본 연구는 한화탈레스에서 2011년부터 K-55A1 개량사업 중 사격통제장치(통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기, 축전지)의 양산 생산에서 장비의 신뢰성을 향상하기 위해 제품의 입고 시점부터 유닛시험(회로카드 및 유닛 단위), 번인시험(초기고장배제), 통합 시스템 시험(장비 연동단위)의 각 단계별 생산시험장비개발에 대한 설계 방안을 기술하였다. K-55A1의 사격통제장치는 자주포를 제어하는 '머리'의 역할을 하며, 자주포의 여러 장치들(항법장치, 포구초속측정기 등)과 전기적, 물리적 연결을 한다. K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 한치의 오차 없이 정상 동작하기 위해서는 입고부터 출고 전까지 각 단계에 맞는 시험장비가 필요하다. 생산시험 장비이기에 시험의 절차를 최대한 자동적으로 운용할 수 있도록 구현하였을 뿐만 아니라 자주포와 연동 가능한 환경으로 구축할 수 있도록 생산시험장비 설계초기부터 초점을 맞추었다. 이러한 생산시험장비 개발을 통하여 K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 최상의 성능을 구동하여 대한민국 국방력을 강화하는데 일조 할 것이다.
본 연구는 한화탈레스에서 2011년부터 K-55A1 개량사업 중 사격통제장치(통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기, 축전지)의 양산 생산에서 장비의 신뢰성을 향상하기 위해 제품의 입고 시점부터 유닛시험(회로카드 및 유닛 단위), 번인시험(초기고장배제), 통합 시스템 시험(장비 연동단위)의 각 단계별 생산시험장비개발에 대한 설계 방안을 기술하였다. K-55A1의 사격통제장치는 자주포를 제어하는 '머리'의 역할을 하며, 자주포의 여러 장치들(항법장치, 포구초속측정기 등)과 전기적, 물리적 연결을 한다. K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 한치의 오차 없이 정상 동작하기 위해서는 입고부터 출고 전까지 각 단계에 맞는 시험장비가 필요하다. 생산시험 장비이기에 시험의 절차를 최대한 자동적으로 운용할 수 있도록 구현하였을 뿐만 아니라 자주포와 연동 가능한 환경으로 구축할 수 있도록 생산시험장비 설계초기부터 초점을 맞추었다. 이러한 생산시험장비 개발을 통하여 K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 최상의 성능을 구동하여 대한민국 국방력을 강화하는데 일조 할 것이다.
This study described the design scheme for each step of the production test for the Fire Control System(FCS) of the K-55A1 PIP business of Hanwha Thales since 2011. From the time of receipt of the product It is necessary to improve the FCS's reliability by using the Unit Test, burn-In test, System T...
This study described the design scheme for each step of the production test for the Fire Control System(FCS) of the K-55A1 PIP business of Hanwha Thales since 2011. From the time of receipt of the product It is necessary to improve the FCS's reliability by using the Unit Test, burn-In test, System Test. FCS of K-55A1 acts as a 'head' that control the self-propelled howitzer, and connected with the electrical and physical connection of self-propelled howitzer's multiple unit (Inertial navigation systems(IN), Muzzle Velocity Radar (MVR)) for the normal operation without an inch of error in operating. We designed the production testing equipment automatically as much as possible and designed with the environment similar to the self-propelled howitzer. by using this production testing equipment, It should help for the strengthen national defense of the Republic of Korea.
This study described the design scheme for each step of the production test for the Fire Control System(FCS) of the K-55A1 PIP business of Hanwha Thales since 2011. From the time of receipt of the product It is necessary to improve the FCS's reliability by using the Unit Test, burn-In test, System Test. FCS of K-55A1 acts as a 'head' that control the self-propelled howitzer, and connected with the electrical and physical connection of self-propelled howitzer's multiple unit (Inertial navigation systems(IN), Muzzle Velocity Radar (MVR)) for the normal operation without an inch of error in operating. We designed the production testing equipment automatically as much as possible and designed with the environment similar to the self-propelled howitzer. by using this production testing equipment, It should help for the strengthen national defense of the Republic of Korea.
본 논문에서는 K-55A1 사격통제장치를 생산하는 과정에서 각 단계에 맞는 생산시험장비(유닛 시험장비, 번인 시험장비, 시스템 시험장비)의 구현 방안을 살펴보았고, 제조현장에서 실제로 생산시험장비를 활용하여 사격통제장치를 양산하면서 문제점을 도출하여 회로보완, 절차 추가 등의 방법을 통해서 사격통제장치의 신뢰성 향상이 되었음을 확인 할 수 있었다. 유닛 시험장비에서는 K-55A1용 사통시험장비에서 활용한 정비모드SW를 활용하여 손쉽게 유닛, 회로카드 단위 시험을 할 수 있도록 구성하였고, 번인시험장비는 장비 이동성과 오랜 시간 장비를 가동 할 수 있는 계측기 등을 선정하여 구성하였으며, 시스템 시험에서는 실제 무전기를 시험장비의 구성품으로 구성하여 장비 시스템 단위 시험에 대한 신뢰성을 향상시켰다.
제안 방법
본 논문에서는 K-55A1 사격통제장치를 생산하는 과정에서 각 단계에 맞는 생산시험장비(유닛 시험장비, 번인 시험장비, 시스템 시험장비)의 구현 방안을 살펴보았고, 제조현장에서 실제로 생산시험장비를 활용하여 사격통제장치를 양산하면서 문제점을 도출하여 회로보완, 절차 추가 등의 방법을 통해서 사격통제장치의 신뢰성 향상이 되었음을 확인 할 수 있었다. 유닛 시험장비에서는 K-55A1용 사통시험장비에서 활용한 정비모드SW를 활용하여 손쉽게 유닛, 회로카드 단위 시험을 할 수 있도록 구성하였고, 번인시험장비는 장비 이동성과 오랜 시간 장비를 가동 할 수 있는 계측기 등을 선정하여 구성하였으며, 시스템 시험에서는 실제 무전기를 시험장비의 구성품으로 구성하여 장비 시스템 단위 시험에 대한 신뢰성을 향상시켰다. 3종의 시험장비 개발 시 모듈의 공통 설계화 하여 개발비용을 절약하였으며, 시험장비 운용 중 고장이 발생 하더라도 손쉽게 수리를 할 수 있도록 설계하여 운용유지비 또한 절약할 수 있도록 하였다.
대상 데이터
2011년부터 2016년 5월말까지 3종의 생산시험장비(유닛, 번인, 시스템 시험장비)를 이용하여 사격통제장치를 양산하면서 불량 검출한 이력을 저장하였다. 실험에 사용된 이력 데이터는 실제 사격통제장치를 양산하는 제조현장에서 불량 발생 시 MES(Manufacturing Execution System) 프로그램을 통하여 저장 및 관리하고, TOPS(Total Product Lifecyle Management System)프로그램을 통해서 기술변경 사항을 관리하기에 수집된 데이터는 신뢰성이 있다고 할 수 있다.
성능/효과
유닛 시험장비에서는 K-55A1용 사통시험장비에서 활용한 정비모드SW를 활용하여 손쉽게 유닛, 회로카드 단위 시험을 할 수 있도록 구성하였고, 번인시험장비는 장비 이동성과 오랜 시간 장비를 가동 할 수 있는 계측기 등을 선정하여 구성하였으며, 시스템 시험에서는 실제 무전기를 시험장비의 구성품으로 구성하여 장비 시스템 단위 시험에 대한 신뢰성을 향상시켰다. 3종의 시험장비 개발 시 모듈의 공통 설계화 하여 개발비용을 절약하였으며, 시험장비 운용 중 고장이 발생 하더라도 손쉽게 수리를 할 수 있도록 설계하여 운용유지비 또한 절약할 수 있도록 하였다. 이렇게 운용이 편리하고, 유지 보수가 용이한 생산시험장비 3종을 통해서 가장 자주포와 비슷한 환경을 모사하여 시험함에 따라 장비를 생산 시 발생할 수 있는 많은 경우의 수를 시험하여 불량품을 선별할 수 있다.
기존 K9 생산시험장비 설비와 비교해 보면 K9 생산시험장비는 아날로그, 디지털 신호 입출력이 자동으로 수행하지 않고 장비 운용자가 직접 수동으로 조작해야 하는 불편함이 있었으나, K-55A1 생산시험장비는 최대한 자동으로 시험을 수행하여 운용할 수 있도록 설계하여 시험 및 검사에 소요되는 시간 또한 줄일 수 있다.
이렇게 운용이 편리하고, 유지 보수가 용이한 생산시험장비 3종을 통해서 가장 자주포와 비슷한 환경을 모사하여 시험함에 따라 장비를 생산 시 발생할 수 있는 많은 경우의 수를 시험하여 불량품을 선별할 수 있다. 이러한 불량 항목을 검토 및 선별하여 불량 항목을 제거 후 유닛시험부터 번인 시험, 시스템 시험을 다시 수행하여 더 높은 신뢰성을 가질 수 있도록 하였다. 이러한 시험 공정을 통하여 K-55A1 사격통제장치의 불량을 사전에 탐지함에 따라 자주포체계와 장착하여 운용 시 불량 없이 구동하여 장비의 신뢰성을 높여 국방력 강화에 많은 기여를 할 것으로 예상된다.
후속연구
이러한 불량 항목을 검토 및 선별하여 불량 항목을 제거 후 유닛시험부터 번인 시험, 시스템 시험을 다시 수행하여 더 높은 신뢰성을 가질 수 있도록 하였다. 이러한 시험 공정을 통하여 K-55A1 사격통제장치의 불량을 사전에 탐지함에 따라 자주포체계와 장착하여 운용 시 불량 없이 구동하여 장비의 신뢰성을 높여 국방력 강화에 많은 기여를 할 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
사격통제장치에는 무엇이 있는가?
본 연구는 한화탈레스에서 2011년부터 K-55A1 개량사업 중 사격통제장치(통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기, 축전지)의 양산 생산에서 장비의 신뢰성을 향상하기 위해 제품의 입고 시점부터 유닛시험(회로카드 및 유닛 단위), 번인시험(초기고장배제), 통합 시스템 시험(장비 연동단위)의 각 단계별 생산시험장비개발에 대한 설계 방안을 기술하였다. K-55A1의 사격통제장치는 자주포를 제어하는 '머리'의 역할을 하며, 자주포의 여러 장치들(항법장치, 포구초속측정기 등)과 전기적, 물리적 연결을 한다.
K-55A1 자주포 사격통제장치의 유닛 단위 시험대상품은 무엇인가?
우선 시험대상품은 유닛 단위 시험과 회로카드 단위의 시험이 이루어진다. K-55A1 자주포 사격통제장치의 유닛 단위 시험대상품은 통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기이다. 유닛시험장비에서 시험의 항목은 해당 유닛의 국방품질요구서(Quality Assurance Requirement, QAR)에서 도출되며 그 성능을 만족해야 한다.
생산시험단계에서 시험의 3가지 형태는 무엇인가?
생산시험단계에서 시험은 크게 3가지 형태로 수행된다[1]. 우선 시험대상품은 유닛 단위 시험과 회로카드 단위의 시험이 이루어진다. K-55A1 자주포 사격통제장치의 유닛 단위 시험대상품은 통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기이다. 유닛시험장비에서 시험의 항목은 해당 유닛의 국방품질요구서(Quality Assurance Requirement, QAR)에서 도출되며 그 성능을 만족해야 한다.[2] 회로카드 단위 시험대상품은 통신제어기의 통신 처리부, 주변장치제어부, 전원부로 총3개의 보드를 시험할 수 있으며 연결 커넥터에 시험에 필요한 신호를 입력하고, 출력되는 신호를 확인한다.[3] 각 보드의 시험은 가능한 자동으로 수행되며 사용자가 육안 또는 수동으로 값을 입력하여 고장을 판단하도록 되어야한다.[4]
번인 시험장비는 사격통제장치가 저온, 고온시험 시 사격통제장치 시스템에 전원과 통신, 상태 신호 등을 입력해주고 각 온도 주기마다 시험할 수 있는 환경을 제공한다. 저온 상태에서 동작 시 시스템에 전류가 많이 필요하기 때문에 번인 시험장비에서 사격통제장치로 인가하는 용량(W)이 큰 전원공급기가 필요하다.
시스템 시험장비는 K-55A1 사격통제장치 시스템을 구성하여 QAR 및 시험절차서에 기술되어 있는 장비의 시스템 단위 기능 시험을 수행하며, 실제로 무전기를 시험장비의 구성품으로 구비하여 무선통신의 송/수신 성능을 검사한다. 또한 사격지휘소(Battalion Tactical Command System, BTCS)와 정의된 통신규정 문서 (Interface Control Document, ICD)간의 모든 항목에 대한 유/무선 통신의 송수신 기능을 시험함으로써 사격통제 시스템과 BTCS간의 통신시험을 수행한다. BTCS와 사격통제 시스템간은 K-55A1자주포 자동사격통제장치의 통신제어기와 사격지휘세트, 자주포용의 전술계산기 세트 간에 FM 무전기를 통한 무선 데이터통신 및 포별 분배기 간에 유선 음성/데이터 통신에 필요한 사항을 규정해놓은 문서(ICD)를 통해서 명령을 송수신한다.
참고문헌 (6)
Young-Ho Yoon, Ki-Young Ku, Jong-Joo Keum, Un-Hee Hwang, and Soon Wo, "The Study on Improvement of ATE Reliability in Production Phase", Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, vol. 47 pp. 19-26, 2014.
Dong-Hoon Cho, Dong-Hoon Lee, Sung-Ho Lee, "The Study on Built-In Test for ATE S/W Verification in Production Phase", Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers, vol. 37, pp. 1132-1135, 2014.
Sang-myung Lee, Young-kil Kim, "The study of PCB Tester for improving productivity", Journal of information and communication convergence engineering, vol. 16, pp. 2808-2814, 2012.
Jong-woo Kim, "A reliable maintenance method for electronic circuit card", Korea Univ, 2014.
Won-Ki kim, "Design and Implementation of the multi-function switching system for Automatic Test Equipment(ATE)", Kumoh National Institute of Technology, 2012.
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