KR102316526B1 - 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법에 관한 것으로, 그 구성은 기기가 정상적인 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 크기의 변화정보에서 에너지의 크기가 가장 큰 값을 피크(peak) 값으로 하여 수집하는 제1정보 수집단계(S10);와, 상기 제1정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각에 대하여 피크 값을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 값을 기반으로 제1분포도를 구축하되, 설정된 피크 단위 시간 간격으로 기기에서 반복적으로 수행된 동작에 대한 제1분포도를 반복적으로 구축하는 제1분포도 구축단계(S20);와, 상기 제1분포도에서 피크 값의 분포 확률이 높은 구간을 피크 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 피크 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 피크 검출구간으로 설정하는 제1구간 설정단계(S30);와, 상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 피크 기울기 정보를 수집하는 제2정보 수집단계(S40);와, 상기 제2정보 수집단계(S40)에서 수집되는 피크 기울기 정보를 기반으로 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하는 기준 값 설정단계(S50);와, 기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 피크 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 피크 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 검출하는 검출단계(S60);와, 상기 검출단계(S60)에서 검출되는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공하는 출력단계(S70);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서,
기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기의 변화를 기반으로 피크 값을 추출하고, 그 추출된 피크 값에 분포도를 구축하고, 그 구축된 분포도에서 분포 확률이 낮고 다소 높은 위험성을 갖는 검출구간의 분포 확률의 변화를 기반으로 건전성 지수 기준표를 구축한 후, 기기로부터 실시간 수집되는 분포도에 대한 검출구간의 분포 확률 값의 기울기 정보를 건전성 지수 기준표에 적용하여 실시간으로 기기의 건전성을 나타내는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공함으로, 관리자는 건전성 지수를 통해 기기의 실시간 건전성을 명확하게 인지하여 기기의 점검이나 관리에 대한 계획을 자체적으로 수립할 수 있어 기기의 전반적인 관리를 매우 능동적이고 안정적으로 수행하여 기기의 갑작스런 고장으로 인한 안전사고 및 금전적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기기에서 건전성을 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 기반으로 기기의 건전성을 검출함으로, 기기의 건전성을 매우 정밀하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 기기의 건전성에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기의 변화를 기반으로 피크 값을 추출하고, 그 추출된 피크 값에 분포도를 구축하고, 그 구축된 분포도에서 분포 확률이 낮고 다소 높은 위험성을 갖는 검출구간의 분포 확률의 변화를 기반으로 건전성 지수 기준표를 구축한 후, 기기로부터 실시간 수집되는 분포도에 대한 검출구간의 분포 확률 값의 기울기 정보를 건전성 지수 기준표에 적용하여 실시간으로 기기의 건전성을 나타내는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공함으로, 관리자는 건전성 지수를 통해 기기의 실시간 건전성을 명확하게 인지하여 기기의 점검이나 관리에 대한 계획을 자체적으로 수립할 수 있어 기기의 전반적인 관리를 매우 능동적이고 안정적으로 수행하여 기기의 갑작스런 고장으로 인한 안전사고 및 금전적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기기에서 건전성을 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 기반으로 기기의 건전성을 검출함으로, 기기의 건전성을 매우 정밀하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 기기의 건전성에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기의 변화를 기반으로 피크 값을 추출하고, 그 추출된 피크 값에 분포도를 구축하고, 그 구축된 분포도에서 분포 확률이 낮고 다소 높은 위험성을 갖는 검출구간의 분포 확률의 변화를 기반으로 건전성 지수 기준표를 구축한 후, 기기로부터 실시간 수집되는 분포도에 대한 검출구간의 분포 확률 값의 기울기 정보를 건전성 지수 기준표에 적용하여 실시간으로 기기의 건전성을 나타내는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공함으로, 관리자는 건전성 지수를 통해 기기의 실시간 건전성을 명확하게 인지하여 기기의 점검이나 관리에 대한 계획을 자체적으로 수립할 수 있어 기기의 전반적인 관리를 매우 능동적이고 안정적으로 수행하여 기기의 갑작스런 고장으로 인한 안전사고 및 금전적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법에 관한 것이다.
일반적으로 설비의 자동화 공정을 위해 사용되는 각종 기기들은 안정적인 작동이 매우 중요하다.
일 예로, 대규모 생산 공장의 설비에는 수십, 수백 개의 기기가 설치되어 서로 연동 동작하면서 제품을 연속 생산하게 되는데, 만약 다수의 기기 중에서 어느 하나의 기기가 고장이 발생하면 설비의 동작이 전체적으로 중단되는 엄청난 상황이 발생할 수 있다.
이때는 기기의 고장으로 인한 다운 타임의 발생으로 기기의 수리비용뿐만 아니라, 설비가 중단되는 동안 낭비되는 운영비와 비즈니스 효과에 의해 엄청난 손실이 발생될 수밖에 없다.
최근 고용노동부와 산업안전 관리공단의 자료에 따르면 연간 산업 안전사고로 인한 사상자는 총 10만 명 수준으로 집게 되고 있으며, 이를 비용으로 환산시 연간 18조원의 손실이 발생하고 있다고 집계되고 있다.
이러한 예기치 않은 다운 타임 비용을 피하기 위해 기기의 실시간 상태에 대한 정보를 관리자에게 제공하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 점검 및 수리를 수행하여 기기의 효율적인 관리를 유도할 수 있는 방법이 시급이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기의 변화를 기반으로 피크 값을 추출하고, 그 추출된 피크 값에 분포도를 구축하고, 그 구축된 분포도에서 분포 확률이 낮고 다소 높은 위험성을 갖는 검출구간의 분포 확률의 변화를 기반으로 건전성 지수 기준표를 구축한 후, 기기로부터 실시간 수집되는 분포도에 대한 검출구간의 분포 확률 값의 기울기 정보를 건전성 지수 기준표에 적용하여 실시간으로 기기의 건전성을 나타내는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공함으로, 관리자는 건전성 지수를 통해 기기의 실시간 건전성을 명확하게 인지하여 기기의 점검이나 관리에 대한 계획을 자체적으로 수립할 수 있어 기기의 전반적인 관리를 매우 능동적이고 안정적으로 수행하여 기기의 갑작스런 고장으로 인한 안전사고 및 금전적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법을 제공함에 있다.
또한, 기기에서 건전성을 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 기반으로 기기의 건전성을 검출함으로, 기기의 건전성을 매우 정밀하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 기기의 건전성에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법은 기기가 정상적인 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 크기의 변화정보에서 에너지의 크기가 가장 큰 값을 피크(peak) 값으로 하여 수집하는 제1정보 수집단계(S10);와, 상기 제1정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각에 대하여 피크 값을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 값을 기반으로 제1분포도를 구축하되, 설정된 피크 단위 시간 간격으로 기기에서 반복적으로 수행된 동작에 대한 제1분포도를 반복적으로 구축하는 제1분포도 구축단계(S20);와, 상기 제1분포도에서 피크 값의 분포 확률이 높은 구간을 피크 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 피크 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 피크 검출구간으로 설정하는 제1구간 설정단계(S30);와, 상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 피크 기울기 정보를 수집하는 제2정보 수집단계(S40);와, 상기 제2정보 수집단계(S40)에서 수집되는 피크 기울기 정보를 기반으로 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하는 기준 값 설정단계(S50);와, 기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 피크 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 피크 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 검출하는 검출단계(S60);와, 상기 검출단계(S60)에서 검출되는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공하는 출력단계(S70);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 검출단계(S60)는 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하는 구획과정(S61)과, 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 순차적으로 제1구간, 제2구간, …, 제n구간으로 설정하는 동시에, 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제1건전성 지수 기준표를 구축하는 설정과정(S62)과, 실시간으로 기기에서 측정 수집되는 제1분포도에서 피크 검출구간의 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 측정되는 피크 기울기 값을 상기 제1건전성 지수 기준표에 적용시켜 측정된 피크 기울기 값이 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간의 건전성 지수 값을 추출하는 검출과정(S63)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)를 통해 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 검출구간의 분포 확률 값에 대한 제2분포도를 구축하되, 설정된 분포 단위 시간 간격으로 반복적으로 구축된 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 제2분포도를 반복적으로 구축하는 제2분포도 구축단계(S80);와, 상기 제2분포도에서 피크 검출구간의 분포 확률 값의 분포 확률이 높은 구간을 분포 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 분포 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 분포 검출구간으로 설정하는 제2구간 설정단계(S90);와, 상기 제2분포도 구축단계에서 반복적으로 수집되는 제2분포도의 분포 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 분포 기울기 정보를 수집하는 제3정보 수집단계(S110);를 더 포함하되,
상기 기준 값 설정단계(S50)는 상기 제3정보 수집단계(S110)에서 수집되는 분포 기울기 정보를 기반으로 제2분포도의 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하며,
상기 검출단계(S60)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제2분포도의 분포 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 분포 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 분포 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 분포 기울기에 대한 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 검출하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검출단계(S60)의 상기 구획과정(S61)은 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하고,
상기 설정과정(S62)은 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 순차적으로 제1구간, 제2구간, …, 제n구간으로 설정하는 동시에, 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제2건전성 지수 기준표를 구축하고,
상기 검출과정(S63)은 기기의 실시간 구동상태에서 분포 단위 시간 내에 반복적으로 구축되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값의 제2분포도의 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 분포 기울기 값을 상기 제2건전성 지수 기준표에 적용시켜 측정된 분포 기울기 값이 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간의 건전성 지수 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법에 의하면, 기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기의 변화를 기반으로 피크 값을 추출하고, 그 추출된 피크 값에 분포도를 구축하고, 그 구축된 분포도에서 분포 확률이 낮고 다소 높은 위험성을 갖는 검출구간의 분포 확률의 변화를 기반으로 건전성 지수 기준표를 구축한 후, 기기로부터 실시간 수집되는 분포도에 대한 검출구간의 분포 확률 값의 기울기 정보를 건전성 지수 기준표에 적용하여 실시간으로 기기의 건전성을 나타내는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공함으로, 관리자는 건전성 지수를 통해 기기의 실시간 건전성을 명확하게 인지하여 기기의 점검이나 관리에 대한 계획을 자체적으로 수립할 수 있어 기기의 전반적인 관리를 매우 능동적이고 안정적으로 수행하여 기기의 갑작스런 고장으로 인한 안전사고 및 금전적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기기에서 건전성을 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 기반으로 기기의 건전성을 검출함으로, 기기의 건전성을 매우 정밀하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 기기의 건전성에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기기의 건전성 지수 검출방법의 블럭도
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법의 블럭도를 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법(100)은 제1정보 수집단계(S10)와, 제1분포도 구축단계(S20)와, 제1구간 설정단계(S30)와, 제2정보 수집단계(S40)와, 기준 값 설정단계(S50)와, 검출단계(S60)와, 출력단계(S70)를 포함하고 있다.
상기 제1정보 수집단계(S10)는 기기가 정상적인 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 크기의 변화정보에서 에너지의 크기가 가장 큰 값을 피크(peak) 값으로 하여 수집하는 단계이다.
통상적으로 대형 설비에 설치되어 유기적으로 동작하는 기기는 특정 작업공정을 반복적으로 수행하게 되는데, 이때 기기에 소요되는 에너지로 전류(전원), 공급전원의 주파수, 기기에서 발생되는 진동, 소음 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
일 예로, 소재에 구멍을 천공하는 작업공정을 수행하는 천공기와 같은 기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지로 기기로 공급되는 전류를 시간의 흐름에 따라 나타내면 아래와 [그림 1]과 같은 파형으로 도시된다.
[그림 1]
이때, 피크 값은 전류가 가장 크게 형성되는 값을 피크 값으로 하며, 그 피크 값을 상기 제1정보 수집단계(S10)에서 수집하게 된다.
상기 제1분포도 구축단계(S20)는 상기 제1정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각에 대하여 피크 값을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 값을 기반으로 제1분포도를 구축하되, 설정된 피크 단위 시간 간격으로 기기에서 반복적으로 수행된 동작에 대한 제1분포도를 반복적으로 구축하는 단계이다.
즉, 기기가 반복적으로 작업공정을 수행하게 되면 아래의 [그림 2]와 같이 반복적으로 피크 값을 수집할 수 있는데, 그 수집되는 다수의 피크 값을 기반으로 제1분포도를 구축하면 아래의 [그림 2]와 같다.
[그림 2]
여기서, 상기 피크 단위 시간은 적어도 둘 이상의 피크 값이 포함되도록 설정하는 시간으로 기기의 구동조건, 주변환경 등을 고려하여 적게는 수초로 많게는 일, 월, 년 등의 단위로 설정할 수 있다.
상기 제1구간 설정단계(S30)는 상기 제1분포도에서 피크 값의 분포 확률이 높은 구간을 피크 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 피크 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 피크 검출구간으로 설정하는 단계이다.
여기서, 기기가 정상적인 상태에서 분포 확률이 높은 피크 값은 기기의 상태가 다소 안정적인 값으로 볼 수 있으며, 분포 확률이 낮은 피크 값, 즉 피크 값이 너무 크게 형성되거나 반대로 너무 작게 형성된 값은 기기의 상태가 다소 불안정한 값으로 볼 수 있다.
따라서 아래의 [그림 3]과 같이 제1분포도를 피크 평균구간과 피크 검출구간으로 구획하면, 피크 평균구간은 기기가 안정된 상태의 피크 값이 분포된 영역이며, 피크 검출구간은 기기가 다소 불안정한 상태의 피크 값이 분포된 영역이다.
여기서, 상기 피크 검출구간으로 상기 피크 평균구간 외의 모든 구간, 즉 상기 피크 평균구간의 양측 구간을 피크 검출구간으로 선택하였으나, 이렇게 선택된 구간으로 한정하여 상기 피크 검출구간을 선택하는 것은 물론 아니다.
[그림 3]
상기 제2정보 수집단계(S40)는 상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 피크 기울기 정보를 수집하는 단계이다.
즉, 반복적으로 제1분포도가 구축 수집되면 아래의 [그림 4]와 같이 다수의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값이 수집되며, 그 수집된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후에 직선으로 연결하면 아래의 [그림 4]와 같이 나타낼 수 있다.
이때, 상기 피크 검출구간의 분포 확률 값을 연결하는 직선의 기울기 값은 기울기가 상승하는 상승 기울기 값(양수)과 기울기가 하강하는 하강 기울기 값(음수)으로 구분할 수 있지만, 모두 절대값으로 기울기 값을 수치화하여 수집한다.
[그림 4]
여기서, 상기 피크 단위 시간은 적어도 둘 이상의 제1분포도의 피크 검출구간의 분포 확률 값이 포함되도록 설정하는 시간으로 기기의 구동조건, 주변환경 등을 고려하여 적게는 수초로 많게는 일, 월, 년 등의 단위로 설정할 수 있음은 물론이다.
상기 기준 값 설정단계(S50)는 상기 제2정보 수집단계(S40)에서 수집되는 피크 기울기 정보를 기반으로 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하는 단계이다.
여기서, 상기 건전 기준 값은 상기 제1구간 설정단계(S30)에서 설정된 피크 평균구간의 분포 확률 값으로 형성되는 기울기 정보 설정하며, 상기 불량 기준 값은 피크 검출구간의 분포 확률 값으로 형성되는 기울기 정보를 기반으로 설정될 수 있다.
상기 검출단계(S60)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 피크 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 피크 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 검출하는 것으로,
구획과정(S61)과, 설정과정(S62)과, 검출과정(S63)으로 이루어진다.
상기 구획과정(S61)은 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하는 과정이다.
즉, 아래의 [그림 5]에 나타난 바와 같이 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값은 서로 값의 (크기)차이가 존재하고, 그 차이만큼 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간이 형성되는데, 이러한 구간을 동일한 간격으로 둘 이상의 구간으로 구획한다.
[그림 5]
여기서, 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획은 후설될 상기 검출과정(S63)에서 기기의 건전성을 얼마나 정밀하게 검출할 것인지에 따라 구간의 구획 횟수를 설정하는데, 일 예로 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이를 10개의 구간으로 구획하는 것에 대비하여 100개의 구간으로 구획하는 것이 기기의 건전성을 보다 정밀하게 검출할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법(100)에서는 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 10개의 구간으로 구획하나, 이러한 개수로 한정하여 구획하는 것은 물론 아니다.
상기 설정과정(S62)은 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 순차적으로 제1구간, 제2구간, …, 제n구간으로 설정하는 동시에, 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제1건전성 지수 기준표를 구축하는 과정이다.
즉, 아래의 [그림 6]과 같이 상기 구획과정(S61)에서 상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 10개의 구간으로 구획되면, 그 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 제1구간, 제2구간, …, 제10구간으로 설정한 후, 그 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제1건전성 지수 기준표를 구축하는데, 본 발명의 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법(100)에서는 건전성 지수 값을 최소 10부터 최대 100까지로 범위를 한정하고, 그 한정된 건전성 지수 값을 각각의 구간에 부여하여 기기의 건전성을 검출하게 한다.
[그림 6]
여기서, 상기 건전성 지수 값을 10~100으로 범위를 한정하고, 상기 건전성 지수의 값이 크면 기기의 상태가 건전한 것이고, 상기 건전성 지수의 값이 작아지면 기기의 상태가 불량한 것으로 설정하였으나, 이러한 상기 건전성 지수 값의 범위 한정 및 설정은 일 예로 설명하기 위해 임의로 정한 것으로, 상기 건전성 지수 값은 다양한 범위와 설정으로 정해질 수 있음은 물론이다.
상기 검출과정(S63)은 실시간으로 기기에서 측정 수집되는 제1분포도에서 피크 검출구간의 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 측정되는 피크 기울기 값을 상기 제1건전성 지수 기준표에 적용시켜 측정된 피크 기울기 값이 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간의 건전성 지수 값을 추출하는 과정이다.
즉, 아래의 [그림 7]과 같이 실시간으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 피크 값을 기반으로 제1분포도를 구축하고, 그 구축된 제1분포도에 대한 피크 검출구간의 분포 확률 값을 측정 수집하고, 그 수집된 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 측정되는 피크 기울기 값을 상기 제1건전성 지수 기준표에 적용시켜 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간에 해당하는 건전성 지수 값을 추출(획득)한다.
[그림 7]
상기 출력단계(S70)는 상기 검출단계(S60)에서 검출되는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공하는 단계이다.
즉, 상기 검출단계(S60)의 과정을 거쳐 실시간으로 기기의 건전성 지수 값이 추출되면, 그 추출된 건전성 지수 값을 통상의 모니터를 통하여 영상으로 출력함으로써 관리자가 기기의 건전성 상태를 명확하게 인지하여 기기의 건전성에 따라 관리자가 효과적으로 대처(점검/수리)할 수 있도록 유도한다.
한편, 아래의 [그림 8]과 같이 상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)를 통해 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 검출구간의 분포 확률 값에 대한 제2분포도를 구축하되, 설정된 분포 단위 시간 간격으로 반복적으로 구축된 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 제2분포도를 반복적으로 구축하는 제2분포도 구축단계(S80);와,
[그림 8]
아래의 [그림 9]와 같이, 상기 제2분포도에서 피크 검출구간의 분포 확률 값의 분포 확률이 높은 구간을 분포 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 분포 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 분포 검출구간으로 설정하는 제2구간 설정단계(S90);와,
[그림 9]
아래의 [그림 10]과 같이, 상기 제2분포도 구축단계에서 반복적으로 수집되는 제2분포도의 분포 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 분포 기울기 정보를 수집하는 제3정보 수집단계(S110);를 더 포함한다.
[그림 10]
여기서, 상기 분포 단위 시간은 적어도 둘 이상의 제1분포도의 피크 검출구간의 분포 확률 값이 포함되도록 설정하는 시간으로 기기의 구동조건, 주변환경 등을 고려하여 적게는 수초로 많게는 일, 월, 년 등의 단위로 설정할 수 있음은 물론이며, 상기 제2분포도는 상기 제1분포도에서 피크 검출구간에 해당하는 기기의 상태가 다소 불안정한 값으로 구축되는데, 이때 상기 제2분포도의 분포 검출구간은 더욱 기기의 상태가 불안정한 값들이 분포된 구간으로 볼 수 있다.
그런 후, 상기 기준 값 설정단계(S50)에서는 상기 제3정보 수집단계(S110)에서 수집되는 분포 기울기 정보를 기반으로 제2분포도의 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하고,
상기 검출단계(S60)에서는 기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제2분포도의 분포 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 분포 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 분포 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 분포 기울기에 대한 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 아래와 같이 검출한다.
먼저, 아래의 [그림 11]과 같이 상기 검출단계(S60)의 상기 구획과정(S61)은 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하고,
[그림 11]
아래의 [그림 12]와 같이, 상기 설정과정(S62)은 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 순차적으로 제1구간, 제2구간, …, 제n구간으로 설정하는 동시에, 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제2건전성 지수 기준표를 구축한다.
[그림 12]
여기서, 설명의 편의를 위해 상기 제2건전성 지수 기준표를 상기 제1건정성 지수 기준표와 동일하게 구간을 구획하고 건전성 지수 값을 설정하였으나, 상기 제2건전성 지수 기준표 역시 상기 제1건전성 지수 기준표와 같이 다양한 구간과 건전성 지수 값으로 설정될 수 있음은 물론이다.
아래의 [그림 13]과 같이, 상기 검출과정(S63)은 기기의 실시간 구동상태에서 분포 단위 시간 내에 반복적으로 구축되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값의 제2분포도의 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 분포 기울기 값을 상기 제2건전성 지수 기준표에 적용시켜 측정된 분포 기울기 값이 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간의 건전성 지수 값을 추출하여 상기 출력단계(S70)에서 출력되게 함으로, 관리자가 기기의 건전성 상태를 명확하게 인지하여 기기의 건전성에 따라 기기의 효과적인 관리할 수 있도록 유도한다.
[그림 13]
여기서, 상기 검출단계(S60)는 실시간으로 검출되는 기기의 제1분포도의 피크 검출구간의 분포 확률에 대한 피크 기울기 값이 적용되는 제1건전성 지시 기준표에 의한 기기의 건전성 지수 값과, 기기의 제2분도포의 분포 검출구간의 분포 확률에 대한 분포 기울기 값이 적용되는 제2건전성 지수 기준표에 의한 기기의 건전성 지수 값을 각각 검출하여 상기 출력단계(S70)를 통해 독립적으로 출력되도록 하거나, 그 검출된 각각의 건전성 지수 값을 평균하여 하나의 평균 건전성 지수 값으로 검출하여 상기 출력단계(S70)를 통해 단독으로 출력하여 관리자에게 제공할 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 과정으로 기기의 건전성을 검출하는 본 발명의 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법(100)은 기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기의 변화를 기반으로 피크 값을 추출하고, 그 추출된 피크 값에 분포도를 구축하고, 그 구축된 분포도에서 분포 확률이 낮고 다소 높은 위험성을 갖는 검출구간의 분포 확률의 변화를 기반으로 건전성 지수 기준표를 구축한 후, 기기로부터 실시간 수집되는 분포도에 대한 검출구간의 분포 확률 값의 기울기 정보를 건전성 지수 기준표에 적용하여 실시간으로 기기의 건전성을 나타내는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공함으로, 관리자는 건전성 지수를 통해 기기의 실시간 건전성을 명확하게 인지하여 기기의 점검이나 관리에 대한 계획을 자체적으로 수립할 수 있어 기기의 전반적인 관리를 매우 능동적이고 안정적으로 수행하여 기기의 갑작스런 고장으로 인한 안전사고 및 금전적인 손실을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기기에서 건전성을 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 기반으로 기기의 건전성을 검출함으로, 기기의 건전성을 매우 정밀하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출된 기기의 건전성에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
S10. 제1정보 수집단계 S20. 제1분포도 구축단계
S30. 제1구간 설정단계 S40. 제2정보 수집단계
S50. 기준 값 설정단계 S60. 검출단계
S61. 구획과정 S62. 설정과정
S63. 검출과정 S70. 출력단계
S80. 제2분포도 구축단계 S90. 제2구간 설정단계
S110. 제3정보 수집단계
100. 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법
S30. 제1구간 설정단계 S40. 제2정보 수집단계
S50. 기준 값 설정단계 S60. 검출단계
S61. 구획과정 S62. 설정과정
S63. 검출과정 S70. 출력단계
S80. 제2분포도 구축단계 S90. 제2구간 설정단계
S110. 제3정보 수집단계
100. 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법
Claims (4)
- 기기가 정상적인 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 크기의 변화정보에서 에너지의 크기가 가장 큰 값을 피크(peak) 값으로 하여 수집하는 제1정보 수집단계(S10);
상기 제1정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각에 대하여 피크 값을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 값을 기반으로 제1분포도를 구축하되, 설정된 피크 단위 시간 간격으로 기기에서 반복적으로 수행된 동작에 대한 제1분포도를 반복적으로 구축하는 제1분포도 구축단계(S20);
상기 제1분포도에서 피크 값의 분포 확률이 높은 구간을 피크 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 피크 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 피크 검출구간으로 설정하는 제1구간 설정단계(S30);
상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 피크 기울기 정보를 수집하는 제2정보 수집단계(S40);
상기 제2정보 수집단계(S40)에서 수집되는 피크 기울기 정보를 기반으로 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하는 기준 값 설정단계(S50);
기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 피크 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 피크 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 검출하는 검출단계(S60); 및
상기 검출단계(S60)에서 검출되는 건전성 지수 값을 출력하여 관리자에게 제공하는 출력단계(S70);를 포함하여 이루어지되,
상기 피크 단위 시간은 적어도 둘 이상의 작업공정을 포함하는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 검출단계(S60)는,
상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 피크 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하는 구획과정(S61)과,
상기 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 순차적으로 제1구간, 제2구간, …, 제n구간으로 설정하는 동시에, 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제1건전성 지수 기준표를 구축하는 설정과정(S62)과,
실시간으로 기기에서 측정 수집되는 제1분포도에서 피크 검출구간의 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 피크 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 측정되는 피크 기울기 값을 상기 제1건전성 지수 기준표에 적용시켜 측정된 피크 기울기 값이 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간의 건전성 지수 값을 추출하는 검출과정(S63)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제1정보 수집단계(S10)와 제1분포도 구축단계(S20) 및 제1구간 설정단계(S30)를 통해 반복적으로 수집되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률을 모두 수집하고, 그 수집된 피크 검출구간의 분포 확률 값에 대한 제2분포도를 구축하되, 설정된 분포 단위 시간 간격으로 반복적으로 구축된 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 제2분포도를 반복적으로 구축하는 제2분포도 구축단계(S80);와,
상기 제2분포도에서 피크 검출구간의 분포 확률 값의 분포 확률이 높은 구간을 분포 평균구간으로 임의로 설정하고, 그 설정된 분포 평균구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 분포 검출구간으로 설정하는 제2구간 설정단계(S90);와,
상기 제2분포도 구축단계에서 반복적으로 수집되는 제2분포도의 분포 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 분포 기울기 정보를 수집하는 제3정보 수집단계(S110);를 더 포함하되,
상기 기준 값 설정단계(S50)는 상기 제3정보 수집단계(S110)에서 수집되는 분포 기울기 정보를 기반으로 제2분포도의 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값을 설정하며,
상기 검출단계(S60)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복적으로 수집되는 제2분포도의 분포 검출구간에 대한 분포 확률 값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결하여 분포 기울기 값을 측정하되, 그 측정된 분포 기울기 값과 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 분포 기울기에 대한 건전 및 불량 기준 값을 비교하여 기기의 건전성 지수 값을 검출하도록 하되,
상기 분포 단위 시간은 적어도 둘 이상의 제1분포도를 포함하는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 검출단계(S60)의 상기 구획과정(S61)은 상기 기준 값 설정단계(S50)에서 설정된 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구간을 적어도 둘 이상의 구간으로 구획하고,
상기 설정과정(S62)은 분포 검출구간의 분포 기울기에 대한 건전 기준 값과 불량 기준 값 사이의 구획된 구간을 상기 건전 기준 값에서부터 순차적으로 제1구간, 제2구간, …, 제n구간으로 설정하는 동시에, 각각의 구간에 대한 건전성 지수 값을 설정하여 제2건전성 지수 기준표를 구축하고,
상기 검출과정(S63)은 기기의 실시간 구동상태에서 분포 단위 시간 내에 반복적으로 구축되는 제1분포도의 피크 검출구간에 대한 분포 확률 값의 제2분포도의 분포 검출구간의 분포 확률 값을 서로 직선으로 연결한 분포 기울기 값을 상기 제2건전성 지수 기준표에 적용시켜 측정된 분포 기울기 값이 해당하는 구간을 검출하고, 그 검출된 구간의 건전성 지수 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |