본 연구는 서울교통공사에서 전동차 운행관련 민원이 가장 많이 발생한 2호선 전동차의 공기조화시스템에 대한 신뢰도 및 문제점을 도출하기 위하여 FMEA, FTA 및 신뢰도 분석기법(Minitab)을 이용하여 다음과 같이 신뢰도분석을 시행하였다.
1. FMEA(고장모드 및 영향분석)분석 전동차의 공기조화시스템에 대하여 BOM체계를 기반으로 전체시스템을 상위시스템(6개)과 하위시스템(22개)으로 분류하였다. 분류한 장치에 대하여 구조 및 기능을 분석하고 고장발생시 해당 시스템 및 전동차가 정상적인 운행에 영향을 줄 수 있는 장치의 종류를 분류하였다. 그 결과 전동차의 정상적인 운행에 영향을 미칠 수 있는 장치에는 냉방장치의 응축기모터 등 9개 장치와 냉난방배전반의 마이콤컨트롤러 등 4개장치 및 기타장치의 실내온도센서 등 2개 장치의 총15개 장치로 확인되었다.
2. 신뢰도 ...
본 연구는 서울교통공사에서 전동차 운행관련 민원이 가장 많이 발생한 2호선 전동차의 공기조화시스템에 대한 신뢰도 및 문제점을 도출하기 위하여 FMEA, FTA 및 신뢰도 분석기법(Minitab)을 이용하여 다음과 같이 신뢰도분석을 시행하였다.
1. FMEA(고장모드 및 영향분석)분석 전동차의 공기조화시스템에 대하여 BOM체계를 기반으로 전체시스템을 상위시스템(6개)과 하위시스템(22개)으로 분류하였다. 분류한 장치에 대하여 구조 및 기능을 분석하고 고장발생시 해당 시스템 및 전동차가 정상적인 운행에 영향을 줄 수 있는 장치의 종류를 분류하였다. 그 결과 전동차의 정상적인 운행에 영향을 미칠 수 있는 장치에는 냉방장치의 응축기모터 등 9개 장치와 냉난방배전반의 마이콤컨트롤러 등 4개장치 및 기타장치의 실내온도센서 등 2개 장치의 총15개 장치로 확인되었다.
2. 신뢰도 분석기법(Minitab)을 이용한 분석 2호선 전동차 38개 편성을 대상으로 2008년~2018년도의 11년간 본선 운행 중 발생한 공기조화시스템 관련 고장데이터를 수집하였다. 수집한 데이터는 각 장치별로 전동차 운행시간을 기준으로 임의 관측중단자료로 정리하여 일반적으로 사용하는 프로그램인 Minitab을 사용하여 신뢰도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 공기조화장치의 전체 장치에 대한 수명분포는 Weibull 분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 2) 고장이 발생한 공기조화장치의 13개 장치에 대한 분포개관그림에서 형상모수(β)값을 확인한 결과 스위치는 감소형고장(DFR)으로 분석 되었으며, 나머지 12개 장치는 증가형고장(IFR)으로 분석되었다. 3) 각 장치별 평균고장시간(MTTF) 및 B10 life값을 분석하였다. 분석된 데이터는 전동차의 평균 운행시간(43,725hr)을 기준으로 하고 전동차 운행에 대한 지장 유무에 따라 평균고장시간(MTTF) 및 B10 life값을 적용하였다. 그 결과 13개장치 중 평균운행시간이 B10 life값을 초과한 “마이콤 컨트롤러”와 B10 life값에 가까워 교환주기가 도래하는 계전기(THR)”를 관리대상으로 선정하였다. 3. RBD(Reliability BlockDiagram) 및 FTA(Fault Tree Analysis) 분석 공기조화시스템을 구성하고 있는 6개의 장치 중 한 개의 장치라도 어떠한 유형의 고장이 발생하면 공기조화시스템이 정상적으로 작동하지 않으므로 모두 직렬구조의 형태로 하여 평균고장시간(MTTF)을 분석하였다. 그 결과 공기조화시스템에 대한 평균고장시간(MTTF)은 3.1년으로 분석 되었다. 공기조화시스템의 구성장치 중에서 고장률이 가장 높게 나타난 “냉난방 배전반”을 관리대상으로 선정하였다.
본 연구 결과는 전동차 공기조화시스템의 FMEA분석을 통하여 전동차 운행에 영향을 미칠 수 있는 장치와 신뢰도 분석기법(Minitab)에서 선정된 관리대상 및 FTA(Fault Tree Analysis) 분석에서 선정된 관리대상에서 공통적으로 관리대상으로 선정된 장치인 “마이콤 컨트롤러”와 “계전기(THR)”에 대한 문제점을 돌출하고 공기조화시스템의 안전성과 신뢰도가 향상 시킬 수 있는 RCM 적용방법을 제시하였다.
본 연구는 서울교통공사에서 전동차 운행관련 민원이 가장 많이 발생한 2호선 전동차의 공기조화시스템에 대한 신뢰도 및 문제점을 도출하기 위하여 FMEA, FTA 및 신뢰도 분석기법(Minitab)을 이용하여 다음과 같이 신뢰도분석을 시행하였다.
1. FMEA(고장모드 및 영향분석)분석 전동차의 공기조화시스템에 대하여 BOM체계를 기반으로 전체시스템을 상위시스템(6개)과 하위시스템(22개)으로 분류하였다. 분류한 장치에 대하여 구조 및 기능을 분석하고 고장발생시 해당 시스템 및 전동차가 정상적인 운행에 영향을 줄 수 있는 장치의 종류를 분류하였다. 그 결과 전동차의 정상적인 운행에 영향을 미칠 수 있는 장치에는 냉방장치의 응축기모터 등 9개 장치와 냉난방배전반의 마이콤컨트롤러 등 4개장치 및 기타장치의 실내온도센서 등 2개 장치의 총15개 장치로 확인되었다.
2. 신뢰도 분석기법(Minitab)을 이용한 분석 2호선 전동차 38개 편성을 대상으로 2008년~2018년도의 11년간 본선 운행 중 발생한 공기조화시스템 관련 고장데이터를 수집하였다. 수집한 데이터는 각 장치별로 전동차 운행시간을 기준으로 임의 관측중단자료로 정리하여 일반적으로 사용하는 프로그램인 Minitab을 사용하여 신뢰도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 공기조화장치의 전체 장치에 대한 수명분포는 Weibull 분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 2) 고장이 발생한 공기조화장치의 13개 장치에 대한 분포개관그림에서 형상모수(β)값을 확인한 결과 스위치는 감소형고장(DFR)으로 분석 되었으며, 나머지 12개 장치는 증가형고장(IFR)으로 분석되었다. 3) 각 장치별 평균고장시간(MTTF) 및 B10 life값을 분석하였다. 분석된 데이터는 전동차의 평균 운행시간(43,725hr)을 기준으로 하고 전동차 운행에 대한 지장 유무에 따라 평균고장시간(MTTF) 및 B10 life값을 적용하였다. 그 결과 13개장치 중 평균운행시간이 B10 life값을 초과한 “마이콤 컨트롤러”와 B10 life값에 가까워 교환주기가 도래하는 계전기(THR)”를 관리대상으로 선정하였다. 3. RBD(Reliability Block Diagram) 및 FTA(Fault Tree Analysis) 분석 공기조화시스템을 구성하고 있는 6개의 장치 중 한 개의 장치라도 어떠한 유형의 고장이 발생하면 공기조화시스템이 정상적으로 작동하지 않으므로 모두 직렬구조의 형태로 하여 평균고장시간(MTTF)을 분석하였다. 그 결과 공기조화시스템에 대한 평균고장시간(MTTF)은 3.1년으로 분석 되었다. 공기조화시스템의 구성장치 중에서 고장률이 가장 높게 나타난 “냉난방 배전반”을 관리대상으로 선정하였다.
본 연구 결과는 전동차 공기조화시스템의 FMEA분석을 통하여 전동차 운행에 영향을 미칠 수 있는 장치와 신뢰도 분석기법(Minitab)에서 선정된 관리대상 및 FTA(Fault Tree Analysis) 분석에서 선정된 관리대상에서 공통적으로 관리대상으로 선정된 장치인 “마이콤 컨트롤러”와 “계전기(THR)”에 대한 문제점을 돌출하고 공기조화시스템의 안전성과 신뢰도가 향상 시킬 수 있는 RCM 적용방법을 제시하였다.
In this study, in order to improve the reliability of the air conditioning system of the line 2 train in Seoul Metro(Seoul transportation public corporation), which has the highest complaints about the air-conditioning system related to the train operation, the reliability of the components using th...
In this study, in order to improve the reliability of the air conditioning system of the line 2 train in Seoul Metro(Seoul transportation public corporation), which has the highest complaints about the air-conditioning system related to the train operation, the reliability of the components using the FTA, FMEA, and reliability analysis methods was investigated. Reflecting the results of the analysis, the key management target devices were selected and the RCM application method was presented.
For 38 trains of Line 2, introduced in 2008 and operating to date, I collected data related to air conditioning system from fault data generated during 11 years of operation on December 2018, and organized them into random observation data based on operating time. Using Minitab, a program commonly used for reliability analysis, as a result of confirming the distribution of fit for the faulty device, the Weibull distribution was most suitable for the whole device. And I checked the shape parameter and average life in the distribution overview diagram for each device to analyze the type and reliability of failures, the reliability rank of the device was selected and the device with the lowest priority was selected as the key management target device. In addition, in order to apply the RCM technique to the air conditioning system, it is classified into 6 upper systems and 22 lower systems based on the BOM tree, created device-specific functions and performed FTA and FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), by analyzing the effect of each device on the system and the operation of the train, the device was selected as the key management target device.
In this study, among the devices selected as the management target due to low reliability in the reliability analysis and those that are considered to be of high importance as devices that can affect the operation of the train in the FTA and FMEA analysis. It is judged that important management is needed in common and it is expected that the safety and reliability of Line 2 train air-conditioning system will be improved by proposing the RCM application method by proposing problems to the "Mycom Controller” and "THR” selected as the key management target devices.
In this study, in order to improve the reliability of the air conditioning system of the line 2 train in Seoul Metro(Seoul transportation public corporation), which has the highest complaints about the air-conditioning system related to the train operation, the reliability of the components using the FTA, FMEA, and reliability analysis methods was investigated. Reflecting the results of the analysis, the key management target devices were selected and the RCM application method was presented.
For 38 trains of Line 2, introduced in 2008 and operating to date, I collected data related to air conditioning system from fault data generated during 11 years of operation on December 2018, and organized them into random observation data based on operating time. Using Minitab, a program commonly used for reliability analysis, as a result of confirming the distribution of fit for the faulty device, the Weibull distribution was most suitable for the whole device. And I checked the shape parameter and average life in the distribution overview diagram for each device to analyze the type and reliability of failures, the reliability rank of the device was selected and the device with the lowest priority was selected as the key management target device. In addition, in order to apply the RCM technique to the air conditioning system, it is classified into 6 upper systems and 22 lower systems based on the BOM tree, created device-specific functions and performed FTA and FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), by analyzing the effect of each device on the system and the operation of the train, the device was selected as the key management target device.
In this study, among the devices selected as the management target due to low reliability in the reliability analysis and those that are considered to be of high importance as devices that can affect the operation of the train in the FTA and FMEA analysis. It is judged that important management is needed in common and it is expected that the safety and reliability of Line 2 train air-conditioning system will be improved by proposing the RCM application method by proposing problems to the "Mycom Controller” and "THR” selected as the key management target devices.
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