열화데이터에 기반한 상태기반 보전 정책에 관한 연구
A Study on the Condition-based Maintenance Policy based on Degradation Data
- 주제(키워드) 예방보전
- 관리정보(학위수여번호입력) 경기대2017(석)0127
- 발행기관 경기대학교 대학원
- 지도교수명 김용수
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업경영공학과
- 원문페이지 iv, 44 p.
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kyonggi/000000053236
- 본문언어 한국어
초록/요약
항공, 플랜트 등 시스템이나 설비의 교체비용에 대한 리스크가 큰 산업에서는 시스템 또는 설비의 고장이 발생하기 전에 점검 및 수리하는 예방보전이 실시되고 있다. 그러나 대부분의 산업 현장에서는 예방보전 을 관리자의 경험을 토대로 실시하는 경우가 많으며 이에 따른 과도한 비용 발생 및 가용도 저하 문제가 나타날 수 있다. 또한, 제조업 전반에 지능형 생산체제가 구축되고 데이터 수집에 용이한 환경을 가지고 있음에도 불구하고 이를 잘 활용하지 못하고 있는 실정이다. 예방보전은 시스템이 고장이 발생 하지 않은 작동상태에서 시스템의 상태를 개선하는 활동으로 시스템의 고장모형, 비용 등 다양한 정보를 활용한다. 예방보전의 종류는 시간기반 보전, 수명기반 보전, 상태기반 보전, 기회 보전이 있다. 본 연구에서는 시간기반 보전과 상태기반 보전 정책을 활용하여 열화특성을 가지는 시스템에 대한 예방정비 정책을 평가하고 적절한 예방정비 주기를 산출할 수 있는 프로세스를 제안하였다. 먼저 수집 데이터를 정비이력 기준 수명과 열화특성의 고장판단기준 수명(열화 수명)으로 분류하고 전처리를 통해 분석 데이터 셋을 추출하였다. 열화수명을 찾기 위해 particle filter를 활용하였으며 최소제곱법을 통해 사전정보를 확보하였다. 열화수명을 기준으로 현재 예방정비 시점의 적절성을 평가하고 시간기반 보전의 최소수리 블록교체 모형을 활용하여 예방정비 비용을 평가하였다. 마지막으로 실제 SWRO 플랜트의 열화 특성을 가지는 RO membrane에 프로세스를 적용하여 예방정비 정책을 평가하여 프로세스에 대한 검증을 수행하였다. 이는 열화특성을 가지는 설비 또는 시스템에 적용하여 비용 및 시간관점에서 평가가 가능하며 최적 예방정비 정책 수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
more초록/요약
In industries with a high probability of incurring replacement costs for systems and facilities, such as aircraft and plants, preventive maintenance is necessary to prevent the failure of such systems or facilities. However, in most industries, preventive maintenance tends to be performed based on the manager’s experience, which leads to excessive costs and decreased availability. In addition, although many manufacturing industries use intelligent production systems that make it easy to collect data, these are not well utilized. Preventive maintenance is an activity that improves the state of an operating system to prevent failure. Types of preventive maintenance include time-based, age-based, condition-based, and opportunistic maintenance and the type used is based on information on failure modes and cost. This study proposes a process for evaluating the preventive maintenance policy for a system with degradation characteristics and for calculating the appropriate preventive maintenance cycle using time- and condition-based maintenance. First, the collected data is divided into the maintenance history lifetime and degradation lifetime, and analysis datasets are extracted through preprocessing. A particle filter is used to estimate the degradation lifetime from an analysis dataset and prior information is obtained using LSE. The appropriateness of the existing preventive maintenance is evaluated based on the degradation lifetime, and the cost of the preventive maintenance is evaluated by using a minimum repair block replacement model of time-based maintenance. Finally, the process is applied to the degradation of the reverse osmosis (RO) membrane in a seawater reverse osmosis (SWRO) plant to evaluate the existing preventive maintenance policy. This method can be used for facilities or systems that undergo degradation, which can be evaluated in terms of cost and time. The method is expected to be used in decision-making for devising the optimal preventive maintenance policy.
more목차
Ⅰ. 서론 1
1.1. 연구 배경 및 필요성 1
1.2. 연구절차 및 구성 2
1.3. 관련문헌 연구 3
Ⅱ. 이론적 배경 6
2.1. 예방보전 6
2.2. 모수 추정 방법 11
2.3. 확률분포 15
Ⅲ. 제안된 방법론 18
Ⅳ. 사례연구 22
4.1. 연구대상 23
4.2. 분석 및 결과 25
Ⅴ. 결론 및 추후 연구과제 36
참고문헌 38
Abstract 43
