KR20020076314A - 제품의 잔여 작동 기간을 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제품의 특히 기술적 결함 시점까지의 운전 기간을 측정하기 위한 또는 제품의 잔류 운전 기간을 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 운전 데이터 기억 장치를 갖거나 또는 이런 기억 장치와 연결되어 있는 임의의 제품에 대해, 시간적 시그널의 진행 과정을 기억하지 않고도, 가능한 한 정확하며, 모형이 사용되지 않는 수명 예측을 위하여, 제품의 잔류 운전 기간의 측정, 및 제품의 운전 기간 측정, 및 운전 기간 문턱값의 측정을 등급으로 구분된(수위 등급화된) 운전 데이터를 근거로 하여 이행하는 것이 제안된다. 이를 위해 우선 비중 요소(a_ij)가 측정된다. 그 다음 비중화된 누적된 운전 기간 및 운전 기간 문턱값을 측정하기 위해 비중 요소(a_ij)를 사용한다. 이로서 양산 제품(s=1 ... S)에 대한 신뢰성 감시가 이루어진다.

Description

제품의 잔여 작동 기간을 결정하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE REMAINING SERVICEABLE LIFE OF A PRODUCT}

독일 특허 제195 16 481호에는 작동 기간 결정 방법이 공지되어 있다. 여기에는 제어 장치의 미래의 신뢰성에 대한 정보 또는 제어 장치의 고장률에 대한 정보를 제공하는, 차량의 작동 변수가 저장된 작동 데이터 메모리를 포함하는 차량용 제어 장치가 설명되어 있다. 제어 장치의 신뢰성에 대한 정보를 제공하기 위해, 작동 데이터 메모리에는 제어 장치의 이력(history)에 대한 실제 데이터가 저장된다.

본 발명은 제품의 잔여 작동 기간을 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제품이 기술적 결함 시점까지의 작동 기간을 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 제품의 신뢰성을 감시하기 위한, 소정의 시간적으로 변경되는 소정의 작동 변수에 따라 제품의 작동 수명 임계값을 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 제품의 실제 작동 수명과 작동 임계값을 비교하기 위해 신뢰성이 감시되어야 할 제품에 장착되며, 독립 청구항 제1항의 전제부에 따른 장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예가 도면을 참조로 상세히 설명된다.

도1은 양호한 일 실시예에 따른, 제품의 기술적 결함 시점까지의 작동 수명임계값의 결정을 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.

도2는 양호한 일 실시예에 따른, 제품의 작동 수명 임계값의 결정을 위한, 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.

본 발명의 목적은 작동 데이터 메모리를 포함하거나 또는 이러한 액세스(access)를 갖는 임의의 제품에 대한 작동 기간 추정을 모델링의 지원없이 가능케 하는 것이다. 다른 목적은 메모리를 최적으로 사용하기 위해 특히 메모리 공간을 절약하기 위해, 최적의 데이터를 검출하여 작동 데이터 메모리에 저장하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제품이 기술적 결함 시점까지의 작동 수명을 검출하는 방법을 기초로 하여, 소정 작동 변수의 값들이 측정되며, 개별 작동 변수의 수치 범위는 등급으로 분류되며, 작동 수명은 등급에 따라 측정되며 작동 변수의 측정된 값이 상기 등급에 할당되는 것을 제안한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 본 발명은 제품이 기술적으로 결함 시점까지의 작동 수명을 검출하기 위한 방법 및 장치를 제안하며, 적어도 하나의 작동 변수의 수치 범위의 값들은 제품의 측정되며, 작동 변수의 수치 범위는 등급으로 분류되며, 제품의 작동 수명이 각각의 등급에 대해 결정되어, 제품에 할당된 작동 데이터 메모리 내에 저장되며, 작동 수명에 미리 설정된 가중 인자가 할당되며, 이로써 가중 누적된, 제품 작동 수명이 결정되며, 가중 누적된 작동 수명은 적어도 설정 가능한 작동 수명 임계값과 비교되며, 이로부터 제품의 잔여 작동 수명이 결정된다.

기술적 결함 시점까지의 작동 수명이 검출되는 제품은 예를 들어 차량의 제어 장치 또는 부품 시스템(예를 들어, 브레이크, 엔진, 변속기, 조향 장치 등)으로 구성된다. 상기 제품들은 작동 데이터 메모리를 포함하거나, 또는 검출된 작동 변수 또는 작동 수명이 저장되어 필요 시에 다시 불러올 수 있는 장치에 배치된다. 작동 데이터 메모리는 양호하게는 비 휘발성 메모리(예를 들어, EEPROM 또는 플래쉬-EEPROM) 및 작동 변수 또는 작동 수명의 검출을 위한 수단이다. 차량에서 작동 데이터 메모리, 예를 들어 하나 이상의 제어 장치가 구현될 수 있다.

작동 수명 데이터에 의해 민감한 시스템 상태(예를 들어, 시동 과정의 수, 비상 시동의 수, 열 감지 장치의 차단 등) 및 시간 변화적인 작동 변수가 검출된다. 작동 변수로는 예를 들어 온도, 전류, 전압, 압력 등과 같은 센서 데이터가 검출된다.

작동 조건 하에 허용된, 작동 변수의 수치 범위에서, 다수의 등급으로의 수치 범위의 선형 또는 비 선형 분할이 각각 수행된다. 제품의 간접 파괴를 야기시키는 극값은 허용값 범위의 외부에 있다. 등급 할당은 관련 부하 그룹에서 전체 값 범위의 분류를 기초로 한다. 각 등급은 제품의 노화/마모에 대한 상이한 영향을 가진다. 작동 데이터 메모리 내에서 각 작동 변수에 대한 제품의 작동 수명은 각 등급에서 검출된다.

본 발명에 따르면, 한 제품의 개별적인 기술적 작동 수명의 결정 및 등급으로 분류된(이른바 등분된) 작동 변수를 기초로 하여 임의의 각 시점에 대한 소모 정도의 계산이 수행된다. 등분된 작동 변수를 기초로 하여, 한 제품의 작동 수명이 특히 신뢰성있으며 정확하게 결정될 수 있으며, 작동 데이터 메모리에 대한 저장 공간 요구가 최소화되는데, 이는 작동 변수의 시간 경과에 대한 검출이 생략될 수 있기 때문이다. 이로써, 기술적 작동 수명의 종료 바로 직전에 특히 신뢰성있는 예방 정비/보수가 가능하다.

본 발명의 양호한 구성에 따르면, 작동 변수의 값은 일정한 시간 간격으로 검출되며, 소정 등급의 등급 계수기는 증가되며, 검출된 작동 변수의 값이 상기 등급에 할당되는 것이 제안된다. 소정 제품의 각 작동 변수에는 작동 수명의 검출 후에 작동 수명-도수 분포도가 할당되며, 상기 도수 분포도로부터 소정 등급 내의 작동 변수에 대한 제품의 작동 수명이 제공된다. 작동 데이터 저장에 필요한, 작동 데이터 메모리 바이트(Byte) 크기는 작동 변수의 수, 작동 변수 당 평균 등급 수 및 등급 계수기 당 평균 바이트 수의 곱으로부터 형성된다.

등급화 작동 변수를 근거로 하여 작동 수명을 검출하기 위한 본 발명에 따른 방법은 특히 제품의 신뢰성의 감시를 위한 제품의 작동 수명 임계값의 결정 시에 특히 유리하다. 따라서, 본 발명의 바람직한 구성에 따르면 서두에 언급한 작동 수명 임계값의 결정 방법이 제안되며, 이는 이하의 특징을 가진다.

- 제품의 기술적 결함 시점까지의 작동 변수의 등급에 대한 제품의 작동 수명은 청구항 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 사용하여 결정된다.

- 작동 변수의 등급에는 가중 인자가 할당된다.

- 최적화 문제의 해결책으로부터의 가중 인자는

min{f(x)}, 여기에서 x = {a_ij, t_ijk}

개별 작동 변수들 사이의 상관성을 고려하여 결정된다.

개별 작동 변수들에 대한, 제품에 대해 한계적으로 누적된 작동 수명은 방정식

으로부터 결정된다.

개별 제품에 대한 작동 수명 임계값은 방정식

min{ P_iz_krit }, 여기에서 i = 1 ... N, 또는

으로부터 결정된다.

개별 등급은 제품의 노화/마모에 대한 다양한 영향력을 가진다. 따라서, 작동 변수의 등급에는 제품의 마모 또는 노화에 대한 소정 작동 변수의 소정 등급의 상대적 영향을 나타내는 가중 인자가 할당된다. 본 발명에서는 가중 인자가 제품의 부분량(K)으로부터 결정되어 제품의 부분량(Z)에 적용된다. 이에 의해, 부분량(S)으로부터 제품에 대해 한계적으로 가중 누적된 작동 수명이 시리즈 적용을 위해 결정되며, 상기 제품에서 기술적인 작동 수명의 종료가 결정될 수 있다.

가중 인자는 최적화 문제점의 해결책으로부터

min{f(x)}, 여기에서 x = {a_ij, t_ijk}

개별 작동 변수들 사이의 상관성을 고려하여 결정되며, 여기에서 a_ij는 작동 변수(i)의 등급(j)에 할당되는 가중 인자이며, t_ijk는 작동 변수(i)의 등급(k)에 대한 제품(k)의 작동 수명이다. 각 변수들에 대해 가중 누적된 작동 수명들은 연산자를 이용하여 서로 연결될 수 있기 때문에, 작동 변수들 사이의 상관성은 예를 들어 등식 시스템에서 가중 인자가 결정되도록 고려된다. 연산자는 예를 들어 AND-논리 연산자(곱셈 형성), OR-논리 연산자(덧셈 형성) 또는 퍼지-논리 연산자(예를 들어 ANDO와 OR의 중간 상태) 등으로 나타날 수 있다.

가중 인자가 적합한 수학적 최적화 알고리즘을 이용하는 최적화 문제 해결을 통해 결정되면, 각 작동 변수들에 대해 한계적으로 가중된 작동 수명이 확정되어, 기술적 작동 수명의 종료에 대한 도달이 결정될 수 있다. 또한, 제품(K)을 이용하여 다수의 제품(Z)의 기술적 결함 시점까지 작동되며, 제품(K)으로부터 계산된 가중 인자는 제품(Z)의 등급 분류된 작동 변수에 사용된다.

이는 모든 작동 변수와 모든 제품(Z)에 대해 결정되며, P_iz_krit는 작동 변수(i)의 제품(z)의 한계 누적 작동 수명이며, t_ijz는 작동 변수(i)의 등급(k)에 대한 제품(z)의 작동 수명이다. 이로써, 가중 누적된 작동 수명의 Z 벡터를 얻는다.

Y_z = (P_1z_krit, P_2z_krit,..., P_Nz_krit)

z = 1....z

제품의 즉각적인 기술적 수명 종료의 도달이 결정될 수 있는, 개별 제품에 대한 작동 수명 임계값은

min{ P_iz_krit }, 여기에서 I = 1 ... N, 또는

방정식 min{P_iz_krit}, i = 1....N에 따른 매트릭스 Y_z 열의 최소화로부터 또는 방정식에 따른 매트릭스 Y_z 열의 요소들의 평균으로부터 결정된다. 이는 각 열 요소들이 서로에 대해 충분히 밀집되어 놓이면, 즉 열 요소의 기준 편차가 너무 크지 않으면 요구된 신뢰성으로 기능한다. 특이한 값(outlier)은 열 최소화의 선택 시에 고려되지 않는다.

각 작동 변수에 대한 한계적으로 누적된 작동 수명이 결정된 후에, 작동 데이터 메모리를 장착한 모든 일련의 제품에서 한계적인 임계값에 도달되기 바로 직전에 제품의 교환, 정비 또는 수리의 필요성이 신호화된다. 선택적으로, 제품 내에 저장된 작동 변수는 정기적인 제품 정비의 범주 내에서 평가된다.

요약하면 먼저, 가중 인자(a_ij)를 결정할 수 있도록, 제품(k = 1...K)은 기술적 결함 시점까지 작동된다. 그 다음, 한계 누적 작동 수명(P_iz_krit)을 결정하고, 작동 수명 임계값을 최소 선택값 또는 한계 누적 작동 수명(P_iz_krit)의 평균값 이상으로 결정하기 위해 가중 인자(a_ij)는 제품(z = 1...Z)의 작동 데이터 메모리에 통합되며, 상기 제품은 다시 기술적 결함 시점까지 작동된다. 그 다음,시리즈 적용에서 제품(s = 1...S)의 신뢰성 감시는 수행되며, 제품(s)의 실제 작동 수명은 임계값과 비교된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 가중 인자는 최적화 문제점을 해결함으로써 결정되는 것이 제안된다.

부등식 조건 a_ij > 0을 갖지며, 여기에서 a_ij는 작동 변수(i)의 등급(j)에 공급된 가중 인자이며, t_ijk는 작동 변수(i)의 등급(j)에 대한 제품(k)의 작동 수명이다. 상기 실시예에 따르면, 가중 인자의 계산 시에는 각 작동 변수들 사이의 어떤 상관 관계도 고려되지 않는다. 이는 각 작동 변수가 다른 작동 변수의 값과는 무관하게 제품의 기술적 장해를 야기시킬 수 있다는 용인으로부터 기인한다.

각 작동 변수들 사이의 어떠한 상관 관계도 가중 인자 결정을 위해 기초가 되지 않으면, 작동 수명에 대한 가중 누적된 작동 수명의 큰 비율은 작동 변수의 누적 임계값에 대한 사용도로서 해석될 수 있다. 남아 있는 잔여 수명에 대한 백분율(%)은 이하와 같이 계산된다.

잔여 수명[%] = 1 - 사용도 [%]

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가중 인자가 부등식 조건 a_ij > 0을 갖는, 최적화 문제점의 해결로부터 결정되는 것이 제안된다.

상기 실시예에서, 각 작동 변수들 사이의 상관 관계가 고려된다. 이는 다수의 작동 변수가 공통으로 제품의 기술적 장해를 야기시키는 용인으로부터 기인한다. 상기 실시예에 따르면, 작동 변수들은 순수 AND-연결부(곱셈 형성)에 의해 서로 연결되어 있다. 가중 인자는 AND-연산자를 통해 연결되어 가중된, 각 제품의 등급 합이 서로에 대한 최소 "간격"을 갖도록 결정된다.

대안적인 다른 실시예에 따르면, 각 등급의 면에 대한 다수의 작동 변수의 연결부가 고려된다. 이는 소정 등급 내의 다수의 작동 변수가 제품의 기술적 장해를 야기시킨다는 용인으로부터 기인한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 제품의 기술적 결함 시점까지의 작동 수명을 검출하기 위한 장치에서, 상기 장치가 각 작동 변수의 값 범위를 등급으로 분할하여, 일정한 시간 간격으로 소정 작동 변수의 값을 파악하기 위한 수단을 포함하며, 상기 장치가 작동 변수의 검출된 값이 할당되는 등급에 따라 작동 수명의 검출을 위한 제2 수단을 포함한다.

본 발명의 유리한 구성에 따르면, 검출된 작동 변수의 값이 상기 등급으로 할당되면, 제2 수단이 소정 등급의 등급 계수기를 증가시키는 것이 제안된다.

등급화된 작동 변수를 기초로 하여 작동 수명을 검출하기 위한, 본 발명에 따른 장치는 제품의 신뢰성을 감시하기 위한 제품 의 작동 수명 임계값 결정 시에 특히 유리하다. 따라서, 본 발명의 유리한 구성에 따르면, 청구항 제5항 내지 제8항에 따른 방법을 실행하기 위한 수단을 포함하는, 서두에 언급한 유형의 작동 수명 임계값 결정을 위한 장치가 제안된다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 감시되어야 할 제품에 배치된, 서두에 언급된 유형의 장치에서 청구항 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 작동 수명 임계값이 결정되는 것이 제안된다. 장치의 작동 데이터 임계값은 특히 적게 구성될 수 있는데, 이는 본 발명에 따른 작동 수명 임계값 결정 시에 작동 변수의 시간에 따른 경과의 메모리 집약식 검출이 생략될 수 있기 때문이다.

또한, 등급식 작동 데이터 검출은 특히 메모리가 최적으로 사용될 수 있는 장점을 가지며, 특히, 적은 저장 공간만을 필요로하는데, 이는 전체 시간 축에 걸친 또는 시간 축과 관련되어, 작동 변수를 검출하는데 소비적으로 수행되지 않아야 하기 때문이다. 이로써, 본 발명은 특히, 작동 수명 검출이 제어 장치의 추가 기능으로 바람직하게 구현될 수 있거나 또는 그를 위해 제공된 장치에서 구현될 수 있다.

다른 장점 및 유리한 구성은 청구항의 특징 및 명세서에서 알 수 있다.

도1에는 제품(k)의 기술적 결함 시점까지의 제품(k=1...K)의 작동 기간(t_ijk) 측정을 위한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법의 공정흐름도(flow process diagram)가 도시되어 있다. 작동 기간(t_ijk)이 측정되는 제품(k)은 예를 들어 차량의 제어기기 또는 부분 시스템(예: 제동 장치, 엔진, 변속기, 조향 장치 등)으로서 형성될 수 있다. 측정된 작동 데이터(i=1...N) 또는 작동 기간(t_ijk)이 저장되고 필요 시 다시 호출되는 작동 데이터 기억 장치(operation data memory)가 제품(k)에 포함된다. 바람직하게도 작동 데이터 기억 장치는 작동 데이터 또는 작동 기간을 측정하기 위한 비휘발성 메모리(예: EEPROM 또는 플래시-EEPROM)를 가지고 있다. 차량의 경우 작동 데이터 기억 장치는 예를 들어 하나 또는 복수의 제어기 내에서 구현된다.

작동 데이터 기억 장치를 통해 불연속적 시스템 상태(예: 시동 과정의 횟수, 비상 시동의 횟수, 과열에 의한 회로 차단의 횟수 등) 및 시간 변경성 작동 데이터(i)가 측정된다. 예를 들어 온도, 전류, 전압, 압력 등에 대한 센서 데이터가 작동 데이터(i)로서 측정된다.

공정은 기능 블록(10)에서 시작된다. 기능 블록(11)에서는 개별적으로 측정되어야 하는 등급(j=1...M_i) 내의 작동 데이터(i)에 대한, 작동 조건 하에서 허용되는 수치 범위가 선형 또는 비선형으로 구분된다. 제품(k)의 직접적인 파괴를 야기시키는 극한값은 이 허용 수치 범위 밖에 존재한다. 등급 구분은 주요 부하 그룹(load group) 내에서의 전체 수치 범위를 구분을 근거로 이루어진다. 각각의 등급(j)은 제품(k)의 노화 및 마모와 관련해 서로 상이한 영향을 미친다.

다음에 이어지는 기능 블록(12)에서는 일정한 시간 간격마다 작동 데이터(i)가 측정된다. 작동 기간(t_ijk)은 작동 데이터의 측정된 값이 속하는 등급(j)에 따라서 측정된다. 또한 측정된 작동 데이터의 값이 이 등급(j)에 속하는 경우 기능 블록(13)에서는 특정 등급(j)의 등급 계수기(class counter)가 증가된다. 작동 기간(t_ijk)의 측정 후에 작동 기간 히스토그램(histogram)이 특정 제품(k)의 각 작동 데이터에 배정될 수 있는데, 이 작동 기간 히스토그램을 통해 특정 등급(j)에서 작동 데이터(i)에 대한 제품(k)의 작동 기간(t_ijk)이 계산된다. 등급 계수기의 상태값과 작동 데이터의 측정된 값의 시간적 간격을 근거로 제품의 작동 기간(t_ijk)이 결정된다.

다음의 조회 블록(inquiry block)(14)에서는 작동 기간(t_ijk)에 대한 측정의 종료 여부가 검사된다. 종료되지 않은 경우 다시 기능 블록(12)으로 분기된다. 작동 기간(t_ijk)의 측정이 종료된 경우에는 이 고정의 마지막 기능 블록(15)으로 분기된다.

도2에는 바람직한 실시예에 따라 제품(z)의 작동 기간 문턱값 측정을 위한, 본 발명에 따른 방법에 대한 공정흐름도(flow process diagram)가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 방법은 기능 블록(20)으로 시작된다. 그 다음 우선 도1에 따른 방법을 통해, 제품(k)의 기술적 결함 시점까지의, 등급(j)인 제품(k)의 작동 기간(t_ijk)이 측정된다.

그 다음 기능 블록(21)에서는 작동 데이터(i)의 등급이 하중 요소(a_ij)에 배정된다. 각 등급(j)이 제품(k)의 노화 및 마모에 서로 다른 영향을 미치므로, 특정 작동 데이터(i)의 특정 등급(j)이 제품(k)의 노화 또는 마모에 미치는 상대적 영향을 나타내는, 하중 요소(a_ij)는 작동 데이터(i)의 등급(j)으로 배정된다.

다음의 기능 블록(22)에서는 각 작동 데이터(i) 사이의 상관 관계에 대한 고려 하에 최적화 문제에 대한 다음의 해결 방안을 통해 하중 요소가 측정된다.

min{f(x)}, 여기에서 x={a_ij, t_ijk}

하중 요소(a_ij)는 부등식 조건(a_ij)이 0을 초과하는 경우에 대해 예를 들어 최적화 문제에 대한 다음의 해결 방안을 통해 측정될 수 있다.

여기에서는 각 작동 데이터 사이의 상관 관계가 참작되지 않으며, 각 작동 데이터(i)는 다른 작동 데이터(i)의 값과 무관하게 제품(k)의 기술적 파괴를 야기 시킬 수 있다는 가정이 근거로서 작용한다.

대안적 방법으로서 하중 요소(a_ij)는 부등식 조건(a_ij)이 0을 초과하는 경우에 대해 다음과 같은 최적화 문제에 대한 해결 방안을 통해 측정될 수 있다.

여기에서는 각 작동 데이터(i) 사이의 상관 관계가 참작되며, 복수의 작동 데이터(i)는 함께 제품(k)의 기술적 파괴를 야기시킨다는 가정이 근거로서 작용한다. 작동 데이터(i)는 이 실시예에서 순수한 및(and)-결합(곱의 형성/product production)을 통해 서로 연결된다.

제3의 대안적 방법에서는 각 등급(j) 레벨 상에서의 복수의 작동 데이터(i)의 연결이 가능하다. 여기에서는 복수의 작동 데이터(i)가 특정 등급(j) 내에서 제품(k)의 기술적 파괴를 야기시킬 수 있다는 가정이 근거로서 작용한다.

본 발명에서는 하중 요소(a_ij)가 제품의 부분량(K)에서 측정되고 이것은 제품(z)의 부분량(Z)으로 적용된다. 이렇게 함으로써 연속 투입에 대한 작동 데이터(i)의 누적된 임계적 작동 기간(P_iz_krit)이 측정될 수 있는데, 임계값에 도달된 경우 기술적 작동 기간이 종료된 것으로 간주될 수 있다.

기능 블록(23)에서는 제품(z)에 대한 각 작동 데이터(i)의 누적된 임계적 작동 기간(P_iz_krit)이 다음 등식을 통해 측정된다.

여기에서 제품(z)은 기술적 결함 시점까지 작동될 수 있다. 이로서 누적된 가중 작동 기간에 대한 Z 벡터를 얻을 수 있다.

Y_z = ( P_iz_krit, P_2z_krit, ... , P_Nz_krit ),

여기에서 z = 1 ... Z

기능 블록(24)에서 각 제품(z)에 대한 작동 기간 문턱값이 다음 등식의 행열(Y_z)의 열최소값(column minimal value)을 통해 측정되는데, 이 작동 기간 문턱값 도달 시 제품의 수명이 조만간 종료된다는 것을 예측할 수 있다.

min{ P_iz_krit } , 여기에서 i = 1 ... N

또는 작동 기간 문턱값이 다음 등식의 행열(Y_z)의 열값(column value)을 통해 측정된다.

각 열값이 충분히 밀집되어 있을 경우, 즉 열값의 표준편차가 작을 경우, 이것은 요구되는 신뢰성을 갖는다.

이상값(outlier)이 존재하는 경우 이 이상값은 열최소값 선택 시 참작되지 않아야 한다. 기능 블록(25)에서는 제품(z)의 작동 기간 문턱값 측정을 위한 공정이 종료된다. 작동 기간 문턱값 측정을 위해 절대값 또는 상태값 선택이나 간단한 평균값 형성 외에도, 개략적(sliding) 또는 경험적 또는 조화적(harmonic) 평균값 형성 또는 중간값 형성 등과 같은 방식 및 다른 방법도 적용될 수 있다.

각 작동 데이터(i)에 대한 누적된 임계적 작동 기간(P_iz_krit)이 측정된 후에 작동 데이터 기억 장치가 장착된 모든 양산 제품(s)에서 임계적 문턱값 도달 직전에 정비, 교체 또는 유지보수의 필요성이 제품(s)을 통해 알려질 수 있다. 이것은 특히 양상 제품의 자가 진단의 형태로도 발생될 수 있다. 대안적 방법으로서 제품(s) 내에 기억된 작동 데이터는 정기적인 제품 유지보수의 범위 내에서 평가될 수 있다. 이 제품 유지보수는 예를 들어 차량의 부분품, 또는 작동 중에 차량 자체적으로 온-보드-진단(on-board-diagnosis)의 형태로 진행될 수도 있다.

도3에서는 이와 관련된 본 발명에 따른 가능한 장치가 도시되어 있다. 여기에서 (P)는 제품 자치를 나타낸다. 이것은 통신 시스템(KS), 특히 케이블 시스템 또는 버스 시스템을 통해 제품 외부의 작동 데이터 기억 장치(BSe)와 연결된다. 대안적 방법으로서 제품 자체 내에 내부적 작동 데이터 기억 장치(BSi)가 장착될 수도 있다. 또한 이 두 가지 기억 장치가 동시에 존재할 수도 있는데, 예를 들어 (BSe) 및 (BSi)가 포함된 가상 기억 장치가 형성될 수 있다. 여기에서 (M)은, 예를 들어 전술된 바와 같이 본 발명에 따른 방법을 이행하기 위한 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 또는 마이크로 컨트롤러(microcontroller) 형태의 장치를 나타낸다. 이 장치는 예를 들어 차량의 제어기기 내에 존재하거나 또는 장착될 수 있다.

작동 데이터가 측정되는 제품(P)은 예를 들어 차량의 제어기기 또는 부분 시스템(예: 제동 장치, 엔진, 변속기, 조향 장치 등)으로서 형성된다. 제품(P)은 작동 데이터 기억 장치(BSi)를 갖거나 또는 이런 작동 데이터 기억 장치(BSe)에 포함될 수 있는데, 측정된 작동 데이터 또는 작동 기간은 이런 작동 데이터 기억 장치 내에 기억되고 필요 시 다시 호출될 수 있다. 작동 데이터 기억 장치에는 작동 데이터 또는 작동 기간 측정을 위한 장치(EM) 또는 비휘발성 메모리(예: EEPROM 또는 플래시 메모리)가 포함되는 것이 바람직하다. 차량의 경우 작동 데이터 기억 장치는 예를 들어 하나 또는 복수의 제어기 내에서 구현될 수 있다. 측정 장치(EM)는 예를 들어 제품의 통신 시스템(KS) 또는 다음 인터페이스(interface)를 통해 예를 들어 센서 또는 액추에이터와 정보를 교환할 수 있다. 문턱값 비교를 통한 작동 데이터의 측정, 작동 기간의 측정 및 평가 등은 특히 장치(M)를 통해 이루어지는데, 이 장치는 다른 조치의 전달 또는 경보 발생 등의 기능도 이행한다. 측정 장치(EM) 및 장치(M)는 조합된 형태로도 존재할 수 있고 작동 데이터 기억 장치에 포함되거나 또는 내장될 수 있다.

불연속적 시스템 상태(예: 시동 과정의 횟수, 비상 시동의 횟수, 과열에 의한 회로 차단의 횟수 등) 및 시간 변경성 작동 데이터는 작동 데이터 기억 장치를 통해 측정된다. 예를 들어 온도, 전류, 전압, 압력 등에 대한 센서 데이터가 작동 데이터(i)로서 측정된다. 이를 위해 필요한 센서 장치는 예를 들어 통신 시스템(KS) 또는 다른 인터페이스를 통해 제품과 연결되어 있다. 제품에 따라서 센서 장치는 부분적으로 또는 완전히 제품 내에 내장될 수 있다. 특히 본 발명에 따른 정보를 전달하는 액추에이터에도 동일한 사항이 적용된다.

따라서 작동 데이터 기억 장치가 내장된 모든 양상 제품(s)의 에서 임계적 문턱값 도달 직전에 정비, 교체 또는 유지보수의 필요성이 제품(s)을 통해 통보될수 있다. 이것은 양산 제품(s)의 자가 진단의 형태로, 예를 들어 내장된 장치(M) 또는 측정 장치(EM)가 포함된 작동 데이터 기억 장치를 통해 이루어질 수 있다.

Claims (13)

1. 기술적 결함 시점까지 제품의 잔여 작동 기간을 측정하기 위한 방법에 있어서,

   제품의 적어도 하나의 작동 데이터에 대한 수치 범위의 값이 측정되며, 작동 데이터의 이 수치 범위는 등급으로 구분되고 제품에 배속된 작동 데이터 기억 장치 내에 설정되어 있으며, 작동 기간에서는 지정 가능한 가중 요소가 설정되어 있어서 제품에 대한 적어도 하나의 누적된 가중 작동 기간이 측정되고, 누적된 가중 작동 기간은 적어도 하나의 지정 가능한 작동 기간 문턱값과 비교되고, 이것을 근거로 제품의 잔여 작동 기간이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 잔여 작동 기간의 측정은 제품 내에서 제품의 자가 진단의 형태로 진행되며, 적어도 하나의 작동 기간 문턱값이 도달되기 전 또는 도달될 때 차량의 적어도 하나의 작동 기간이 신호로서 통보되며, 적합한 조치가 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제품(k)의 작동 기간(t_ijk) 측정 방법에 있어서,

   이 값은 특정 작동 데이터(i)의 수치 범위 내에서 측정되며, 각 작동 데이터(i)에 대한 이 수치 범위는 등급(j=1...M_i)으로 구분되고, 작동 기간은, 작동 데이터의 측정된 값이 속하는 등급에 따라서 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 데이터(i)의 값은 일정한 시간 간격에 따라 측정되며, 이 등급(j) 내에서 측정된 작동 데이터(i)의 값이 이 등급에 속하는 경우에는 특정 등급(j)의 등급 계수기는 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 작동 기간을 문턱값과 비교함으로써 제품의 신뢰성을 감시하기 위하여 제품의 작동 기간 문턱값을 측정하기 위한 방법에 있어서,

   이 값이 제품의 사전 지정 가능한 작동 데이터의 수치 범위에서 측정되며, 각 작동 데이터(i)에 대한 각각의 수치 범위는 등급으로 구분되고 값 및/또는 작동 기간은 제품 내에 포함된 작동 데이터 기억 장치 내에서 등급에 상응하게 기억되며, 제품의 제1 부분량은 기술적 결함 시점까지 작동되며, 이를 통해 제품의 사전 지정 가능한 작동 데이터의 등급에 대한 작동 기간이 측정되고, 각 등급 및 작동 데이터가 제품의 기술적 결함에 미치는 영향을 반영하는 비중 요소가 등급 및 작동 데이터에 대해 측정되고, 제품의 제2 부분량은 기술적 결함 시점까지 작동되며, 제1 부분량으로 측정된 비중 요소는 제2 부분량에 적용되고, 제품의 제2 부분량에서 각 작동 데이터를 통해 모든 등급의 임계적 작동 기간이 측정되며, 이 임계적 작동 기간을 근거로 작동 기간 문턱값의 모든 작동 데이터에 대한 등급이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 감시의 범위 내에서 제품(s)의 실제 작동 기간을 문턱값과 비교하며, 제품의 신뢰성 감시를 위하여 특정한 시간 변경성 작동 데이터(i=1 ... N)에 따라서 제품의 작동 기간 문턱값을 측정하기 위한 방법에 있어서,

   작동 기간(i)의 등급(j)에 대한 제품(k)의 기술적 결함 시점까지의 (제푸마)의 작동 기간(t_ijk)이 제3항 또는 제4항에 따른 방법을 통해 측정되며, 작동 데이터(i)의 등급(j)에는 비중 요소(a_ij)가 배정되며, 각 작동 데이터(i) 사이의 상관 관계에 대한 고려 하에 최적화 문제에 대한 다음의 해결 방안을 통해 하중 요소(a_ij)가 측정되며,

   min{f(x)}, 여기에서 x={a_ij, t_ijk}

   제품(z)의 각 작동 데이터(i)에 대한 누적된 임계적 작동 기간(P_iz_krit)이 다음 등식을 통해 측정되며,

   각 제품(z)에 대한 작동 기간 문턱값은 다음의 등식

   min{ P_iz_krit }, 여기에서 I = 1 ... N, 또는

   을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 또는 제5항 또는 제6항 항에 있어서, 하중 요소(a_ij)는 부등식 조건(a_ij)이 0을 초과하는 경우에 대해 최적화 문제에 대한 다음의 해결 방안을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 또는 제5항 또는 제6항에 있어서, 하중 요소(a_ij)는 부등식 조건(a_ij)이 0을 초과하는 경우에 대해 다음과 같은 최적화 문제에 대한 해결 방안을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 기술적 결함 시점까지 제품의 잔여 작동 기간을 측정하기 위한 장치에 있어서,

   작동 데이터의 수치 범위는 등급으로 구분되며, 제품의 적어도 하나의 작동 데이터에 대한 수치 범위의 값을 측정하는 제1의 장치가 포함되어 있으며, 각 등급에 대해 제품의 실제 작동 기간을 측정하고 제품에 속하는 작동 데이터 기억 장치를 갖는 제2의 장치가 포함되어 있으며, 또한 작동 기간을 사전에 지정할 수 있는 비중 요소를 지정하여 제품에 대한 적어도 하나의 비중화된 누적된 작동 기간을 측정하는 제3의 장치가 포함되어 있으며, 비중화된 누적된 작동 기간을 적어도 하나의 사전 지정 가능한 작동 기간 문턱값과 비교하고, 그 결과를 근거로 제품의 잔여 작동을 측정하는 제4의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제품(k)의 작동 기간(t_ijk) 측정을 위한 장치에 있어서,

    이 장치는 일정한 시간 간격마다 특정 작동 데이터(i)의 값을 측정하기 위한 제1의 장치를 가지며, 각 작동 데이터(i)의 수치 범위는 등급(j=1...M_i)으로 구분되고, 이 장치는 작동 데이터의 측정된 값이 속하는 등급에 따라서 작동 기간을 측정하기 위한 제2의 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 측정된 작동 데이터(i)의 값이 이 등급(j)에 속하는 경우 제2의 장치는 특정 등급(j)의 등급 계수기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 감시의 범위 내에서 제품(s)의 실제 작동 기간이 문턱값과 비교되며, 제품(s=1 ... S)의 신뢰성 감시를 위하여 특정한 시간 변경성 작동 데이터(i=1 ... N)에 따라서 제품의 작동 기간 문턱값을 측정하기 위한 장치에 있어서,

    이 장치는 제5항 내지 제8항에 다른 방법을 이행하기 위한 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 신뢰성이 감시되어야 하는 제품(s=1 ... S) 내에 배치되어 있으며, 문턱값을 통해 제품(s)의 작동 기간을 비교하는 장치가 포함된 장치에 있어서,

    문턱값으로는 제5항 내지 제8항 중 하나에 기술된 방법에 따른 작동 데이터 문턱값이 적용되는 것을 특징으로 하는 장치.