도시철도차량에서 기존의 유지보수가 운행시간 또는 운행거리를 정해 놓고 그 기준에 도달하면 해당검사를 시행하는 획일적인 유지보수방식에서 현재 점진적으로 신뢰성을 바탕으로 합리적인 유지보수체계로 변화해가고 있는 단계라고 볼 수 있다. FMECA(Failure Mode and Effects, Criticality Analysis)는 제품의 초기 개발단계에서부터 완제품에 이르기까지 운영과정에서 발생 가능한 고장유형을 찾아내어 그 영향을 분석하고 치명도를 평가하여 각각의 원인을 제거하거나 감소시키는 일련의 개선대책을 제시하는 분석기법이다.FMECA의 내용 및 수행절차에 관한 규격은 미 국방성에 의해 MIL-1629A에 규격화되어 있으며,이를 응용한 자동차 산업분야의 SAE-J1739, SAE-ARP5580, 전기전자분야의 IEC-60812에 규격이 제정되었다.이를 바탕으로 각 산업분야별 특성에 맞는 FMECA 규격을 제정하여 활용하고 있지만 아직까지 철도분야에 특화된 FMECA 관한 규격은 제정되어 있지 못한 상태이다.기존연구에서는 MIL-1629A,IEC-60812,SAE-J1739규격의 특징들을 분석한 것을 바탕으로 철도시스템에 특화된 ...
도시철도차량에서 기존의 유지보수가 운행시간 또는 운행거리를 정해 놓고 그 기준에 도달하면 해당검사를 시행하는 획일적인 유지보수방식에서 현재 점진적으로 신뢰성을 바탕으로 합리적인 유지보수체계로 변화해가고 있는 단계라고 볼 수 있다. FMECA(Failure Mode and Effects, Criticality Analysis)는 제품의 초기 개발단계에서부터 완제품에 이르기까지 운영과정에서 발생 가능한 고장유형을 찾아내어 그 영향을 분석하고 치명도를 평가하여 각각의 원인을 제거하거나 감소시키는 일련의 개선대책을 제시하는 분석기법이다.FMECA의 내용 및 수행절차에 관한 규격은 미 국방성에 의해 MIL-1629A에 규격화되어 있으며,이를 응용한 자동차 산업분야의 SAE-J1739, SAE-ARP5580, 전기전자분야의 IEC-60812에 규격이 제정되었다.이를 바탕으로 각 산업분야별 특성에 맞는 FMECA 규격을 제정하여 활용하고 있지만 아직까지 철도분야에 특화된 FMECA 관한 규격은 제정되어 있지 못한 상태이다.기존연구에서는 MIL-1629A,IEC-60812,SAE-J1739규격의 특징들을 분석한 것을 바탕으로 철도시스템에 특화된 FMEA 기법을 제시하였고,FMEA 분류이외에 시스템 수명주기에 해당하는 단계별 FMEA를 적용하는 방안을 제안 하였으며,철도차량의 운영단계에 있어서 적용 가능한 FMEA 양식을 제시하였으나 실제의 유지보수 데이터를 적용하여 신뢰성 향상에 관련한 사례연구가 없는 실정이다.또한 EN50126에서 정의된 위험요소 심각도는 인명피해를 기준으로 4등급으로 분류하였고,발생빈도는 6등급으로 분류되어 있으나 구체적인 분류기준이 정의되어 있지 않아 전동차 유지보수 및 운영면에서 일치점을 찾기가 어렵다.본 논문에서는 기존연구에서 제시한 양식과 SAE-J1739FMEA 양식을 바탕으로 자동차산업에 맞게 특화시킨 적용양식 중에서 전동차 운용조건과 비교적 비슷한 심각도, 고장빈도,검출도 항목을 분석하여 도시철도에 적용할 FMECA 양식을 개선하여 벨트식 도어시스템에 적용하였다. 먼저 도어시스템의 논리적인 구조관계를 BOM으로 구조분석을 하였으며,고장부품의 기능과 영향의 추적 용이성을 위하여 LBS(논리분해 구조)와 FBS(기능분해구조)구조를 표로 작성하여 대비시켰다.또한 장애를 유발했던 각 부품별 기능 및 고장모드를 정의하고,고장영향 및 원인분석을 시행하여 심각도 결정에 참조하도록 하였다.그런데 심각도는 현재까지 도시철도에 맞게 제시되고 적용된 사례가 없어 EN50126과 한국자동차공학원의 분류체계를 전동차 도어시스템에 적합하도록 경력 15년 이상 전문가 8명의 분석과 수차례 협의과정을 거쳐 심각도를 결정하였고,발생빈도는 누적고장률을 환산하여 한국자동차 산업교육원에 제시된 기준을 그대로 적용하였다.검출도 또한 도시철도에 맞게 정량화된 사례가 없어 고장발생시 원인규명을 얼마나 정확하게 할 수 있는지를 전문가 그룹의 토의에 의해 결정하였다.치명도는 앞의 기준에 의해 결정된 심각도,발생빈도,검출도를 곱하여 산출하였고, 위험순위가 가장 큰 3개 부품에 대하여 치명도 분석을 실시하였다. 이러한 분석결과를 토대로 전문가 그룹의 수차에 걸친 협의를 통하여 이들에 대한 개선대책을 도출하였고,개선대책에 대한 시험을 2~6개월 동안 전동차에 시행하여 효과를 측정하였다.그 결과 전자변 장애방지를 위하여 압력공기의 유분을 제거할 수 있도록 공기/오일분리기를 설치하여 운전장애 및 유지보수비용이 감소되는 효과가 있었으며,출입문 연동스 위치 BOX를 개선하여 통전불량 및 접지고장이 대폭 감소되었고,도어 엔진의 량당 촉수검사와 우레탄 호스 교체로 출입문 동작불량 및 공기 누설이 현저히 감소된 것으로 볼 때 FMECA 기법을 전동차 각 장치에 대해서 수행 한다면 운전 장애가 대폭 감소될 수 있을 것이라는 결론을 얻을 수 있었다.따라서 향후 타 장치에 대해서도 FMECA 기법 적용의 확대가 활발하게 이루질 때 도시철도 각 장치의 품질이 고르게 향상되어 운행 장애 제로화를 달성할 수 있을 것으로 판단되며,도시철도를 이용하는 고객들에게 보다 사랑받는 녹색교통의 총아가 될 수 있을 것으로 기대한다.
도시철도차량에서 기존의 유지보수가 운행시간 또는 운행거리를 정해 놓고 그 기준에 도달하면 해당검사를 시행하는 획일적인 유지보수방식에서 현재 점진적으로 신뢰성을 바탕으로 합리적인 유지보수체계로 변화해가고 있는 단계라고 볼 수 있다. FMECA(Failure Mode and Effects, Criticality Analysis)는 제품의 초기 개발단계에서부터 완제품에 이르기까지 운영과정에서 발생 가능한 고장유형을 찾아내어 그 영향을 분석하고 치명도를 평가하여 각각의 원인을 제거하거나 감소시키는 일련의 개선대책을 제시하는 분석기법이다.FMECA의 내용 및 수행절차에 관한 규격은 미 국방성에 의해 MIL-1629A에 규격화되어 있으며,이를 응용한 자동차 산업분야의 SAE-J1739, SAE-ARP5580, 전기전자분야의 IEC-60812에 규격이 제정되었다.이를 바탕으로 각 산업분야별 특성에 맞는 FMECA 규격을 제정하여 활용하고 있지만 아직까지 철도분야에 특화된 FMECA 관한 규격은 제정되어 있지 못한 상태이다.기존연구에서는 MIL-1629A,IEC-60812,SAE-J1739규격의 특징들을 분석한 것을 바탕으로 철도시스템에 특화된 FMEA 기법을 제시하였고,FMEA 분류이외에 시스템 수명주기에 해당하는 단계별 FMEA를 적용하는 방안을 제안 하였으며,철도차량의 운영단계에 있어서 적용 가능한 FMEA 양식을 제시하였으나 실제의 유지보수 데이터를 적용하여 신뢰성 향상에 관련한 사례연구가 없는 실정이다.또한 EN50126에서 정의된 위험요소 심각도는 인명피해를 기준으로 4등급으로 분류하였고,발생빈도는 6등급으로 분류되어 있으나 구체적인 분류기준이 정의되어 있지 않아 전동차 유지보수 및 운영면에서 일치점을 찾기가 어렵다.본 논문에서는 기존연구에서 제시한 양식과 SAE-J1739FMEA 양식을 바탕으로 자동차산업에 맞게 특화시킨 적용양식 중에서 전동차 운용조건과 비교적 비슷한 심각도, 고장빈도,검출도 항목을 분석하여 도시철도에 적용할 FMECA 양식을 개선하여 벨트식 도어시스템에 적용하였다. 먼저 도어시스템의 논리적인 구조관계를 BOM으로 구조분석을 하였으며,고장부품의 기능과 영향의 추적 용이성을 위하여 LBS(논리분해 구조)와 FBS(기능분해구조)구조를 표로 작성하여 대비시켰다.또한 장애를 유발했던 각 부품별 기능 및 고장모드를 정의하고,고장영향 및 원인분석을 시행하여 심각도 결정에 참조하도록 하였다.그런데 심각도는 현재까지 도시철도에 맞게 제시되고 적용된 사례가 없어 EN50126과 한국자동차공학원의 분류체계를 전동차 도어시스템에 적합하도록 경력 15년 이상 전문가 8명의 분석과 수차례 협의과정을 거쳐 심각도를 결정하였고,발생빈도는 누적고장률을 환산하여 한국자동차 산업교육원에 제시된 기준을 그대로 적용하였다.검출도 또한 도시철도에 맞게 정량화된 사례가 없어 고장발생시 원인규명을 얼마나 정확하게 할 수 있는지를 전문가 그룹의 토의에 의해 결정하였다.치명도는 앞의 기준에 의해 결정된 심각도,발생빈도,검출도를 곱하여 산출하였고, 위험순위가 가장 큰 3개 부품에 대하여 치명도 분석을 실시하였다. 이러한 분석결과를 토대로 전문가 그룹의 수차에 걸친 협의를 통하여 이들에 대한 개선대책을 도출하였고,개선대책에 대한 시험을 2~6개월 동안 전동차에 시행하여 효과를 측정하였다.그 결과 전자변 장애방지를 위하여 압력공기의 유분을 제거할 수 있도록 공기/오일분리기를 설치하여 운전장애 및 유지보수비용이 감소되는 효과가 있었으며,출입문 연동스 위치 BOX를 개선하여 통전불량 및 접지고장이 대폭 감소되었고,도어 엔진의 량당 촉수검사와 우레탄 호스 교체로 출입문 동작불량 및 공기 누설이 현저히 감소된 것으로 볼 때 FMECA 기법을 전동차 각 장치에 대해서 수행 한다면 운전 장애가 대폭 감소될 수 있을 것이라는 결론을 얻을 수 있었다.따라서 향후 타 장치에 대해서도 FMECA 기법 적용의 확대가 활발하게 이루질 때 도시철도 각 장치의 품질이 고르게 향상되어 운행 장애 제로화를 달성할 수 있을 것으로 판단되며,도시철도를 이용하는 고객들에게 보다 사랑받는 녹색교통의 총아가 될 수 있을 것으로 기대한다.
Management of urban train is moving from uniform method with regular interval of time period or run distance toward a rational system method. FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) is a technique of analyzing the failure modes and their influences to the higher levels of system in order to discover...
Management of urban train is moving from uniform method with regular interval of time period or run distance toward a rational system method. FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) is a technique of analyzing the failure modes and their influences to the higher levels of system in order to discover the potential defects and improve the reliability. The contents and standards of procedure of FMECA is standardized in MIL-1629A by the Department of Defense of U.S., and SAE-J1739, SAE-ARP5580 is presented as its application. Although there has been various application standards in industries, the FMECA application for train industry is not been presented yet. In earlier studies, FMEA method specialized for train system is presented, a scheme to apply FMEA by the system life cycle steps and an FMEA format applicable to operation of railroad vehicle is presented, based on analysis of charastics of M1L-1629A, IEC-60812, SAE-J1739. But case studies about improving reliability with practical maintenance and repair data has not been presented. In the definition of harzards in EN50126, the severity is classified in level 4, and the occur rate is classified in level 6, but the criterion is not defined. In this study, FMECA format, improved from analysis of items suitable for car industries which is similar to railroad vehicle in basis of earlier studes and SAE-J1739 MFEA, is applied in belt type door system. A structure analysis of logical structure with BOM is done and LBS and FBS structure is compared with tables for trace of functionality and influences of fault part. The function and fault mode of parts which induced troubles is defined, its influences and causes is analyzed as the reference of severity decision. As severity has not been presented and applied for urban railroad vehicles, severity is decided by 8 professions' analysis and consultations to modify classification of KSAE and EN50126, who have more than 15 years. The occur rate is applied with standard presented by KAMEC, which is converted from accumulated fault rate. The detection is decided by profession group consultation. The criticality is calculated by multiplication of severity, occur rate, detection. Criticality analysis of 3 parts which has the most risks is done. Improvement measures are figured from the analysis results and times of profession group consultation and the effect of the measures is surveyed from 2-6 months of practical tests. As a result, fault and management cost is decreased by installation of air/oil separator, electric current fault and ground fault is drastically decreased by improvement of door interlock switch box, and door movement failure and air leakage is decreased by replacement of urethan hose and touching tests of door engines. As a conclusion from these results, operation fault can be decreased by applying FMECA method to parts of railroad vehicles. Therefore, operation fault zeroizing of railroad vehicles can be achieved by expanded applying of FMECA methid to other parts, and railroad vehicles can be the favorite transportation method of customers.
Management of urban train is moving from uniform method with regular interval of time period or run distance toward a rational system method. FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) is a technique of analyzing the failure modes and their influences to the higher levels of system in order to discover the potential defects and improve the reliability. The contents and standards of procedure of FMECA is standardized in MIL-1629A by the Department of Defense of U.S., and SAE-J1739, SAE-ARP5580 is presented as its application. Although there has been various application standards in industries, the FMECA application for train industry is not been presented yet. In earlier studies, FMEA method specialized for train system is presented, a scheme to apply FMEA by the system life cycle steps and an FMEA format applicable to operation of railroad vehicle is presented, based on analysis of charastics of M1L-1629A, IEC-60812, SAE-J1739. But case studies about improving reliability with practical maintenance and repair data has not been presented. In the definition of harzards in EN50126, the severity is classified in level 4, and the occur rate is classified in level 6, but the criterion is not defined. In this study, FMECA format, improved from analysis of items suitable for car industries which is similar to railroad vehicle in basis of earlier studes and SAE-J1739 MFEA, is applied in belt type door system. A structure analysis of logical structure with BOM is done and LBS and FBS structure is compared with tables for trace of functionality and influences of fault part. The function and fault mode of parts which induced troubles is defined, its influences and causes is analyzed as the reference of severity decision. As severity has not been presented and applied for urban railroad vehicles, severity is decided by 8 professions' analysis and consultations to modify classification of KSAE and EN50126, who have more than 15 years. The occur rate is applied with standard presented by KAMEC, which is converted from accumulated fault rate. The detection is decided by profession group consultation. The criticality is calculated by multiplication of severity, occur rate, detection. Criticality analysis of 3 parts which has the most risks is done. Improvement measures are figured from the analysis results and times of profession group consultation and the effect of the measures is surveyed from 2-6 months of practical tests. As a result, fault and management cost is decreased by installation of air/oil separator, electric current fault and ground fault is drastically decreased by improvement of door interlock switch box, and door movement failure and air leakage is decreased by replacement of urethan hose and touching tests of door engines. As a conclusion from these results, operation fault can be decreased by applying FMECA method to parts of railroad vehicles. Therefore, operation fault zeroizing of railroad vehicles can be achieved by expanded applying of FMECA methid to other parts, and railroad vehicles can be the favorite transportation method of customers.
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