• Title/Summary/Keyword: 고장함수

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고장 자료가 없는 시스템의 고장률 분포 함수의 추정 (Estimation of failure rate distribution of system without failure data)

  • 김영복;이창훈
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.579-584
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    • 2002
  • 시스템의 신뢰도는 설계 단계에서부터 중요한 제약 조건이 됨과 동시에 그 사용 단계에서도 지속적인 관찰의 대상이 된다. 특히 원자력 발전소와 길이 안전성이 강조되는 시스템에서 는 한 번의고장으로 치명적인 문제를 야기 시킬 수 있다. 따라서, 신뢰도가 높은 시스템을 구축하기 위한 방안과 함께 시스템의 신뢰도에 대한 수리적인 평가를 보다 합리적인 방법으로 할 수 있는 것에 관한 연구가 필요하다고 할 수 있다. 시스템의 신뢰도 평가는 고장를 분포 함수의 추정에서 출발한다. 시스템의 고장를 분포 함수 추정시, 고장 자료를 이용하여 분포 함수의 모수를 추정하지만 대상 시스템의 고장 자료가 없는 경우 다른 유사 시스템의 고장자료를 이용하여 고장률 분포 함수를 추정하게 된다. 기준의 연구들은 유사 시스템의 고장자료를 이용할 때 베이지안(Bayesian)분석 절차를 이용하였다. 하지만 기존 방법들은 추정 절차에 필요한 우도함수(likelihood function)를 유도시 계산상의 어려움이 많다. 본 연 구에서는 각각의 개발 자료에 대한 우도함수를 유도하여 전체적인 시스템의 우도함수를 유도함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 절차를 제안하였다. 또한 모의실험을 통하여 기존의 방법과의 비교함으로써 본 연구의 타당성을 검증하였다.

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K-1전차의 고장분포와 부하에 따른 고장률 차이에 대한 연구 (A Study of the Failure Distribution and the Failure Difference by the Stress on the K-1 Tracked Vehicle)

  • 이상진;최석윤
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.33-49
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    • 2009
  • 이 연구는 국방장비의 고장률함수가 욕조곡선을 이루고 있는지를 조사하기 위한 것이다. 국방장비 가운데 K-1 전차를 선택하여 고장확률밀도함수에 대한 고장률함수의 형태를 조사하였다. 또 다른 목적은 전차 운용환경에 따라 고장발생 차이가 발생하는지를 조사하는 것이다. 연구 결과, K-1전차의 고장률은 대체로 와이블분포를 따르고 있음을 보여준다. 와이블분포는 욕조곡선과 같이 시스템의 고장률이 전체 수명주기동안 다른 모양을 가지고 있을 때 유용하다. 전차가 운용을 개시하는 초기시점의 고장률함수는 고장이 많이 발생하다가 시간이 경과함에 따라 점차 낮아지는 와이블분포의 감소형 함수를 따르고 있다. 초기고장 시기를 지나면 고장이 안정적으로 발생하는 임의고장 단계에 이르며 이 시기는 고장률이 일정한 와이블분포를 따르게 된다. 장비의 사용기간이 증가하게 되면 마모로 인한 고장이 점차 증가하며 고장률함수는 증가형 함수를 따르게 된다. 또한 연구를 통해 전차의 운용 지형이 열악한 환경에서 고장이 더 많이 발생하고 있음을 알 수 있다. 연구 결과 시사점으로는 창정비 주기를 설정하는데 있어 욕조곡선에서 마모고장이 발생하는 시점을 창정비 시기로 선택해야 할 것이다. 또한 전차 운용 지형을 고려하여 창정비 주기를 조절해야 할 것이다.

두 형태의 데이터를 이용하여 시스템의 신뢰도를 추정하는 방법 (Estimation of Reliability of a System Based on Two Typed Data)

  • 심규박;임재걸
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.336-341
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    • 2013
  • 복잡한 시스템에서 취득할 수 있는 여러 가지 형태의 자료에 대한 신뢰도 분석은 각종 시스템에 대한 신뢰도 보증을 위해 필요한 절차이다. 시스템의 신뢰도 평가는 고장함수의 추정에서 시작한다. 시스템은 한 개의 부품만으로 이루어 진 경우도 있지만 여러 개의 부품이 서로 연관관계를 맺고 있는 경우가 대부분이어서 취득된 자료의 형태도 다양하다. 본 논문에서는 고장 사건의 발생확률이 낮은 경우, 서로 다른 두 개 이상의 부품이나 시스템에서 취득한 자료의 형태를 고려하여 이에 대한 고장함수를 추정하고 신뢰도를 계산하는 방법을 제안하였다. 두 개 이상의 부품이 병렬 및 혼합방식으로 연결된 복잡한 시스템에 대한 고장함수의 추정도 자료의 형태를 고려하면 제안된 방법의 확장으로 가능하리라 생각한다.

함수관측자 기반 고장검출진단시스템의 설계 및 응용 (Desing of Fault Detection and Diagnosis systems using function observers)

  • 이상문;이기상;박태건
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2756-2758
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    • 2005
  • 본 논문에서는 제어시스템의 신뢰성 향상을 위한 고장허용제어계를 실현하기 위하여, 함수관측자를 도입한 장치고장검출(IFD)기법 및 고장보상알고리즘을 제안하고, 이를 전형적인 불안정 비선형시스템인 역진자제어계에 적용하였다. 제안된 IFDS는 기존의 다중관측자기법과 동일한 구조를 가지지만 최저차 설계가 가능한 미지입력 함수관측자를 채택함으로서 알고리즘의 단순화를 가하였을 뿐 아니라 고장량의 추정 등 다양한 설계목적을 고려하여 설계될 수 있다는 특징을 가진다. 제안된 고장 검출식별 기법의 제안된 역진자제어계를 위한 제어기, 고장검출식별 및 보상알고리즘을 모두 포함한 상태에서 고장허용제어의 가능성을 검증하였다.

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유전 알고리즘을 이용한 비례적 수명 감소 모형을 갖는 시스템의 고장 강도와 보수 효과 추정

  • 윤원영;정일한;신주환
    • 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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    • 한국신뢰성학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.315-320
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    • 2000
  • 본 연구에서는 수리 가능한 시스템에서 고장 강도와 수리 효과에 대한 모수 추정 문제를 다룬다. 시스템이 노후화로 인한 고장이 발생할 경우 최소수리가 행해지고 계획된 예방정비에서는 비례적 수명 감소가 이루어지는 수명 데이터에 대해서 고장 강도 함수의 모수와 정비의 수리효과를 추정하기 위해서 최대 우도 함수 방법을 이용한다. 또한 유전자 알고리즘을 이용해서 우도 함수를 최대화시키는 절차를 개발하고 수치 예제를 나타낸다.

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유도전동기의 고정자 고장 진단을 위한 CNN의 활성화 함수 선정 (A Activation Function Selection of CNN for Inductive Motor Static Fault Diagnosis)

  • 김경민;김용현;박근호;이범;이상로;고영진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.287-292
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    • 2021
  • 본 논문에서는 유도전동기 고정자 고장 진단에 있어서 활성화 함수가 미치는 영향을 분석하여 효율적인 CNN 활용 방법을 제안하였다. 일반적으로 유도전동기 고정자 고장 진단의 주된 목적은 미세한 턴 단락을 빠르게 진단함으로 고장을 미리 방지함에 있다. 이에 활성화 함수 활용에 있어서 전반적인 고정자 고장에는 ReLu가 우수성을 보임을 알 수 있었으나, 미세한 턴 단락인 2턴 단락에 있어서는 Sigmoid 함수가 ReLu 함수보다 진단의 정확도에 있어서 23.23% 유용함을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

원전 디지털 I&C 계통 고장예측을 위한 신뢰도 함수 추정 인공지능 모델 비교연구 (Comparative Study of AI Models for Reliability Function Estimation in NPP Digital I&C System Failure Prediction)

  • 이대영;이정훈;양승혁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 원전 계측제어계통은 정상운전 시 자가 진단기능의 유지보수를 위해 일정 주기로 건전성을 확인하고 있으며, 계획예방정비 기간 동안 기능 및 성능점검을 실시하여 필요한 경우 유지보수를 하고 있다. 하지만 원전의 정보를 계측하고 제어하는 계측제어계통에서도 선제적으로 고장을 진단하고 대처하여 사고전파를 방지할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 계측제어 장비의 환경조건과 자가 진단 데이터를 활용한 신뢰도 함수 추정 방안을 연구하였으며, 고장데이터의 획득을 위해 계측제어 장비의 부품에 대한 Feature 별 확률분포를 가정하여 가상 고장데이터를 생산하였다. 이러한 고장데이터를 바탕으로 생존분석에서 활용되는 대표적인 인공지능 모델(DeepSurve, DeepHit)을 이용하여 신뢰도 함수를 추정하였고, 그와 동시에 전통적인 준모수적 방법론인 Cox 회귀모델을 통해 신뢰도 함수를 추정하여 환경조건과 진단 데이터를 바탕으로 한 잔여 수명 계산을 통해 적용 가능성을 확인하였다.

수리 가능한 시스템의 강도함수에 대한 최우추정량의 분산 (The Variance of an MLE of the Intensity Function of a Repairable System)

  • 이현우;강기훈;나명환;김재수
    • 응용통계연구
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    • 제12권2호
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    • pp.563-572
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    • 1999
  • 수리가능한 시스템에 대한 고장시간이 여러 가지 모형에 대한 연구가 최근들어 신뢰성분야의 학자들에 의해 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 수리 가능한 시스템의 고장이 와이블과정을 따라 일어날 경우, 고장 시각 $t_n$에서의 강도함수 $\lambda$($t_n$)의 최우추정량의 분사이 형상모수인 $\beta$의 값에 따라 충분히 큰 n에 대하여 수렴 여부를 밝혔다.

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전달함수 접근 방법에 의한 잔차발생기구 설계 (Design of the residual generator using transfer function approaches)

  • 박태건;이기상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2793-2795
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    • 2005
  • 고장검출식별시스템의 성능을 좌우하는 가장 중요한 요소는 잔차발생알고리즘이다. 잔차발생기구는 측정된 입출력변수 정보에 근거하여 설계되며 고장의 검출 및 식별이 가능하도록 감결합(decoupling) 특성을 가져야 한다. 본 논문에서는 전달함수 접근 방법 중 최근 제안된 최소차 다항식 기저(minimal polynomial basis)를 이용한 잔차발생기구 설계기법을 소개하고, 이를 VTOL의 센서 및 구동장치고장 검출에 적용하여 그 성능을 검토하였다.

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Dempster-Shafer 증거 이론을 이용한 회전익 항공기 착륙장치의 FMEA (FMEA for rotorcraft landing system using Dempster-Shafer evidence theory)

  • 나성현;소희섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.76-84
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    • 2021
  • 품질보증활동은 양산단계에서 위험 식별을 기반으로 품질에 영향을 주는 인자를 확인할 수 있다. 위험 식별은 고장 분석을 통해 이루어지며, 회전익 항공기 착륙장치에 대한 고장 분석 방법은 고장 유형 영향 분석(FMEA)으로 선정하였다. FMEA는 고장 유형에 대해서 심각도, 발생도, 검출도에 대한 정보를 결합하여 품질에 영향을 미치는 인자를 확인하는 방법이다. FMEA 결과는 위험도를 통해 고장 우선순위를 결정한다. 하지만 심각도, 발생도, 검출도에 대한 중요도는 동일하게 구성된다. Dempster-Shafer 증거 이론은 경험과 주관이 반영된 의견에 대해서 불확실성 분석을 수행한다. 또한, Dempster-Shafer 증거 이론은 믿음 함수와 개연성 함수를 구성할 수 있으며, 믿음 함수와 개연성 함수를 통해 가설의 믿음 정도, 신뢰도를 확인할 수 있다. 회전익 항공기 착륙장치는 이륙 및 착륙 시 충격을 받는 구성품으로, 양산단계에서 고장 유형을 관리하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 회전익 항공기 착륙장치의 고장 유형에 대한 위험도 분석을 위해 Dempster-Shafer 증거 이론을 이용한 FMEA를 제안하고, 고장 우선순위를 결정한다. 결과는 믿음 함수 및 개연성 함수 곡선을 통해 도출한다.