[논문]신뢰성 기법을 통한 Engine oil pan의 신뢰성척도 연구

김장수

[국내논문] 신뢰성 기법을 통한 Engine oil pan의 신뢰성척도 연구
Research of Reliability Measures of Engine Oil Pan through Reliability Method 원문보기

김장수 (쌍용자동차, 창원 엔진 공장)

Usually, it says that reliability is failure rate achieved by required functions for some period under limited use environment conditions. The reliability can be researched by automotive part or system module and it can be affected by using environment condition, such as using atmosphere temperature and using user's behavior. Also, the time can be influence on the reliability. Recently, the oil leakage from eng oil pan was raised by customer in the field. So, there is the purpose of this paper that research predicting the reliability of eng oil pan efficiently by using reliability method described below.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 알파D 엔진을 대표로 하여 신뢰성 기법을 통해 Engine oil pan의 oil leakage 및 파손이 어느 시점에서 발생하고, life cycle이 어떻게 되는지 예측하여 향후 품질 향상과 개선 필요성에 대한 기초 자료로 사용하고자 한다.
지금까지 RV차량의 알파D Engine의 oil pan에서 발생한 oil leakage에 대한 신뢰성 척도들을 알아보았다. 그런데 앞서 기술했듯이 RV차량이 아닌 미니벤, 중형RV, 소형RV, 등과 같은 차량의 Engine에서 발생한 Engine oil pan 부위 oil leakage에 대한 신뢰도를 알아본다면, 조금은 다를 것이다.

가설 설정

이것은 순간고장률이라고 부르는 것으로 주어진 아이템에 대해 수명시험을 하여 고장률 λ(t) 를 그려보면 아이템이 시간이 지남에 따라 언제까지 강건해지는지(고장률이 작아지는지)또는 언제 우발적으로 고장이 나는지(고장률이 일정한지) 등을 파악할 수 있다. 고장률은 생산자의 입장에서는 작을수록 좋을 것이다. 따라서 상기 R(t) 와 F(t) 의 결과로 보면 고장률 λ(t) = 0.
셋째, 시간이 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 똑같은 냉장고라고 하더라도 1년 후의 신뢰성보다는 2년 후의 신뢰성이 더 나쁠 것이다.

제안 방법

A/S data를 통해 Engine oil pan 에 대한 신뢰성 척도 즉, 신뢰도 R(t), 평균 수명(MTTF), B10 수명 및 고장률 λ(t)을 알아보고 분석할 것이다.
근래에는 수리하면서 사용할 수 있는 시스템(수리계 시스템)의 경우 앞의 정의보다 좀더 ‘넓은 의미의 신뢰성’이 다루어지고 있다. 구체적으로 요즘에는 앞에서 정의한 협의의 신뢰성(Reliability)뿐만 아니라 수리 가능한 시스템에서 특정한 시점에 시스템이 작동하는 성질을 나타내는 가용성(Availability), 고장난 시스템이 설계된 용도에 따라 기능을 복원하는 성질을 나타내는 보전성(Maintenablity), 위험, 손상 또는 상해가 없는 성질을 나타내는 안전성(Safety)을 모두 포함하는 RAMS로 시스템의 유효성(Effectiveness)을 많이 평가한다. 요즘은 자동차나 전철 등 어떤 시스템이든 그 기능이 많아지면 좋아지고 있다.
4 와 같이 랜덤중단데이터가 된다. 그러면 60,000km 시점에서 불완전 데이터 중 랜덤중단데이터의 신뢰도를 알아보고, 그 때의 나머지 신뢰성 척도를 알아보겠다.
여기서는 균열, 파손, 밀착 및 기밀 불량에 의한 oil leakage 전반에 대한 신뢰성 척도와 총 출고된 차량에 대한 199대의 Engine oil pan부 oil leakage 결함에 대한 신뢰성 척도를 구하여 비교할 것이다.

이론/모형

랜덤중단데이터의 신뢰도 추정방법은 Kaplan과 Meier 에 의해 제안된 PL(Product Limit)추정방법을 사용한다.

성능/효과

둘째, 아이템의 사용 또는 환경조건이 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다. 동일한 제품이라고 하더라도 주변의 온도라든가 누가 사용하는지에 따라 그 기능에 차이가 나기 마련이다.
첫째, 신뢰성의 대상인 아이템은 자동차나 비행기 그 자체 즉, 시스템일 수 있고, 또는 자동차나 비행기를 구성하는 서브시스템 또는 그 이하의 레벨에 속하는 구성부품일 수 있다. 그러므로 구성 부품 수준에서 신뢰성이 아주 좋아도 시스템 수준에서는 신뢰성이 좋지 않을 수 있다.

후속연구

여기서 구객이 차량을 구매한 이후로 Engine oil pan에서 발생한 oil leakage에 대해 모두 고객이 A/S를 받았다고 가정한다면 신뢰도는 상당히 높은 것으로 분석할 수 있다. 그러나 Engine oil pan 에서 oil leakage가 발생하였더라도 고객이 미처 알아채지 못하였거나 그 상황이 경미하여 A/S를 받지 않았지만, 만약 그런 차량까지 포함한다면 신뢰도는 떨어질 것이며 더 정확한 신뢰도가 나올 것이다.
즉, 고객에 따라 A/S data가 다를 수 있기 때문이다. 또한 RV차량에만 알파D Engine을 탑재한 것이 아니기 때문에 더 정확한 신뢰도를 알아보려면 RV차량, 미니벤, 중형RV, 소형RV 등 각각의 차량의 알파 D Engine 에서의 신뢰도를 구하고 세 차종에 대한 신뢰도를 다시 환산해야만 할 것이다.
또한 앞으로 Engine oil pan 이 아닌 다른 부품의 신뢰도를 알아보고 각각의 신뢰도를 환산하여 한 차종의 총 신뢰도를 알아보기 위해서는 훨씬 많은 Data가 필요하며 A/S data 뿐만 아니라 고객의 차량에 대해 더 많은 정보를 알 수 있는 Data가 필요할 것이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

신뢰성에서 가장 중요한 요소는 무엇인가?

신뢰성에서 가장 중요한 것은 내구성일 것이다. 왜냐하면 제품이 어디에서나 쉽게 사용할 수 있고 기능이 아무리 좋다고 하더라도 장기간 사용하지 못한다면 제품의 기본적인 목적을 달성할 수 없기 때문이다.

신뢰성이란 무엇인가?

신뢰성(신뢰도)이란 아이템이 규정된 사용조건(환경)하에서 의도하는 기간(시간) 동안 요구되는 기능을 수행할 성질(확률)을 말한다. 따라서 예를 들어 자동차 바퀴가 -25 ～ -40℃ 하에서 국도 및 고속도로에서 3만 km만큼 달리는 동안 펑크 없이 안전하게 달릴 수 있다면 신뢰성은 좋다고 말할 수 있고, 이때 그렇게 될 수 있는 확률을 신뢰도라고 한다.

Engine oil pan 부위 oil leakage에 대한 신뢰성이 알파D Engine oil leakage의 신뢰성과 다르게 측정될 것으로 예상되는 이유는?

그런데 앞서 기술했듯이 RV차량이 아닌 미니벤, 중형RV, 소형RV, 등과 같은 차량의 Engine에서 발생한 Engine oil pan 부위 oil leakage에 대한 신뢰도를 알아본다면, 조금은 다를 것이다. 즉, 고객에 따라 A/S data가 다를 수 있기 때문이다. 또한 RV차량에만 알파D Engine을 탑재한 것이 아니기 때문에 더 정확한 신뢰도를 알아보려면 RV차량, 미니벤, 중형RV, 소형RV 등 각각의 차량의 알파 D Engine 에서의 신뢰도를 구하고 세 차종에 대한 신뢰도를 다시 환산해야만 할 것이다.

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