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퍼지 방법론을 이용한 산업시스템의 불확실 행위 예측 - 실제 사례

전문가 제언: ○ 신뢰성은 제품 또는 시스템이 고장 없이 의도한 기능을 수행할 수 있는가를 재는 척도이다. 한편 시스템이 고장을 일으키는 행위는 부정확하고 불확실하므로 고장 행위를 수치로 표현하는데 무리가 있다. 또한 고장에 대한 운영자나 전문가 의견도 대부분 불분명한 인간의 언어를 사용하므로 표현 자체도 불확실할 경우가 많다.

○ 따라서 불확실성과 부정확성을 나타내는 도구가 요구된다. 이와 같은 도구 중에 하나가 근사 추론에 기반한 퍼지 집합 이론이다. 퍼지 집합 이론에서는 집합에 속하는 대상마다 구간 [0, 1] 안에 속하는 실수를 대응시키므로 집합을 구성하는 구성원의 정도를 나타낼 수 있고, 특히 이와 같은 방법으로 불확실하고 부정확한 언어 항을 집합으로 나타낼 수 있다.

○ Rajiv 등은 실제 제지공장의 복잡한 산업 시스템을 모델로 시스템의 불확실한 행위를 정량화하기 위하여 수리시간, 고장률, 고장 평균시간, 고장의 가능성과 기대 수와 같은 중요 관리 파라메타들을 계산한다. 또한 이들은 시스템의 신뢰성 특성을 개선하기 위하여 모든 가능한 고장형태와 원인을 나열하고 고장형태 효과분석(FMEA)을 사용하여 유닛의 심층 질적 분석을 수행한다. 아울러 퍼지 집합 이론에 기반한 결정지원시스템이 FMEA의 단점을 보완하기 위하여 개발된다.

○ 시스템의 무정지형(fault tolerant) 기능과는 별도로 고장이 발생되는 시스템의 행위를 분석하고 예측하는 작업은 어려운 일이다. 시스템의 행위분석은 고장을 사전에 예방하고 수리비용의 절감을 통하여 시스템을 안정적으로 운용할 수 있고 시스템의 신뢰성을 높일 수 있는 계기가 된다. 모든 산업 분야에 걸쳐 운영되는 시스템의 고장은 피할 수 없는 상황이므로 시스템 고장의 불확실성에 관련된 연구는 각 산업 분야에서 필수적인 작업이다.

○ 기업의 적극적인 투자 활성화와 산업 발전을 통하여 경제 기반의 확장과 성장을 도모해야 하는 우리의 실정에서 기술 개발도 중요하지만 개발된 시스템의 신뢰성을 제고하는 연구도 활발히 추진되어야 한다.

저자: Rajiv Kumar Sharma, Dinesh Kumar, Pradeep Kumar
자료유형: 학술정보