 결과를 얻을 수 있도록 하는 것이 본 연구의 목적이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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