본 연구는 새로운 장비체계 도입 시 초기 일정기간 동안 장비의 목표가용도 유지를 위해 필요한 동시조달수리부속(Concurrent Spare Parts)와 적정소요 산출에 관한 해법을 제시한다. 새로운 장비체계 도입 시 함께 보급되는 예비수리부속은 장비체계 운용에 중요한 역할을 한다. 따라서 장비체계가 주어진 임무를 수행하는 동시에 정상상태를 유지하기 위한 적정수준의 예비부속 확보가 필요하며 최소의 비용으로 장비의 가동률을 극대화 할 수 있도록 하여야 한다. 본 연구에서는 부품의 고장특성 및 수리능력을 고려한 고장분포함수를 바탕으로 각 부속별 중요도를 만족시키는 초기 수리부속 소요 결정모형과 해 산정기법을 제시하며 가용예산 제약에 따른 소요조정을 통해 최적의 예비부속 재고수준을 결정한다.
This study expands limitation of OASIS(Optimal Allocation of Spares for Initial Supports) program, which calculates CSP(Concurrent Spare Part), not only availability but also cost, and developed the program enabling run in WINDOW OS. By considering multi-step repair and logistics support system, repairing capability at the time of deployment, and procurement period, this model is the first local model reflecting circumstances of the armed forces of the Republic of Korea. Furthermore, the programmed model was selected as the military standard software and has being essentially used for CSP calculation.
Purpose: In this paper, we propose the output model of the optimal inventory requirements of the Maintenance Float (M/F). Weapon systems were modernized and increased costs. Thus, the complexity increases with. Alternatives to achieve the goal of availability of weapon systems and to reduce life-cycle cost are required. Especially, securing spare parts is more effective than adding the amount of equipment or maintenance facilities to achieve the goal of availability and reduce life cycle costs. However, securing spare parts and repair costs are directly related, so exact requirements are needed. Methods: Three kinds of methods (Calculation method of applying the Poisson distribution, Calculation method of considering the number of CSP, and Calculation method of applying M&S program) that this paper proposed compare the influence of the availability and the amount of spare parts. Result: We calculate the cost of M/F when the operational availability is over than 80% and compare that result. The biggest cost was calculated from the Poisson distribution method. We found that requirements and unit price is the key factor that gives a significant effect. Conclusion: These three kinds of methods can be used as a basis for Maintenance Float calculation. Among them, the calculation method based on CSP is optimal replacement equipment requirements calculation method.
The purpose of this study is finding a solution to optimal quantities of concurrent spare parts(CSP) which are acquired for using considerably long time. To solve the problem, this paper proposes a new CSP model which can be used in permitting backorder flexibly. Through the simple experiment, we validate the mathematical model which is suggested in this paper. Also, we determine the purchasing quantities of each item minimizing total system costs under an available budget constraints.
In this paper we consider the CSP requirements determination problem of new equipment system. The CSP we deal with in the paper are restricted to the demand-based spare parts. For the newly procured equipment systems, mathematical analyses are made for the system which is constructed with the repairable items to derive the associated CSP requirement determination model in mathematical expression, respectively. Based on these analyses, a mathematical model is derived for making an optimal CSP requirement determination subject to the constraint of satisfying any given funds limitation. We assume that the failure of a part follows a Poisson process. Firstly, the operational availability concept in CSP is defined and the relation between the general system availability and the operational availability is established. Secondly, the problem is formulated as the operational availability maximization problem that should satisfy the funds limitation, and then, using the generalized Lagrange multipliers method, the optimal solution procedure is derived.
무기체계 개발 시 종합군수지원 측면에서 중요한 것 중 하나가 동시조달수리부속 산출이다. 동시조달수리부속은 무기체계 가용도 향상 측면에서 매우 중요한 것으로, 이에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 연구는 하부 구성품의 고장이 무기체계의 다양한 기능에 미치는 세부 영향들을 고려하지 못하고 있다. 즉 하부 구성품의 고장이 무기체계의 특정 기능에 미치는 영향이 미비하면, 구성품 교환과 같은 정비가 필요 없다는 점을 고려하지 못한다. 그래서 본 연구에서는 고장-기능 간 관계도를 이용하여, 하부 구성품의 고장이 무기체계의 다양한 기능에 미치는 세부 영향을 고려한 동시조달수리부속 산출 방법을 기술하였다. 본 연구 절차는 다음과 같다. 첫째, 무기체계의 운용 및 정비 시스템을 분석한다. 둘째, 고장-기능 간 관계도를 개발한다. 셋째, 수집된 자료를 바탕으로 시뮬레이션 모델을 설계 한다. 마지막으로, 시뮬레이션과 메타 휴리스틱 모형인 진화 전략을 통해 동시조달수리부속 최적 수량을 선정한다. 해당 연구는 동시조달수리부속 산출 연구에 새로운 방향을 제시하였다.
In this paper we consider the CSP requirements determination problem of new equipment(machine) system. For the newly procured equipment systems, mathematical analyses are made for the system which is constructed with the consumable parts and the repairable parts to derive the associated CSP requirement determination model in mathematical expression. Based on these analyses, a mathematical model Is derived for making an optimal CSP requirement determination subject to the constraint of satisfying any given operational availability limitation. We assume that the failure of a part follows a Poisson process and the repair time has an exponential distribution. Firstly, the operational availability concept in CSP is defined and the relation between the general system availability and the operational availability is established. Secondly, the problem is formulated as the cost minimization problem that should satisfy the operational availability limitation, and then, using the generalized Lagrange multipliers method, the optimal solution procedure Is derived.
본 연구는 우리 군의 무기체계 도입 후 체계 업체가 CSP( Concurrent Spare Parts)지원 이후 우리 군이 운용유지 기간 해외에서 도입된 장비의 정비 지원 장비 품목의 해외 상업 구매 시 부품 무응찰 품목 조달 문제에 대한 내부적 요인과 외부적 요인의 각 기관별 수행 과정 및 수행된 사업들을 통해 파악된 노후화된 장비의 해외 부품 조달에 있어 입찰 참여자가 없는 부품의 무응찰 발생의 근본 원인을 보다 정밀하게 파악 및 진단함으로써, 향후 해외 도입 장비의 수리 부속 부품 조달시 부품 소요량 판단을 각 군이 보다 정확하게 소요량, 획득 기점을 예측 함으로 부품의 무응찰 발생률을 줄이고 이로 인한 장비 가동률 저하 문제와 미래의 부품가격 상승을 사전에 예방하고 효율적인 업무를 하기 위한 발전 방향을 제시하는데 그 목적을 둔다.
최근 방위 산업에는 장비가 군에서 요구한 임무를 완수하기 위해 장비 설계, 운용, 그리고 정비 측면에서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그 중 동시조달수리부속은 장비가 군에 납품될 때 함께 들어가는 수리부속으로써, 이것을 분석하는 것은 장비의 운용가용도를 높이는데 가장 중요한 부분 중 하나이다. 그러나 이렇게 중요한 동시조달수리부속이지만 현실적 개발 환경을 고려한 공학적 분석 방법 발전 보다는 정책적인 방법으로 해결해 나가고 있는 실정이다. 그래서 본 연구에서는 동시조달수리부속 최적화를 위해 시뮬레이션과 다중 회귀모형 기법을 활용한 공학적 분석을 연구하였다. 먼저, 시뮬레이션 기법을 이용하여 가상으로 운용해보면서 정의된 보급 및 정비체계를 분석하고 이를 통해 품목별 동시조달수리부속의 수량을 변화에 따른 운용가용도의 변화 추이를 결과 자료로 산출하였다. 이렇게 얻은 입출력 자료를 통해 수리적 다중 회귀모형을 도출 후 선형계획법을 사용하여 동시조달수리부속 최적화를 하였다. 이때 최적화는 단가 제약을 두었다. 이 방법의 가장 큰 장점은 최적화 선정시 기준이 되는 제약조건의 변화에 빠르게 대응할 수 있다. 장비의 개발 단계에서는 품목별 단가는 지속적으로 바뀌기 마련이다. 이런 환경에서 제약조건이 바뀔 때 마다 시뮬레이션 분석을 재 수행하면 분석 속도가 늦어질 수밖에 없다. 그러므로 본 방법은 실제 개발 환경에 적합한 것이라 할 수 있다. 향후 이런 기본 개념을 바탕으로 시뮬레이션 모델링을 정밀화하고, 회귀모형의 정확성을 높여 연구의 완성도를 높일 것이다.
최근 전력화되는 무기체계들은 최신 기술이 반영된 고가의 장비가 대다수이며, 운용유지비도 지속적으로 증대되고 있는 추세이다. 이러한 무기체계들을 효율적으로 운용, 유지하는 요소로서는 정비계획, 경제적 비용 및 수리부속 소요 등이 있으며 그 중 수명주기 동안 수리부속 소요를 사전에 예측하는 것이 운용유지비 효율성 증대와 운용가용도를 높이는 중요한 방식이라 할 수 있다. 수리부속 소요 분석의 시작으로는 무기체계 배치 시 동시에 보급되는 동시조달수리부속(CSP: Concurrent Spare Parts, 이하 CSP) 산정이라 할 수 있을 것이다. CSP는 무기체계가 초기 일정기간 동안 재보급 없이 주어진 운용임무를 성공적으로 수행하고자 하는데 목적이 있으므로 이 기간 동안에 운용가용도를 달성하는 필수요소이다. 현재 CSP 산정 방식은 품목의 고장율과 운용 시간 등의 반영하여 분석하고 있지만, 분석된 CSP는 기술적 고장을 대비하는 목적이며, 초도 운용환경에서 휴먼에러 등으로 인한 예기치 않은 고장 발생에 대처하는 부분에서는 제한적인 것이 현실이다. 해당 고장은 무상정비 범위에도 포함되지 않으며, 초도 운용기간 중 무기체계를 운용 불가 상태로 만드는 심각한 요소에 해당된다. 이러한 무기체계의 운용 불가 상태를 예방하기 위하여 초도 운용환경 중 휴먼에러를 고려한 CSP가 필요하며, 그에 대한 산정 방안과 기준을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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