[논문]연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리 시험 설계 방안

서양우; 윤정환; 이승상; 엄천섭

doi:10.14248/jkosse.2020.16.2.087

연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리 시험 설계 방안
A Method of Reliability Growth Management Test Design for Continuous System 원문보기

시스템엔지니어링학술지 = Journal of the Korean Society of Systems Engineering, v.16 no.2, 2020년, pp.87 - 96

서양우 (LIG넥스원 PGM IPS연구소) , 윤정환 (LIG넥스원 PGM IPS연구소) , 이승상 (LIG넥스원 PGM IPS연구소) , 엄천섭 (LIG넥스원 PGM IPS연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper we proposed the test design method of reliability growth management. First, we presented the process for establishing the reliability growth management test design considering the number of failures and the termination test time. Reliability growth analysis of continuous system was performed in accordance with the test design process presented. In case the reliability test result is not met with the reliability target value after more than three failures occurred, the required test times were analyzed that 1,725 hrs for one corrective action, 1,950 hrs for two corrective actions. If the number of failures is less than three, design a reliability demonstration test according to confidence level 80% and 90% was performed using RGA 11 Software. As a result, it is possible to establish the reliability growth management test design with sufficient use of available resources. The results of this study can be used when establishing a test design for assessment of reliability growth management of all continuous systems.

주제어

표/그림 (13)

표 Data Types for RGA Growth Analysis
표 Applied Models of RGA Test Strategy
그림 [Figure 1] Test Design Process of Reliability Growth Management for Continuous System
그림 [Figure 2] Cumulative Number of Failures and Analysis Results(Termination Time = 1,500 hrs)
그림 [Figure 3] Cumulative Number of Failures and Analysis Results(Termination Time = 1,575 hrs, Corrective Action = 0)
표 Time to Event of Continuous System
표 Required Test Time to # of Corrective Action
그림 [Figure 4] Cumulative Number of Failures and Analysis Results(Termination Time = 1,750 hrs, Corrective Action = 1)
그림 [Figure 5] Cumulative Number of Failures and Analysis Results(Termination Time = 1,950 hrs, Corrective Action = 2)
표 Design a Reliability Demonstration Test (Confidence Level 90%)
그림 [Figure 6] Test Time vs. Number of Systems (Confidence Level 90%)
그림 [Figure 7] Test Time vs. Number of Systems (Confidence Level 80%)
표 Design a Reliability Demonstration Test (Confidence Level 80%)

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

신뢰성 성장 관리 평가 절차는 계획된 신뢰도에 대해서 추정한 신뢰도 값과 비교하여 계획된 신뢰도 목표 값에 만족하지 못하면, 설계 변경을 통해 시험을 수행한다는 간단한 프로세스만을 언급하고 있다.[1] 이를 통해서는 구체적인 시험 방안을 수립하기에는 한계가 있기 때문에 본 논문에서는 현실적으로 적용가능한 실제 시험을 수행할 수 있는 상세 시험 설계 방안을 제안한다. 즉, 신뢰도 목표값에 충족할 수 있도록 자원 재할당을 통한 시험 설계를 재수립하여 진행해야 한다.
따라서, 본 논문에서는 연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리의 시험 설계 방안을 제시한다. 우선, 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립 절차를 제시한 후, 연속형 시스템의 한정하여 사례분석을 수행한다.
따라서, 신뢰성 성장 관리 평가를 통해 계획된 값과 비교하여 계획대로 진행되고 있는지 여부를 알 수 있다. 이에 따라, 진도가 제대로 진행되지 않으면 새로운 시험전략을 수립해야 한다.
본 논문에서는 고장 데이터 수 및 시험 종료 시간을 고려한 연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리를 위한 시험 설계 방안을 제시하였다. 첫째, 고장 데이터 3건 이상 및 미만인 경우와 둘째, 시험 종료 시간에서 신뢰성 성장 결과 값이 신뢰도 목표 값에 미충족되는 경우에서의 시험 설계 및 대안분석을 제시하였다.
즉, 수정조치 활동이 3번 이상 발생하지 않는 경우, 고장이 0~2건이 발생한 경우에 대한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립 방안에 대해서 제시한다. 이 방안을 제시하는 이유는 신뢰성 성장 관리 평가를 수행 시 최소 3건의 데이터를 요구[9]하고 있기 때문이다.

가설 설정

2) 신뢰성 성장 분석을 위한 데이터 유형을 결정한다.

제안 방법

RGA^Ⓡ11 SW는 고장 데이터 2건일 때는 MTBF 추정이 불가하며, 최소 3건의 고장이 발생해야 고장 추세를 분석할 수 있다. 따라서, 시험 시간 동안 관찰된 고장 데이터가 3건 미만일 때 판정하는 방법을 RGA^Ⓡ11 SW에서 제공하는 Test Design 기능을 활용하여 시험설계를 수행하였다.
우선, 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립 절차를 제시한 후, 연속형 시스템의 한정하여 사례분석을 수행한다. 또한, 시험 종료시점에서 신뢰성 성장 관리 결과 값이 목표 값에 미충족 되는 경우에 대한 시험 설계 대안 분석을 제시한다.
신뢰도 목표 값 및 시험시간이 아래와 같이 설정된 연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리 사례를 분석하였다.
동일하다. 연속형 시스템의 1, 200시간 시험동 안 수정조치 활동을 9건을 수행하였으며, 이때 입증된 MTBF는 296.0929시간이다. 이 결과는 이후남은 300시간을 시험해도 신뢰도 목표 값 300시간 이상을 충족할 수 없는 상태이다.
관리의 시험 설계 방안을 제시한다. 우선, 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립 절차를 제시한 후, 연속형 시스템의 한정하여 사례분석을 수행한다. 또한, 시험 종료시점에서 신뢰성 성장 관리 결과 값이 목표 값에 미충족 되는 경우에 대한 시험 설계 대안 분석을 제시한다.
첫째, 고장 데이터 3건 이상 및 미만인 경우와 둘째, 시험 종료 시간에서 신뢰성 성장 결과 값이 신뢰도 목표 값에 미충족되는 경우에서의 시험 설계 및 대안분석을 제시하였다. 이 후, 제시한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 절차에 따라 연속형 시스템의 사례분석을 수행하였다. 고장발생이 0~2건이 발생한 경우에 대한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립방안은 시스템 1대로 시험 시간 690시간 동안 0건이 고장이 발생하면, 신뢰수준 90%에서 MTBF 300 시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있었다.
시험 설계 방안을 제시하였다. 첫째, 고장 데이터 3건 이상 및 미만인 경우와 둘째, 시험 종료 시간에서 신뢰성 성장 결과 값이 신뢰도 목표 값에 미충족되는 경우에서의 시험 설계 및 대안분석을 제시하였다. 이 후, 제시한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 절차에 따라 연속형 시스템의 사례분석을 수행하였다.

데이터처리

이 때, Cramer von Mises 통계적 적합도 시험을 수행한다. 이를 통해, AMSAA 신뢰성 성장 모델이 적절한지를 판단할 수 있다.

이론/모형

단, 고장에 대한 수정조치활동은 즉시 수행하는 것으로 하였다. 고장 시점마다 수정조치 활동을 수행하였기에 Crow-AMSAA 모델을 적용하여 신뢰도 값을 산출하였다.

성능/효과

위한 활동이다.[1] 신뢰성 성장 시험은 공식적인 신뢰성 보증 시험을 보완 및 대체하는 것으로 활용되었다. [2] 이는 시험을 통해 발견된 고장의 근본 원인을 제거하는 개선활동을 수행함으로써 신뢰성 성장을 달성할 수 있다.
이 후, 제시한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 절차에 따라 연속형 시스템의 사례분석을 수행하였다. 고장발생이 0~2건이 발생한 경우에 대한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립방안은 시스템 1대로 시험 시간 690시간 동안 0건이 고장이 발생하면, 신뢰수준 90%에서 MTBF 300 시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있었다. 고장발생이 3건 이상 발생한 후 시험 종료시간에서 신뢰성 성장 결과 값이 목표 값에 미충족되는 경우에 대한 대안분석 결과는 수정조치가 0건 일 때 시험시간은 1, 575시간, 수정조치가 1 건 일 때 시험시간은 1, 725시간, 수정조치가 2건일 때 시험시간은 1, 950시간이 필요한 것으로 분석되었다.
고장발생이 0~2건이 발생한 경우에 대한 신뢰성 성장 관리 시험 설계 수립방안은 시스템 1대로 시험 시간 690시간 동안 0건이 고장이 발생하면, 신뢰수준 90%에서 MTBF 300 시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있었다. 고장발생이 3건 이상 발생한 후 시험 종료시간에서 신뢰성 성장 결과 값이 목표 값에 미충족되는 경우에 대한 대안분석 결과는 수정조치가 0건 일 때 시험시간은 1, 575시간, 수정조치가 1 건 일 때 시험시간은 1, 725시간, 수정조치가 2건일 때 시험시간은 1, 950시간이 필요한 것으로 분석되었다. 따라서, 본 연구인 신뢰성 성장 관리 시험설계 방안을 통해 설계 변경 비용 및 시험일정을 결정하는 기준으로 활용 가능하다.
본 논문에서 제시한 신뢰성 성장 관리의 시험 설계 방안은 사업관리자가 신뢰성 성장 관리 시험 우선순위를 결정하고, 자원을 할당하는데 유용하다. 본 연구는 모든 연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리시험 설계 수립 시 활용 가능할 것으로 사료된다.
같다. 시스템 1대로 시험시간 690시간 동안 0건이 고장이 발생하면, MTBF 300 시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있다. 만약, 시스템 2대로 시험시간 583 시간 동안 1건이 고장이 발생하면, MTBF 300 시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있다.
시스템 1대로 시험시간 482시간 동안 0건이 고장이 발생하면, MTBF 300시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있다. 시스템 수를 10대로 시험시간 89시간에 고장 데이터가 1건이면, 신뢰수준 80%의 MTBF 300시간을 충족할 수 있다고 입증할 수 있다.
신뢰성 성장 관리는 본 논문에서 제시한 신뢰성 성장 관리 시험 전략 수립 방안을 토대로 필요한 자원을 할당, 재분배함으로써 달성될 수 있다.
필요한 것으로 분석되었다. 즉, 1, 575시간 시험동 안 수정조치가 0건이면, 입증된 MTBF는 319.4356시간으로 신뢰도 목표 값 MTBF 300시간을 충족한다. 그림 4의 경우는 수정조치가 1건일 때, 추가로 요구되는 시험시간은 기존 대비 16% 증가된 1, 725시간이 필요하다.

후속연구

고장발생이 3건 이상 발생한 후 시험 종료시간에서 신뢰성 성장 결과 값이 목표 값에 미충족되는 경우에 대한 대안분석 결과는 수정조치가 0건 일 때 시험시간은 1, 575시간, 수정조치가 1 건 일 때 시험시간은 1, 725시간, 수정조치가 2건일 때 시험시간은 1, 950시간이 필요한 것으로 분석되었다. 따라서, 본 연구인 신뢰성 성장 관리 시험설계 방안을 통해 설계 변경 비용 및 시험일정을 결정하는 기준으로 활용 가능하다.
유용하다. 본 연구는 모든 연속형 시스템의 신뢰성 성장 관리시험 설계 수립 시 활용 가능할 것으로 사료된다.

참고문헌 (10)

MIL-HDBK-189C, Reliability Growth Management, Depart of Defense, p. 2, 10, 2011.
MacDiarmid, Preston R., and Morris, Seymour F., RADC-TR-84-20, Rome Air Development Center Air Force Systems Command Griffiss Air Force Base, NY 13441, Reliability Growth Testing Effectiveness, p. 1, 1984.
Seo, Y. W., Park, E. S., Kim, Y. K., Lee, K. Y., and Kim, M. S., Reliability Growth Planning for a Military System using PM2-Continuous Model, Journal of Applied Reliability, Vol. 18, No. 3, pp. 201-207, 2018.

원문보기 상세보기
Seo, Y. W., Jeon, D. J., Kim, S. J., and Kim, Y. G., A Study on the Establishment of Reliability Growth Planning for One-shot System, Journal of the Korean Society of Systems Engineering, Vol. 16, No. 1, pp. 1-8, 2020.
Lee, Y. J., Bae, G. B., Heo, Y. M., Seo, J. H., Kim, S. B., Choi, J. K., and Park, W. J., Reliability Growth Management for Armed Vehicle, Journal of Korean Society for Quality Management, Vol. 45, No. 4, pp. 981-994, 2017.

원문보기 상세보기
Kim, S. B., Park, W. J., You, J. W., Lee, J. K., and Yong, H. Y., Reliability Prediction Based Reliability Growth Management : Case Study of Surveillance System, Journal of the Korean Society for Quality Management Vol. 47, No.1 pp. 187-198, 2019.

원문보기 상세보기
Chung, I. H., Lee, H. Y., and Park, Y. I., Reliability Evaluation of Weapon System using Field Data : Focusing on Case Study of K-series Weapon System, Journal of Korean Society for Quality Management, Vol. 40, No. 3, pp. 278-285, 2012.

원문보기 상세보기
Lee, Y. E., Kim, G. Y., Lee, G. H., Kim, Y. H., and Jung, Y. M., Reliability Growth Analysis for KA-1 Aircraft based on Duane and Crow-AMSAA Model, The Korean Society for Aeronautical & Space Sciences Conference, pp. 871-874, 2010.
Reliability Growth Analysis 11 User's Guide, Reliasoft, HBM Prenscia INC, pp. 152, 351-354, 2017.
MIL-STD-1635, Reliability Growth Testing, Department of Defense, p. 152, 1978.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증