[논문]4차 산업혁명 시대에서의 신뢰성 패러다임의 변화

정해성

4차 산업혁명 시대에서의 신뢰성 패러다임의 변화
Reliability Paradigm-Changes in Industry 4.0 원문보기

신뢰성응용연구 = Journal of the applied reliability, v.17 no.4, 2017년, pp.289 - 295

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Purpose: This paper will focus on the reliability technological innovation following the emergence of industry 4.0 featured by convergence, connection and complexity. In the course of the process, the concept and application of 3R (Robustness, Redundancy, Resilience) are considered along with reliability in industry 4.0. Methods: Reliability paradigm-changes are presented to meet the purpose of keeping the desired function in Industry 4.0. And the introduction of resilience, a concept compromising reliability is to be suggested. Results: The necessity of the 3R (Robustness, Redundancy, Resilience) introduction is emphasized according to reliability paradigm-changes. Conclusion: Reliability, robustness, redundancy and resilience are not mutually exclusive. Ultimately, acquiring the resilience requires robustness, redundancy and fittable maintenance procedures.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 4차 산업혁명 등장에 따른 신뢰성(reliability) 기술 변화를 중점적으로 다루고자 한다. 이 과정에서 4차 산업혁명 시대에 신뢰성과 더불어 관심 가져야 할 3R(Robustness, Redundancy, Resilience)의 개념과 적용에 관해 논하고자 한다.
본 연구에서는 4차 산업혁명 시대에 의도한 기능을 유지하려는 목적을 달성하기 위한 신뢰성 패러다임의 변화와 신뢰성과 더불어 관심 가져야 할 3R(Robustness, Redundancy, Resilience)의 개념을 제안하고 논하였다.
본 연구에서는 4차 산업혁명 등장에 따른 신뢰성(reliability) 기술 변화를 중점적으로 다루고자 한다. 이 과정에서 4차 산업혁명 시대에 신뢰성과 더불어 관심 가져야 할 3R(Robustness, Redundancy, Resilience)의 개념과 적용에 관해 논하고자 한다.
물론 수리시간 감축, 최상의 재고 정책, 운영 중 교체(hot swap replacement) 등 보전성 증대로 가용성 확보가 가능하지만 이것만으로 극대 신뢰성을 확보하기에는 불충분하다. 이를 극복하기 위해 4차 산업혁명 시대의 초복잡계, 초연결계 상황에서의 3R(Robustness, Redundancy, Resilience)에 대하여 논의하고자 한다.

가설 설정

첫째, 스펙은 엔지니어가 아니라 고객이 준다. 이때, 고객의 요구를 설문 등 조사해서 반영하는 것은 늦다.

성능/효과

4) 요구되는 기능 또는 고장의 정의 및 고장 판단 기준의 규정’을 명확히 설정해야 한다.
4차 산업혁명의 기술들을 토대로 사람과 사람, 사람과 사물 뿐만 아니라 사물과 사물이 망(network)으로 연결되고, 이를 통해 발생되는 막대한 데이터가 활용됨으로써 개발, 설계, 제조, 유통 등 생산과정에서의 생산성, 품질 뿐만 아니라 사용 과정에서의 신뢰성 등 고객만족도를 획기적으로 향상시킬 수 있게 되었다. 이에 따라 고객의 다양하고, 복잡한 요구가 바로설계에 반영되고, 자동화 생산 시스템 도입을 통해, 무결점․초고속 생산 공정이 실현되고, 사용 중에도 신뢰성 문제를 제어할 수 있게 되는 등 산업전반에 걸친 획기적인 변화가 예상된다.
넷째, 가용성(availability), 데이터가 필요할 때 적시에 제공되어야 한다.
둘째, 제조 과정에서 ICT가 적용되어 연결된 생산시스템을 통해 생산 품목, 생산 시기, 생산량이 자체적으로 조절되어야 한다. 이를 위해 진단기술의 획기적인 변화가 필요하다.
따라서 고장률이 0.1%/시간인 아이템에 대하여 2개의 리던던시 구조의 고장률은 대략 0.001×0.001 ≈0.0001%이며, 3개의 리던던시 구조의 고장률은 대략0.001 × 0.001 × 0.001 ≈ 0.0000001%으로 극소고장률이 확보될 수 있다.
셋째, 지속가능성(sustainability), 데이터가 시간의 흐름에 따라 원래의 성질이 유지되어야 한다. 이에는 유지 기간, 업데이트 정도 등이 포함된다.

후속연구

셋째, 사용 중에도 초고신뢰성을 유지하기 위한 대응책을 적극적으로 마련해야 한다. 초연결, 초복잡계에서 신뢰성이 문제로 되는 범위와 깊이를 예단하기 어렵다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	4차 산업혁명이 이전의 산업혁명과 가장 다른 점은 무엇인가?	그것은 센서(Sensor) 기술, 사물인터넷(Internet Of Things; IoT), 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing), 빅데이터(Big Data), 인공지능(Artificial Intelligence; AI) 등이 융합된 ICT(Information Communication Technology)를 동력으로 하는 4차 산업혁명이다. 1～3차 산업혁명이 기계가 인간의 노동 특히 육체노동을 대체하는 과정이었다면 4차 산업혁명은 인공지능이 인간의 두되를 대체, 다시 말해 정신노동을 대체한다는 측면에서 이전의 산업혁명과 크게 가름된다고 할 수 있다. 4차 산업혁명은 3차 산업혁명의 단순한 연장선이 아닌 이제까지 겪어보지 못한 획기적인 변화라는 것이다.
	4차 산업혁명의 기술로 인해 가능해진 것들은 무엇인가?	4차 산업혁명의 기술들을 토대로 사람과 사람, 사람과 사물 뿐만 아니라 사물과 사물이 망(network)으로 연결되고, 이를 통해 발생되는 막대한 데이터가 활용됨으로써 개발, 설계, 제조, 유통 등 생산과정에서의 생산성, 품질 뿐만 아니라 사용 과정에서의 신뢰성 등 고객만족도를 획기적으로 향상시킬 수 있게 되었다. 이에 따라 고객의 다양하고, 복잡한 요구가 바로설계에 반영되고, 자동화 생산 시스템 도입을 통해, 무결점․초고속 생산 공정이 실현되고, 사용 중에도 신뢰성 문제를 제어할 수 있게 되는 등 산업전반에 걸친 획기적인 변화가 예상된다.
	4차 산업혁명에 대해 각 국가별로 추구하는 분야는 무엇인가?	그런데 이 기술 간에도 국가별로 추구하는 분야가 다르고 프로젝트도 집중되어있다. 독일은 제조업 강화 정책에 따라 스마트 공장(Smart Factory) 중심으로, 일본은 초저출산, 초고령화 상황에서 혼자 생활하는 생활패턴에 대한 관심으로 로봇(Robots)에 대한 관심이 집중되어 있고, 미국은 데이터 중심으로 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)에 집중하고 있다. 이에 우리나라도 4차 산업혁명을 선도할 분야에 대한 적극적인 고민이 필요한 시점이다.

참고문헌 (17)

Wang, R. Y. and Strong, D. M. (1996). "Beyond Accuracy: What Data Quality Means to Data Consumers". Journal of Management Information Systems, Vol. 12, No. 4, pp. 5-33.

상세보기
Vinayagasundaram, B. and Srivasta, S. K. (2007). "Software Quality in Aritificial Intelligence System". Information Technology Journal, Vol. 6, No. 6, pp. 835-842.

상세보기
Morgan, S. L. and Waring, C. G. (2004). "Guidance on Testing Data Reliability". Office of the City Auditor Austin, Texas.
Jeong, H. S., Kwon, Y. I., and Park, D. H. (2005). "Test, analysis and evaluation of reliability". Youngji publishers.
Marshall, G. and Chapman, D. (2002). "Power Quality Application Guide". Copper Development Association.
Lempert, R. J., Popper, S., and Bankes, S. (2002). "Confronting Surprise". Social Science Computing Review, Vol. 20, No. 4, pp. 420-440.

상세보기
Lempert, R. J., Groves, D. G., Popper, S. W., and Bankes, S. C. (2006). "General, Analytic Method for Generating Robust Strategies and Narrative Scenarios". Management Science, Vol. 52, , No. 4, pp. 514-528.

상세보기
Lempert, R. J. and Groves, D. G. (2010). "Identifying and Evaluating Robust Adaptive Policy Responses to Climate Change for Water Management Agencies in the American West". Technological Forecasting and Social Change.
Chin, H. S. and Park. T. H. (2016). "Software safety issue and challenges in automobile industry". SPRi (Software Policy & Research Institute) Issue Report, Vol. 16, pp. 1-38.
Michael, B. (2013). "Bookout V. Toyata 2005 Camry L4 Software Analysis". BARR group.
Ryu, D. S. (2012). "Improving Reliability and Quality for Product Success". CRC Press.
Dwight, W. R. (2005). "Some Observations on Resilience and Robustness in Human Systems". Cybernetics and Systems, Vol. 36, No. 8, pp. 773-802.

상세보기
BAE Systems (2010). "Robustness, Adaptivity, and Resiliency Analysis". Complex Adaptive Systems-Resilience, Robustness, and Evolvability: Papers from the AAAI Fall Symposium (FS-10-03).
Aaron, C. G. (2016). "What's the Difference between Reliability and Resilience?". ICSJWG Quarterly Newsletter, March 2016.
Alexander, D. (2013). "Resilience and disaster risk reduction: an etymological journey". Natural Hazards and Earth System Sciences Discussion, Vol. 1, pp. 1257-1284.

상세보기
National Infrastructure Advisory Council (2009). "Critical Infrastructure Resilience Final Report and Recommendations".
Mayunga, J. S. (2007). "Understanding and Applying the concept of community disaster resilience: a capital-based approach". Summer academy for social vulnerability and resilience building, pp. 1-16.

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