FRONTIS BUSINESS PRESENTATION

㈜프론티스

2019.06

Challenge!

Overcome!

Enjoy!

w w w . f r o n t i s . c o . k r

신뢰성사업부

주요업무소개

PHM Technology MADe

PTC® Windchill® Quality Solutions™

컨설팅 / 프로젝트

신뢰성사업부고객

교육 서비스

Contents

• 빠른설계검증을위한

가속수명/열화/순차시험설계및

컨설팅

• PHM/CBM+ 도입을위한최적

의사결정지원

• RAMS(Reliability, Availability,

Maintainability & Safety) 분석

• MTBF(Mean Time Between

Failures) 산출

교육 서비스PHM TechnologyMADe

PTC®

Windchill®

Quality SolutionsTM컨설팅 / 프로젝트

• WQS를활용한신뢰성분석실무

• 분야별 RAMS분석/신뢰도예측

실무교육

• PHM 및 CBM+ 적용을위한교육

• 고객맞춤별교육진행

(내방교육 / 세미나진행)

• RAMS 분석전문 Tool

라이선스공급및기술지원

• MIL-HDBK-217, Telcordia 등

신뢰도예측규격을이용한

MTBF 예측

• FMEA, FTA 기법을이용한

고장원인분석

• 신뢰성시험설계및데이터분석

• PHM 지원 Tool 라이선스공급

및 PHM 컨설팅

- 시스템 모델링

- 시스템 기능 모델링

- 고장 시뮬레이션

- FMEA/FTA

- 시스템 치명도/위험 평가

- 센서 장착 위치 분석

- 탐지 범위 평가

- 진단 규칙 분석

신백천 대리

bcshin@frontis.co.kr

최보욱 대리

bwchoi@frontis.co.kr

최성원 과장

swchoi@frontis.co.kr

남기덕 사원

kdnam@frontis.co.kr

PHM : Prognostics and Health Management (고장예지 및 건전성관리 기술)

• 시스템의 고장/수명에 대해 수학 및 운용 데이터의 수집을 통한 예측으로 사건이 발생하기전 선제적으로

대응하도록 하는 기술

• 일반적으로 PHM/CBM+를 도입함으로 전체 비용의 10~30%를 절감할 수 있는 것으로 알려져 있음

모델기반의엔지니어링의사결정 솔루션

• 호주 PHM Technology가 1999년 개발한 소프트웨어로 PHM을 적용하기 위한 시스템 분석 및 센서 위치 설정의 의사결정을 지원

• 신규 아이템 및 기 보유 장비의 시스템을 모델 기반의 분석을 통해 기능분석으로부터 위험평가, 신뢰성 평가를 통해 최종적으로

센서의 위치 및 진단 규칙에 대한 분석을 제공

MADe Domain

PHM 구축 프로세스

통계출처 : Information on Conducting Business Case Analyses For Condition Based Maintenance Plus (CBM+) Initiatives

Office of the Secretary of Defense Acquisition, Technology, and Logistics Maintenance Policy and Programs Washington, D.C. 20301-3140

기능 예시

MADe forModelling

• 시스템의 물리적/기능적 아키텍쳐 구현

• 운용시나리오 작성 및 관리

• 고장 정보 기반 설계 의사결정 지원

• 고장 전파 경로 시뮬레이션

• 분석의 자동화 및 라이브러리를 통한

업무 효율 제고

MADe forSRA

• 모델 기반 분석 및 평가

(FMEA/Functional FTA)

• 잠재적인 Risk식별 및 분류

• Risk 수치화를 통한 정량적 평가

• 보고서 자동 생성

(Mil/AIAG/SAE/ISO/ARP)

상태기반정비(CBM : Condition Based Maintenance) 및 고장예지 및 건전성 관리(PHM : Prognostics and Health Management) 관련 다양한 기능을 통합 운용하는MADe는 복잡한 엔지니어링 시스템을 위한 모델 기반의 최적 의사결정 솔루션입니다.

<Modelling>

<Failure Diagram>

<Failure Simulation>

<Critical Item Analysis><FTA>

<FMEA/ FMECA>

상태기반정비(CBM : Condition Based Maintenance) 및 고장예지 및 건전성 관리(PHM : Prognostics and Health Management) 관련 다양한 기능을 통합 운용하는MADe는 복잡한 엔지니어링 시스템을 위한 모델 기반의 최적 의사결정 솔루션입니다.

기능 예시

MADe forRAM

• 제품 수명주기 전반의 신뢰도 및 가용도 평가

• 신뢰성 목표 할당

• 손쉬운 RBD 맵핑

• S9081-AB-GIB-010 규격 기반의 RCM

분석을 통한 유지보수 정책 결정 및 검증

• MCE 산출을 통한 유지보수 비용 Trade-Off

MADe forPHM

• 모델 기반 분석 및 평가

• 500 여 종의 풍부한 센서 라이브러리

• 이상 상태를 감지하는 센서 세트(위치 및 수량)

최적화

• Genetic Algorithm을 통해 센서의 수량 및

커버리지 할당

• 유연한 분석 파라미터 설정

• 진단 보고서 생성

<RBD>

센싱 커버리지도식화

<RCM>

<Back-fit RCM>

<Component Test Point>

강습 정찰 차량총 수명 주기비용 산정

터보팬 엔진의CBM+ 설계

기존 주력 전차정비정책최적화

기존 수송함정비정책최적화

전기전자, 자동차, 통신, 의료, 군수 등 전 산업분야에서 제품수명주기 전반에 걸쳐 발생하는다양한 품질/신뢰성 관련 데이터를(RAMS 업무) 하나의 플랫폼으로 분석 및 통합 관리

모듈 개요 산출물

Prediction신뢰도 예측 (MTBF)

제품을 구성하는 BOM과 동작 조건을 기준으로 고장간 평균시간(MTBF)을 예측(MIL-HDBK-217, Telcordia SR-332 등)

MTBF, 고장률, 신뢰도 등

Maintainability정비도 예측 (MTTR)

체계적 정비업무 분석을 통해 정비업무시간을 계산하여 평균수리시간(MTTR)을 예측(MIL-HDBK-472)

MTTR, 정비업무 등

RBD신뢰성 블록 다이어그램

다양한 구조를 가진 제품의 신뢰도 시뮬레이션(병렬 구조, 대기 구조, n 중 k 구조를 가진 시스템 신뢰도 산출)

MTBF, 신뢰도, 가용도 등

Markov마코브 분석

동적 시스템, 발생 순서, 성능 열화 등을 고려하는 매우 복잡한 시스템을 모델링하여 시뮬레이션 수행 MTBF, 신뢰도, 가용도 등

FMEA고장모드 및 영향, 원인분석

단위 부품(또는 기능, 공정)에서 발생한 문제가 제품 또는 사용자에 미치는 영향을 면밀히 분석하여발생 원인을 파악하고 예방

고장모드 / 영향 / 원인중점관리항목, 개선 결과 등

FTA위험도 분석

제품에 발생하는 고장에 대한 원인을 체계적으로 파악하여 주요 안전 문제의 발생 경로및 확률을 예측하고 예방 안을 도출

고장원인 및 발생확률 등

Weibull수명데이터 분석

수명 정보를 가진 다양한 유형의 데이터를 이용하여 수명을 추정/ 신뢰수준, 고장수에 따른 보증수명시험 설계 지원

수명분포 (모수), 수명, 고장률, 신뢰도, 그래프 등

ALT가속수명시험데이터 분석

다양한 스트레스 환경에서 시험한 데이터를 수집하여 스트레스 조건에서의 수명을 계산하고정상조건의 수명을 추정

수명분포(모수), 수명, 고장률,신뢰도, 그래프,수명-스트레스 관계식 등

FRACAS신뢰성 DB 관리

제품수명주기 전반에 걸쳐 발생하는 문제를 정의하고, 해결 방안및 개선 결과를 체계적으로 관리하는 프로세스 정립

고장모드 / 원인 / 개선 결과 등신뢰성 Knowledge Base 구축

LCC수명주기비용 분석

제품수명주기 전반에 걸쳐 발생하는 모든 비용을 분석, 여러 대안에 비용 효과 비교비용 발생 항목 및 소요 비용,대안분석결과 등

ALT = Accelerated Life TestingBOM = Bill Of Materials

FMEA = Failure Mode and Effect AnalysisFTA = Fault Tree AnalysisFRACAS = Failure Reporting Analysis and Corrective Action System

LCC = Life Cycle CostMTBF = Mean Time Between Failures

MTTR = Mean Time To RepairRBD = Reliability Block Diagram

제품설계단계RAM 목표 설정및 배분

신뢰성관리프로세스및 비용분석

고장영향 및 원인분석

신뢰성데이터분석

신뢰도예측 정비도예측

신뢰성블록다이어그램 마코브분석

고장모드및영향, 원인분석

FMEA

고장목분석

FTA

와이블분석및보증시험설계

가속수명시험데이터분석

및가속수명시험설계

고장보고, 분석및시정조치시스템

수명주기비용분석

시제품및 양산단계

제품수명주기전체단계시험및서비스단계

신뢰도(R(t), MTBF) / 정비도(MTTR) / 가용도고장의형태, 고장의영향, 고장의원인

고장발생메커니즘

수명데이터, 필드데이터, 열화데이터가속수명시험데이터

수명주기전반의신뢰성데이터및비용관리

Prediction RBD

FME(C)A

FTA

Weibull

ALT

MSG-3

Maintainability

Markov

수명분포 (모수)활성화에너지

고장률시험데이터를 통한 추정치

고장률

고장률

수리시간

고장 영향

고장 원인

수리시간

Decision Logic

고장률

수리시간

고장률

LCC

System Tree를 통해 공유되는거의 모든 정보를 이용

FRACAS

MSG = Maintenance Steering Group

신뢰도예측 규격MIL-HDBK-217E, NOTICE 1MIL-HDBK-217F, NOTICE 1, 2BELLCORE TR-332 ISSUE 4, 5, 6TELCORDIA SR-332 ISSUE 1, 2, 3, 4IEC TR 62380SIEMENS SN 29500 V1GJB 299B, 229CNSWC 1998, 2011PRISM217PLUSFIDES 2004, 2009NPRD 1995, 2016EPRD 1997, 2014

BOM사용 및 운용 조건

RBD직렬/병렬/대기 구조의고장률, MTBF 산출

Webull수명분포의 모수 추정

ALT가속계수(AF) 추정

모수

AF

Prediction부품 및 제품의

고장률, MTBF 산출

FTA중점관리항목(신뢰성, 안전성)의

발생 원인 및 확률 분석

FME(C)A고장모드/영향/원인, SOD 분석

고장률

고장률

고장발생빈도(Occurrence)

중점관리 항목고장영향고장원인

수명데이터필드데이터

가속수명데이터수명-스트레스 관계

FMD 1991, 1997, 2016IEC TR 62380MIL-HDBK-338DNPRD3RADC-TR-84-244RADC-TR-844-244 4-A

Mode CriticalityRPNCriticality RankRisk Level

AF = Acceleration FactorEPRD = Electric Parts Reliability Data

FMD = Failure Mode/Mechanism DistributionsNPRD = Nonelectric Parts Reliability Data

SOD = Severity, Occurrence, DetectionRPN = Risk Priority Number

제품개발초기실 제품이없는상황에서신뢰도예측규격, BOM, 사용및운용조건을통한고장률(또는 MTBF) 예측

실 제품이확보되면실제데이터(시험또는필드데이터)를이용하여현실적인수명을분석

예측된또는실 데이터를통해보정된고장률(또는 MTBF)를RBD, FME(C)A, FTA 분석의정량적정보로활용

1

2

3

고장모드 라이브러리

중점관리항목 선정 기준

본 내용에 Maintainability 분석이포함될경우Prediction 및 RBD에서가용도분석가능

Root CauseCritical Path

+

1 단계

필드 재현 및 보증을 위한고장메커니즘 정립

2 단계

주요 고장모드 검출과예비시험설계 및 분석

3 단계

가속연속시험 및가속수명시험 설계

시험방법에따른재현시험 설계변수에따른최적설계 ALT 시험데이터분석결과

IEC 60068-1 / MIL-STD-810G 예 항공전장품 연속시험예 전자제어시스템가속연속시험예

신뢰성 시험

Mechanical environment test

Climate environment test

Electrical environment test

시험법 개발

고장 재현/가속 시험방법 개발 신뢰성평가기준 개발

제품 조사

Field DATA 분석 제품 성능, 사용환경 확인

KS IEC MILKS R 9213:2007 KS C IEC 60068-2-1:2010

KS C IEC 60068-2-2:2014KS C IEC 60068-2-14:2014KS C IEC 600682-2-38:2014KS C IEC 60068-2-78:2002

MIL-STD-810G:2008-Method 501.5 High temperature-Method 502.5 Low temperature

고장 메커니즘선정 가속 스트레스결정 가속 스트레스범위 결정

시험 조건 설정 시료 수 선정 및 배분

시험법개발 프로세스

신뢰성시험 대표규격 list

주요장비 사진

XX무기체계 체계 개발단계 RAM 분석 절차 (Example)

시험평가계획수립

RAM 분석/평가보고서

RAM 요소분석/평가

자료수집 및고장분석

성장분석

필수임무기능설정

고장정의 및판단절차

RMG, FBD모델링

MRF 값 설정

전시/평시 기준

1단계

2단계

3단계

4단계

5단계

6단계

7단계

OMS-MP

RAM 요소선정

수학적 모델 설정및 분석

RAM 요구조건및 설계 목표

FFBD, WBS

RBD 모델링

RAM 특성 값 도출

RAM 시뮬레이션

설계서 및설계 자료

RAM 예측RAM 설계

설계목표개발 가능성

긴요 품목

설계 FME(C)A설계 목표값 할당

RAM 자료 관리

체계 및 개발규격

ILS-PLSA

LCCA:

설계 검토개선 방안

대안 분석

정비계단 및정비인력 판단

ALDT 모델 설정및 분석

사용자

설계 분석(임무 및 기능)

불만족

만족

미 선정

선정품목

개발자

전시 운용조건기준

품질 보증요구 조건

불만족

만족

기능 FME(C)A

8단계

설계목표달성판단

결과

차기무기체계최적설계

RAM 업무 수행 계획

시험 및 평가

고장정의및 판단

관리 및 통제

RAM 목표값설정

고장형태, 영향 및치명도분석

RAM 모델링및 예측

RAM 설계 및 반영

ⓐⓐ

ⓑ

ⓒ

ⓓ

ⓔ

ⓐⓐ ⓐ

ⓔ

ⓔⓔ

ⓓ

ⓒ

ⓒ

LSA/LCC 지원

탐색개발결과

ⓑ

ⓐ

양산 / 배치

*RMG(Reliability Modeling Guide)*FBD(Function Block Diagram)*MRF(Mission Reliability Factor)*ALDT(Administrative and Logistic Delay Time)*FFBD(Functional flow block diagram)

품질보증 및 가용능력 판단을 통한 수명주기비용 절감, 제품성능 향상 및 안전성 확보, 최적의사결정을 위한 정량적 지표 산출

그 외 신뢰도예측규격

Mechanical (NSWC)

RDF 2000

IEC TR 62380

HRD5

Siemens SN 29500 v1

GJB/z 299B, GJB/z 299C

PRISM

217PLUS

FIDES 2004, 2009

국방항공철도

• MIL-HDBK-217F를통한 신뢰도 예측

전기/전자통신

• Tecordia SR-332를통한 신뢰도 예측

신뢰도예측절차 적용분야수행절차

• BOM (부품번호, 수량 등)• 제품 계층 정보

• 부품 세부 정보• 스트레스요소

• 고장률, 평균수명(MTBF) 신뢰도, 가용도

적합 신뢰도 예측 모델 선정

시스템 환경/스트레스 정보수집(조사 및 측정)

BOM(부품명세서) 검토(각 어셈블리,파트카테고리분류)

신뢰도 분석(MTBF, WCA, Derating)

분석결과 검토 및 보고서 발송

대상 시스템 분석

고객지식자산

컨설팅

프로젝트

지식 기반 PHM 도입 방향 제시- 보유 시설/자산 PHM 프로세스 제공- 신규 품 PHM 설계 지원

PHM 도입 방안 개발- PHM 시스템 설계- 시스템 상세 분석- 자산의 PHM 도입 방법론 개발

- PHM 시스템 설계 지원

- 시스템 기초 분석- 시스템 진단 기법 개발

- 시스템 진단기법 개발

- PHM 프로세스연구 방안 제시

- 시스템 분석 방법기술 지원기

술난이도

고객 지식 자산 보유 수준에 따른맞춤형 기술 지원

FRONTIS BUSINESS PRESENTATION

▣ 수용인원 : 18명

▣ 전산시설 : 노트북 18대 상시 비치무선인터넷빔프로젝터스피커시설

▣ 서비스 : 개인사물함 18 대 제공조식용 빵/음료 제공중식 식권 제공 (구내식당)

교육과정명 관련모듈 일정 교육대상

예지 보전 시스템 설계 기초 교육 MADe 4.25 / 7.10 / 10.15 PHM 관련 분야에 관심이 있는 연구원/엔지니어/학생 등

가속수명시험 설계 및

보증시험설계

실무자 교육

Windchill ALT 4.14 / 6.27 / 11.14신뢰성(수명)시험 설계 및 검증 분야에 관심이 있는

연구원/엔지니어/학생 등

신뢰성 데이터 분석

실무자 교육

Windchill Weibull

Windchill ALT4.15 / 6.28 / 11.15

신뢰성 시험, 신뢰성 데이터 분석 관련 분야에 관심이 있는연구원/엔지니어/학생 등

Windchill Quality Solution을 이

용한 MTBF분석 실습교육

Windchill Prediction

Windchill RBD4.16 / 6.26 / 10.10

제품 설계/개발, 품질/신뢰성 관련 분야에 관심이 있는연구원/엔지니어/학생 등

교육장 시설현황

(주)프론티스

경기도 수원시 영통구 신원로 88(디지털엠파이어 Ⅱ 101동 1205호)TEL. 031 695 6988 FAX. 031 695 6989 E-mail. frontis@frontis.co.kr

고객의 입장에서 고민하고, 함께 성장하는BEST 파트너가 되겠습니다 .