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문제 정의
- 본 연구에서는 철도차량 접촉기(Railway Vehicle Contactor)의 고장이력 자료에 근거한 신뢰성분석을 수행하여 적합한 분포를 결정하고 모수 추정을 통해 철도차량 접촉기의 신뢰도를 예측한다. 또한 신뢰성 분석 결과를 바탕으로 수명교체정책(Age Replacement Policy)을 적용하여 고장 시 발생하는 비용과 예방보전 교체 시 발생하는 비용이 고려된 단위시간 당 기회비용을 최소화 하는 교환주기를 결정하고 제작사에서 제시한 교환주기와의 비교를 통해 우리나라의 운영환경 및 실정이 반영된 교환주기의 필요성에 대하여 검토하고자 한다.
- 본 연구에서는 철도차량 접촉기(Railway Vehicle Contactor)의 고장이력 자료에 근거한 신뢰성분석을 수행하여 적합한 분포를 결정하고 모수 추정을 통해 철도차량 접촉기의 신뢰도를 예측한다. 또한 신뢰성 분석 결과를 바탕으로 수명교체정책(Age Replacement Policy)을 적용하여 고장 시 발생하는 비용과 예방보전 교체 시 발생하는 비용이 고려된 단위시간 당 기회비용을 최소화 하는 교환주기를 결정하고 제작사에서 제시한 교환주기와의 비교를 통해 우리나라의 운영환경 및 실정이 반영된 교환주기의 필요성에 대하여 검토하고자 한다.
- 본 연구에서는 철도차량 접촉기의 고장이력 자료에 근거한 신뢰성분석을 수행하여 모수 추정을 통해 철도차량 접촉기의 신뢰도를 예측하였다. 신뢰성 분석 결과를 바탕으로 수명교체정책을 적용하여 적정 교환주기를 결정하고 제작사에서 제시한 교환주기와의 비교를 통해 우리나라의 운영환경 및 실정이 반영된 교환주기의 필요성에 대하여 검토하였다.
가설 설정
- [Fig. 1]에서와 같이 접촉기를 구성하는 서브시스템의 고장이 시스템의 고장을 의미하고 고장을 유발하는 원인들이 직렬구조를 이루고 있으나 고장 시 새로운 부품으로 교체하는 보전정책이 적용되는 철도 차량 접촉기의 유지보수를 고려하여 본 시스템은 비수리계로 가정하였으며 접촉기 서브시스템의 고장 건수를 접촉기의 고장에 의한 부품 교환 건수로 검토하였다. 제작사의 결함에 의한 초기고장, 설치나 운반 미숙에 따른 품질관리 미흡 및 운영기관의 기술변경 등에 의한 교환 건수는 신뢰성 분석에 필요한 데이터 에서 제외하고 주요 고장 모드인 고온의 영향에 따른 실린더 가동부 윤활제 감소에 의한 접점 불량을 기준으로 고장이력 자료를 정리하여 분석하였다.
- 고장 발생 시 단위 비가용 기간 당 기회비용은 검수별 표준 작업 목록을 참고하여 고장 시 장비 비가용 시간, 인원 수, 편도 운행비용, 하루 편도 운행 횟수 등을 가정하고 차량 시스템에서 추진시스템, 모터 블럭이 차지하는 비중 등을 고려하여 도출하였다. 예방보전 시 단위 비가용 기간 당 기회비용은 계획된 예방정비를 실시하므로 본 계산에서는 고려하지 않았다.
- 일반적으로 부품 제작사에서는 부품이 어떤 값, 즉 누적운행거리 또는 누적시간에 도달할 때 시스템적으로 교체하는 시점을 교환주기라 하고 이 값은 신뢰성 분석과 경험을 통해 정의된다고 언급하고 있다. 교환주기의 결정은 샘플 조사를 통해 주어진 시간(운행거리)에서 결함이 있는 부품의 비율과 관련이 있으며 이는 서비스 시간(운행거리)에 대한 고장률이 증가한다는 가정을 기초로 한다.
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