KR20050060251A - Prevention system and the method for maintenance of railway car using rams analysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도시철도차량 유지보수 정보화 예방정비(RAMS) 분석을 이용한 예방 정비 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 도시철도차량의 유지보수과정에서 획득한 유지보수정보를 저장하고 있는 데이터베이스와; 상기 데이터베이스의 정보를 바탕으로 등록된 예방 정비 모델에 따라 RAMS분석기법을 이용하여 분석하여 각 부품별 고장발생확률을 정량화하는 RAMS 모듈과; 상기 데이터베이스에 저장된 유지보수정보로 표준화된 고장코드를 구축하는 고장분석 모듈과; 상기 데이터베이스에 저장된 유지보수정보로 검수/정비 계획의 긴급검사 절차를 규칙화하고 작업자에게 정비를 지시 및 요청하고 이력을 관리하는 정비요청 모듈;로 구성되어 각 고장이 설비에 미치는 결과를 검토하여 각 고장 모드(Mode)별로 가장 효과적인 정비 방안을 제시하여 철도차량의 유지보수에 대한 신뢰성을 향상시키고, 잠재 고장이 실제 기능 고장으로 발전하는 것을 예방하는 효과가 있다.The present invention relates to a preventive maintenance system and method using RAMS analysis, which includes: a database storing maintenance information acquired during a maintenance process of an urban railway vehicle; A RAMS module for quantifying the probability of failure of each component by analyzing the RAMS analysis method according to the registered preventive maintenance model based on the information of the database; A failure analysis module for constructing a failure code standardized with the maintenance information stored in the database; The maintenance request module that regularizes the urgent inspection procedure of the inspection / maintenance plan with the maintenance information stored in the database, instructs and requests the operator for maintenance, and manages the history; By presenting the most effective maintenance plan for each failure mode, it is possible to improve the reliability of maintenance of railway vehicles and to prevent potential failures from developing into actual functional failures.
Description
본 발명은 도시철도차량 유지보수 정보화 예방정비(RAMS) 분석을 이용한 예방 정비 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 도시철도차량의 유지보수에 필요한 자료를 획득하고 이를 토대로 각 장비의 신뢰도를 예측, 고장모드의 정의 및 영향분석, 고장트리 분석 및 평균수리시간예측 등의 기능을 수행하는 동시에, 분석된 자료와 유지보수의 경험을 바탕으로 효율적인 예방 정비 절차를 정의하고, 그 결과를 피이드백하는 도시철도차량의 예방 정비시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a preventive maintenance system and method using RAMS analysis of urban railway vehicle maintenance information, and more specifically, to obtain data necessary for the maintenance of urban railway vehicle and to use the reliability of each equipment based thereon. Forecasting, defining and analyzing failure modes, impact analysis, failure tree analysis, and average repair time prediction, while defining effective preventive maintenance procedures based on the analyzed data and maintenance experience, and feeding the results. Baidu is concerned with the preventive maintenance system of urban railway vehicles.
일반적으로 도시철도의 유지보수 작업은 문제가 발생하기 전에 해결하려는 예방 정비를 지향하고 있으나 사실상 정비 주기 등을 검수정비자의 자의적인 판단이나 획일적인 계획에 의하여 결정하고 있으므로 현재 도시철도차량의 고장 및 유지보수에 관련된 정보들이 타 기지와 공유되지 않기 때문에 중복된 고장에 대해서도 중앙에서 공지하지 않는 이상 효율적인 공동 대처가 이루어지지 못하고 있다.In general, the maintenance work of urban railways is aimed at preventive maintenance to be solved before problems occur, but in fact, the maintenance cycle is determined by the inspector's arbitrary judgment or uniform plan. Since maintenance-related information is not shared with other bases, effective joint actions cannot be made unless duplicate failures are notified centrally.
따라서, 현재 도시철도차량 분야에서 실시되고 있는 유지보수 업무는 물량 산정으로 대표되는 획일적인 분배 시스템을 통한 계획을 기반으로 하고 있으므로 부품의 노화에 의한 고장방지 효과는 어느 정도 존재하지만, 인력의 과투입 또는 부족투입으로 인한 문제점 등은 근본적으로 해결이 되지 못하여 인력 낭비 외에도 인적 오류로 인한 고장을 촉발하는 결과를 줄 수 있는 한편, 유지보수 행위를 적당한 시기에 하지 못했을 경우에도 고장률이 높아지는 문제점을 가지고 있다.Therefore, the maintenance work currently being performed in the field of urban railway vehicles is based on the plan through the uniform distribution system represented by the quantity calculation. In addition, problems caused by shortages cannot be solved fundamentally, which can result in the failure of human error in addition to waste of human resources, and has a problem that the failure rate increases even when maintenance is not performed in a timely manner. .
아울러, 현재의 유지보수 체제는 특정 호선의 물량을 특정 기지에서 유지보수 하도록 되어 있기 때문에 차종이 다른 타 기지와의 기술정보 교환의 필요성이 크지 않았으나 기존 차량이 노후화되어 신규 차량 도입시 발생하는 유지보수의 경험 부족 문제는 비슷한 차종을 가진 다른 기지와의 정보교환의 필요성이 요구되는 시점에 이르렀다. In addition, the current maintenance system is to maintain the quantity of a certain ship at a specific base, so it is not necessary to exchange technical information with other bases of different models, but the maintenance that occurs when new vehicles are introduced due to the aging of existing vehicles Lack of experience has led to the need for information exchange with other bases with similar vehicles.
특히, 원인이 분석된 고장 사례는 전체 고장율을 감소시킬 수 있는 매우 중요한 정보임에도 불구하고 회사차원에서 공유하는 일부 사례를 제외하고는 정보의 공유 여건이 마련되지 못하여 문제점이 발생했을 경우에도 쉽게 대처할 수 없어 유지보수작업이 지연되는 문제점을 여전히 가지고 있는 것이다.In particular, even though the failure cases whose cause is analyzed are very important information that can reduce the overall failure rate, it is not easy to cope with problems when information sharing conditions are not established except for some cases shared by the company. There is still a problem that maintenance work is delayed.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유지보수 작업시에 예상 부품의 수명이나 고장 유형, 고장 사례 등을 미리 제공하여 검사시에 반영시킴과 동시에 중대한 고장의 발생 가능성에 대한 정보를 공유하여 고장의 증상이나 고장 발생의 징후가 승무원에게 인지되지 않았더라도 잠재적 고장요인을 찾아낼 수 있도록 도와주는 예방 정비 시스템을 제공하는데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a life expectancy of a component, a failure type, a failure case, etc. in advance during maintenance work, and reflect it at the time of inspection and at the same time the possibility of a serious failure. It provides a preventive maintenance system that helps to identify potential failures even if the symptoms of failure or signs of failure are not known to the crew by sharing information.
본 발명은 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템에 관한 것으로서, 도시철도차량에 있어서, 상기 도시철도차량의 유지보수과정에서 획득한 유지보수정보를 저장하고 있는 데이터베이스와; 상기 데이터베이스의 정보를 바탕으로 등록된 예방 정비 모델에 따라 RAMS분석기법을 이용하여 분석하여 각 부품별 고장발생확률을 정량화하는 RAMS 모듈과; 상기 데이터베이스에 저장된 유지보수정보로 표준화된 고장코드를 구축하는 고장분석 모듈과; 상기 데이터베이스에 저장된 유지보수정보로 검수/정비 계획의 긴급검사 절차를 규칙화하고 작업자에게 정비를 지시 및 요청하고 이력을 관리하는 정비요청 모듈;로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a preventive maintenance system using the maintenance information RAMS analysis of an urban railway vehicle, comprising: a database storing maintenance information obtained in a maintenance process of the urban railway vehicle; A RAMS module for quantifying the probability of failure of each component by analyzing the RAMS analysis method according to the registered preventive maintenance model based on the information of the database; A failure analysis module for constructing a failure code standardized with the maintenance information stored in the database; And a maintenance request module for regularizing the urgent inspection procedure of the inspection / maintenance plan with the maintenance information stored in the database, instructing and requesting the operator for maintenance, and managing the history.
상기 데이터베이스는 상기 등록된 예방 정비 모델에 대한 데이터와 차량 검수/정비 시스템으로부터 검수 및 정비 업무에 관련된 작업일지 및 관련 문서를 지원하기 위한 실적/이력 데이터를 차량 운행/고장이력 데이터베이스로 부터 수집된 데이터를 저장하고 상기 RAMS 모듈을 통해 분석된 데이터를 저장하는 RAMS 데이터베이스와; 상기 고장분석 모듈에서 분석된 부품의 예상 수명 및 교체 주기 등을 저장하고 있는 부품 교체 주기 데이터베이스와; 상기 정비요청 모듈을 통해 요청받고 처리된 정비 요청에 대한 이력정보를 저장하고 있는 정비요청 이력 데이터베이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The database collects data about the registered preventive maintenance model and performance / history data for supporting work logs and related documents related to inspection and maintenance work from the vehicle inspection / maintenance system. A RAMS database for storing the data analyzed through the RAMS module; A parts replacement cycle database for storing a life expectancy and a replacement cycle of the parts analyzed in the failure analysis module; And a maintenance request history database for storing history information on the maintenance request received and processed through the maintenance request module.
상기 차량 검수/정비 시스템으로부터 검수 및 정비 업무에 관련된 작업일지 작성 및 관련 문서의 작성 및 전자결재를 지원하기 위한 실적/이력 데이터를 획득하여 별도로 저장 관리하는 실적/이력 데이터베이스;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a performance / history database for separately storing and managing performance / history data for supporting the creation of work logs related to the inspection and maintenance work, creation of related documents, and electronic payment from the vehicle inspection / maintenance system. It is characterized by.
상기 차량 운행정보 자동 수집시스템으로부터 차량의 운행시에 발생한 고장 이력과 주행 이력 데이터를 획득하여 별도로 저장 관리하는 차량 운행/고장이력 데이터베이스;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a vehicle driving / failure history database for separately storing and managing failure history and driving history data generated when the vehicle is driven from the vehicle driving information automatic collection system.
상기 정비요청 모듈에서의 처리를 돕기 위해 외부의 전문가 시스템으로 부터 지식 데이터를 획득하여 별도로 저장 관리하는 지식 데이터베이스;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a knowledge database for acquiring and storing separately knowledge data from an external expert system in order to assist the processing in the maintenance request module.
상기 데이터베이스에 하나 이상의 사용자 단말기가 접속되어 상기 정량화된 고장확률데이터를 획득하는 것을 특징으로 한다.At least one user terminal is connected to the database to obtain the quantified failure probability data.
또한, 본 발명은 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 방법에 관한 것으로서, 도시철도차량에 있어서, (a) 도시철도차량의 예방 정비에 필요한 실적/이력 데이터의 수집에서부터 데이터의 가공, 지표 계산식 설정, 분석 모델 계산식 설정에 필요한 예방 정비 모델을 사용자 단말기를 통해 입력받고 예방 정비 시스템의 RAMS 데이터베이스에 등록하여 저장하는 단계와; (b) 차량 검수/정비 시스템에 저장된 실적/이력 데이터와 차량 운행정보 자동 수집 시스템에 저장된 차량 운행/고장 이력 데이터를 네트워크를 통해 상기 예방 정비 시스템으로 수집하여 RAMS 모듈을 이용하여 상기 예방 정비 모델에 알맞게 가공하여 RAMS 데이터베이스에 저장하는 단계와; (c) 상기 RAMS 데이터베이스의 데이터를 예방 정비 시스템의 고장분석 모듈에서 고장유형별 가용성 및 안전성에 미치는 고장 치명도를 분석하여 고장 징후를 표준화하여 구축하는 단계와; (d) 상기 표준화하여 구축된 고장 데이터를 고장분석 모듈에서의 분석을 토대로 부품의 예상 수명 및 교체 주기를 산출하고 이를 부품 교체 주기 데이터베이스에 저장하는 단계와; (e) 상기 사용자 단말기를 통해 정비요청이 있는 경우에 이를 정비요청 이력 데이터베이스에 저장하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to a preventive maintenance method using the maintenance information RAMS analysis of the urban railway vehicle, in the urban railway vehicle, (a) the processing of data from the collection of historical / history data necessary for the preventive maintenance of the urban railway vehicle; Receiving a preventive maintenance model necessary for setting an index calculation formula and an analysis model calculation through a user terminal, and registering and storing the preventive maintenance model in a RAMS database of the preventive maintenance system; (b) Collecting the driving / failure history data stored in the vehicle inspection / maintenance system and the vehicle driving / failure history data stored in the automatic vehicle driving information collection system to the preventive maintenance system through the network and using the RAMS module to the preventive maintenance model. Suitable processing and storing in a RAMS database; (c) analyzing data of the RAMS database in the failure analysis module of the preventive maintenance system and analyzing the failure criticality on the availability and safety of each failure type to standardize the failure signs; (d) calculating the expected life and the replacement cycle of the component based on the analysis in the failure analysis module and storing the standardized failure data in the component replacement cycle database; (e) if there is a maintenance request through the user terminal, storing it in a maintenance request history database.
상기 단계(e)의 정비요청 이력 데이터베이스의 이력데이터는 상기 단계(c)의 데이터로 재입력되어 분석데이터로 활용되는 것을 특징으로 한다.The history data of the maintenance request history database of step (e) is re-entered into the data of step (c) and used as analysis data.
본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, a preventive maintenance system and method using a railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.
도1은 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템의 정비업무 형태를 도시한 도면이고, 도2는 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템의 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템의 주 처리 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a maintenance service form of a preventive maintenance system using an urban railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention, and FIG. 2 is a preventive maintenance system using an urban railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention. 3 is a main process flow chart of a preventive maintenance system using a city railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention.
도1에 따르면, 본 발명에 따른 정비(100)는 수리정비(110)와 예방 정비 (120), 기타 설계점검(127)으로 크게 나뉘게 된다.According to Figure 1, maintenance 100 according to the present invention is largely divided into repair maintenance 110, preventive maintenance 120, and other design check 127.
상기 수리정비(110)는 이미 고장이 발생했을 경우에 고장을 진단하고 이에 따라 적절한 수리(112)를 하게 된다.The repair and maintenance 110 diagnoses a failure when a failure has already occurred and performs the appropriate repair 112 accordingly.
이에 반해, 상기 예방 정비(120)는 설비의 생산성 또는 안전에 반하는 영향을 미치는 고장 또는 사고를 줄이려는 예정된 계획으로써, 각 업무별로 반드시 '무엇을 그리고 언제(What and When)'에 대한 명확한 정의가 있어야 하고, 가능하다면 '왜(Why)'를 설명하는 것이 더욱더 바람직하다. 상기 예방 정비의 목적은 먼저 기기의 성능저하(Deterioration) 및 고장을 예방하거나, 고장의 시초 고장 현상 (Incipient Failure)을 감지하거나, 비활동적인 계통의 잠재적인 고장(Dormant Failure)을 발견하는 것으로, 효율적인 예방 정비 프로그램이라면 위의 세 가지 측면을 모두 어느 정도 만족시켜야만 한다.In contrast, the preventive maintenance 120 is a planned plan to reduce failures or accidents affecting the productivity or safety of the facility, and a clear definition of what and when is required for each task. It is even more desirable to be, and to explain 'Why' where possible. The purpose of the preventive maintenance is to first prevent deterioration and failure of the device, to detect incipient failure of a failure, or to detect a potential failure of an inactive system. An effective preventive maintenance program must satisfy all three of these aspects.
따라서, 상기 예방 정비(120)는 다음과 같이 시간지향정비(Time directed)(122), 조건지향정비(Condition Directed)(124), 잠재된 고장발견 (Failure Finding)인 예측정비(126)의 세 가지로 분류된다.Accordingly, the preventive maintenance 120 includes a time directed maintenance 122, a condition directed maintenance 124, and a predictive maintenance 126 that is a potential failure finding. Are classified into branches.
상기 시간지향정비(122)는 정비가 단순히 이미 제시된 기간(Interval)에 따라서 수행됨을 의미하는 것으로, '계기 작동용 공기(Air) 시스템의 필터는 30일에 1회 교체'와 같은 예가 그것이다. 그에 따라 시간에 따른 분해 점검(128) 및 수명기준을 정해 교체(130)하는 등의 작업이 가능하게 된다.The time-oriented maintenance 122 means that the maintenance is simply performed according to an already presented Interval, for example, 'the filter of the air system for operating the instrument is replaced once every 30 days'. Accordingly, work such as disassembly check 128 over time and life cycle standards 130 may be performed.
상기 조건지향정비(124)는 성능 또는 상태가 정해진 기준 또는 한계값에 도달할 경우, 고장예방을 위해서 조치가 취해지는 경우이다. '진동수준 또는 소음 (Acoustic) 기준을 초과할 경우 장치의 베어링 교체'와 같은 것이 좋은 예가 될 것이다. 따라서 정기적인 점검이나 감시, 시험(132)을 하거나 조건에 따른 분해 점검(134) 등의 작업이 가능하게 된다.The condition-oriented maintenance 124 is a case where action is taken to prevent a failure when the performance or state reaches a predetermined reference or limit value. A good example would be 'replacement of the bearings of the device if vibration levels or acoustic standards are exceeded'. Therefore, regular inspection, monitoring, testing (132) or disassembly check (134) according to the conditions is possible.
상기 예측정비(126)를 통한 고장발견은 비활동적인 설비의 잠재된 고장을 발견할 목적으로 이것이 수행된다.Failure detection through the predictive maintenance 126 is performed for the purpose of detecting potential failures of inactive equipment.
이같은 정비방법 중에 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 응용시스템은 예방 정비를 주된 목적으로 함으로 인해 정비업무 형태는 정비업무가 필요한 설비에 대하여 기존의 정비 프로그램을 최적화하거나 또는 새로운 정비 프로그램을 수립하기 위한 체계적인 접근 방법을 이용하게 된다.Among these maintenance methods, the urban railway vehicle maintenance information application system according to the present invention has a main purpose for preventive maintenance, so that the maintenance service type is to optimize an existing maintenance program or establish a new maintenance program for a facility requiring maintenance service. Use a systematic approach.
특히 본 발명에서는 이와 같은 접근방법중에 하나인 신뢰성 중심 유지/정비 (RCM ; Reliability Centered Maintenance) 방법을 이용하게 되며, 이는 예방 정비 관련 업무를 보다 합리적으로 판단하기 위해서 먼저, 대상을 계통(System)과 부계통(Sub-System)으로 구분한 후 그들의 기능(Function)을 정의하고 기능 수행에 중요한 기기의 고장모드를 식별한 후, 중요 기기 고장모드에 대한 고장원인을 식별한 다음, 주요 고장원인에 대해서 안전 및 경제측면을 고려하여 적용 가능하고 효율적인 예방 정비(120)를 논리적으로 선택한다.In particular, the present invention utilizes one of such approaches, the Reliability Centered Maintenance (RCM) method. In order to reasonably determine the preventive maintenance-related tasks, first, the target system and the system are used. After subdividing the system into sub-systems, define their functions and identify the failure modes of the devices that are important for the performance of the functions. Considering safety and economic aspects, logically select an applicable and efficient preventive maintenance (120).
이하 상기한 예방 정비를 체계적으로 수립하기 위한 시스템 구성을 도2를 참고로 설명한다.Hereinafter, a system configuration for systematically establishing the preventive maintenance described above will be described with reference to FIG. 2.
본 발명에 따른 도시철도차량의 예방 정비 시스템(200)은 상기 도시철도차량의 검수자 또는 유자보수의 작업자가 각각 유무선의 사용자 단말기(210)를 이용하여 네트워크를 통해 접근하여 도시철도차량의 고장이력, 주행이력 및 부품정보 등의 유지보수정보를 제공받고 이를 토대로 유지보수 정비를 하게 됨에 따라 최적의 솔루션을 찾아 검수 및 정비활동을 할수 있고, 아울러 체계적인 정비 및 유지계획을 수립할 수 있다.In the preventive maintenance system 200 of the urban railway vehicle according to the present invention, the inspector or the operator of the civic repair of the urban railway vehicle approaches through the network using the user terminal 210 of wired or wireless, respectively, and the failure history of the urban railway vehicle, As maintenance information such as driving history and parts information is provided and maintenance is performed based on this, it is possible to find the optimal solution, perform inspection and maintenance activities, and establish systematic maintenance and maintenance plans.
한편, 검수자나 유지보수작업을 직접 행하는 작업자는 각각 자신의 사용자 단말기(210)를 통해 직접 자신이 유지보수작업을 통해 확인한 작업결과나 경험치 현장확인으로 인한 유지보수정보를 직접 입력하여 예방 정비 시스템(200)에 전송이 가능하여 전송된 고장이력, 주행이력, 부품정보 및 측정데이터는 새롭게 상기 예방 정비 시스템(200)에서 RAMS 분석기법에 의해 분석되어 재차 검수 및 정비활동 등의 계획을 수립할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, the inspector or the operator who directly performs the maintenance work, respectively, through the user terminal 210 directly enters the maintenance results due to the work results or experience points confirmed by the maintenance work directly by their own preventive maintenance system ( The failure history, driving history, parts information, and measurement data transmitted by being transmitted to 200 can be newly analyzed by the RAMS analysis method in the preventive maintenance system 200 so that the plan for inspection and maintenance activities can be established again. Will be.
이와 같이 상기 예방 정비 시스템(200)에서 유지보수정보를 토대로 예방교체품목을 미리 예측하고 고장발생확률 등을 표시해 줌으로써 유지보수작업을 원할히 수행할 수 있도록 도와주게 된다.As described above, the preventive maintenance system 200 may help to perform the maintenance work smoothly by predicting the preventive replacement item based on the maintenance information and displaying the probability of failure.
좀더 상세하게는 상기 예방 정비 시스템(200)은 유지보수 과정에서 획득한 상기 도시철도차량의 고장이력, 주행이력, 부품정보, 측정데이터 등의 유지보수정보를 저장하고 있는 데이터베이스(220)와, RAMS 분석기법을 이용하여 상기 데이터베이스(220)의 기본정보를 관리하고 분석하여 특정부분의 고장발생확률을 정량화하여 표시하는 RAMS 모듈(230)과, 표준화된 고장코드 구축하여 고장유형별 영향/발생도/검출방식을 분석하여 고장유형별 가용성 및 안전성에 미치는 고장 치명도를 분석하여 고장에 대한 분석결과 및 대응 지침 규칙화하고 표준화된 고장 징후를 규칙화하여 구축하는 고장분석 모듈(240)과, 검수/정비 계획의 긴급검사 절차를 규칙화하고 검수/정비 요청 시스템을 설계하여 필요한 검사내역을 자동생성하기 위해 여타 시스템과 연동하여 정비를 지시 및 요청하고 이력을 관리하는 정비요청 모듈 (250)로 구성되어 특정부분의 고장 발생 확률 및 예방교체품목을 분석하여 표시하여 사용자가 하나 이상의 사용자 단말기(210)를 통해 상기 예방 정비 시스템(200)으로부터 정량화된 예방교체품목 및 고장발생확률 등의 결과 데이터를 얻게 된다.In more detail, the preventive maintenance system 200 includes a database 220 that stores maintenance information such as failure history, driving history, parts information, measurement data, and the like of the city railroad vehicle obtained during the maintenance process, and RAMS. RAMS module 230 for quantifying and displaying the probability of failure of a specific part by managing and analyzing the basic information of the database 220 using an analysis method, and by building a standardized failure code, effect / occurrence / detection by failure type The failure analysis module 240 analyzes the failure fatality on the availability and safety of each failure type, regularizes the analysis result and response guide for the failure, and standardizes the failure indication, and the inspection / maintenance plan. Regularly coordinate emergency inspection procedures and design inspection / maintenance request system to maintain in conjunction with other systems to automatically generate necessary inspection details. It consists of a maintenance request module 250 for instructing and requesting and managing the history to analyze and display the probability of occurrence of specific failures and preventive replacement items by the user through the one or more user terminals 210 the preventive maintenance system 200 ) Quantitative replacement items and probability of failure are obtained.
상기 RAMS(Reliability, Availability, Maintainability & Safety or Durability)는 개념연구부터 폐기시까지 장비의 고장을 최소화하고 고장발생시 정비시간 단축을 통해 장비의 가용도를 향상시키는 업무로 제2차 세계대전 이후 미국에서부터 본격적으로 시작된 것으로써, 일부 선진국에서는 무기체계 장비 개발시는 물론, 우주항공, 대형선박 및 기타 중장비에 RAMS 분석 결과를 적용하여 장비의 가용능력 향상뿐만 아니라 총 수명주기비용에 절감 효과를 거두고 있는 분석방법이다.The RAMS (Reliability, Availability, Maintainability & Safety or Durability) is a task to improve equipment availability by minimizing equipment failure from concept research to disposal and shortening maintenance time in case of failure. In earnest, in some developed countries, the development of weapon system equipment, as well as the application of RAMS analysis results to aerospace, large ships and other heavy equipment, not only improves the availability of the equipment, but also reduces the total lifecycle cost. to be.
상기 데이터베이스(220)는 좀 더 상세하게는 검수 및 정비 업무에 관련된 작업일지 작성 및 관련 문서들의 작성 및 전자결재를 지원하기 위한 차량 검수/정비 시스템(300)에서 기록한 실적/이력 데이터를 전송받고 이를 표준화된 데이터로 관리하기 위해 저장하고 있는 실적/이력 데이터베이스(221)와, 차량의 운행시에 발생한 고장 이력과 주행 이력 등을 기지 입고시 자동으로 수집하는 차량 운행정보 자동 수집시스템(400)으로 부터 전송받은 차량 운행/고장이력 데이터베이스(222)와, 전문가 시스템(500)으로부터 전송받은 지식 데이터베이스(223)와, 상기 등록된 예방 정비 모델에 대한 데이터와 상기 실적/이력 데이터베이스(221)와 차량 운행/고장이력 데이터베이스(222)로 부터 수집된 데이터를 RAMS모듈(230)을 이용하여 분석하여 저장하고 있는 RAMS 데이터베이스(224)와, 상기 고장분석 모듈(240)에서 분석된 부품의 예상 수명 및 교체주기 등을저장하고 있는 부품 교체 주기 데이터베이스 (225)와 정비요청모듈(250)을 통해 요청받고 처리된 정비 요청에 대한 이력정보를 저장하고 있는 정비요청 이력 데이터베이스(226)로 이루어진다.In more detail, the database 220 receives and receives the performance / history data recorded in the vehicle inspection / maintenance system 300 for supporting the preparation of the work log related to the inspection and maintenance work, the preparation of the related documents, and the electronic payment. From the history / history database 221 which is stored to manage as standardized data, and the vehicle driving information automatic collection system 400 which collects the fault history and the driving history which occurred at the time of a vehicle's operation automatically at the base station. The vehicle driving / failure history database 222 received, the knowledge database 223 received from the expert system 500, the data for the registered preventive maintenance model, the performance / history database 221 and the vehicle running / RAMS database that stores and analyzes the data collected from the failure history database 222 using the RAMS module 230 Service request requested and processed through the parts replacement cycle database 225 and the maintenance request module 250 that store the life cycle and the replacement cycle of the parts analyzed in the failure analysis module 240 and the switch 224. It consists of a maintenance request history database 226 that stores the history information for.
그리고, 상기 전문가 시스템(500)은 고장으로 발생할 수 있는 징후를 인지하였을 때 고장의 원인을 진단하는 절차를 제공하거나 고장의 원인이 규명되었을 때 정비 절차를 제공하는 것과 같은 사후 조치의 측면이 강조되는 시스템으로, 상기 전문가 시스템(500)은 고장의 진단 절차와 정비 절차를 규칙화하여 축적함으로써 각종 검색의 토대를 만들어 주며 고장 현상 및 원인에 대한 지식 데이터를 제공하고 예방 정비 시스템(200)에서 전송받고 이를 지식 데이터베이스(223)로 저장관리가 가능하다.In addition, the expert system 500 provides a procedure for diagnosing the cause of the failure when the symptom which may occur due to the failure is provided, or an aspect of the follow-up action such as providing a maintenance procedure when the cause of the failure is identified. As a system, the expert system 500 regularly accumulates a diagnosis procedure and a maintenance procedure of a failure, thereby creating a basis for various search, providing knowledge data on the failure phenomenon and causes, and being transmitted from the preventive maintenance system 200. This can be stored and managed by the knowledge database 223.
또한, 상기 전문가 시스템(500)에서 제공하는 진단 절차는 검수/정비자의 고장 원인 규명에도 많은 도움을 제공하게 된다.In addition, the diagnostic procedure provided by the expert system 500 provides a lot of help in identifying the cause of failure of the inspector / maintenance worker.
이하, 상기한 예방 정비를 체계적으로 수립하기 위한 시스템의 처리 흐름을 도3을 참고로 설명한다.Hereinafter, the processing flow of the system for systematically establishing the preventive maintenance described above will be described with reference to FIG.
먼저, 본 발명에 따른 예방 정비 시스템(200)에 도시철도차량의 예방 정비에 필요한 각종 실적/이력 데이터의 수집에서부터 데이터의 가공, 지표 계산식 설정, 분석 모델 계산식 설정에 이르는 다양한 규칙들의 모임인 예방 정비 모델을 직접 입력하거나 사용자 단말기(210)를 통하여 등록함으로서 시작된다. 이와 같이 등록된 예방 정비 모델은 RAMS 모듈을 이용해 분석을 위해 RAMS 데이터베이스(224)에 저장하게 된다.(s300)First, in the preventive maintenance system 200 according to the present invention, preventive maintenance, which is a collection of various rules ranging from collection of various performance / history data required for preventive maintenance of urban railway vehicles, processing of data, setting of indicator calculation formulas, and setting of analysis model calculation formulas. Begin by entering the model directly or by registering through the user terminal 210. The registered preventive maintenance model is stored in the RAMS database 224 for analysis using the RAMS module.
이와 같이 예방 정비 시스템(200)에 예방 정비 모델을 등록하고 나면 차량 검수/정비 시스템(300)으로 부터 획득하여 저장된 실적/이력 데이터베이스(221)와 차량 운행정보 자동 수집 시스템(400)으로 부터 획득하여 저장한 차량 운행/고장 이력 데이터베이스(222)로 부터 상기 도시철도차량의 고장이력, 주행이력, 부품정보, 측정데이터 등의 유지보수정보 데이터를 수집하여 이 역시 분석을 위한 자료로서 상기 예방 정비 모델에 알맞게 적절히 가공되어 RAMS 데이터베이스(224)에 저장하게 된다.(s302) 이때, 상기한 차량 검수/정비 시스템(300) 및 차량 운행정보 자동 수집 시스템(400)으로 부터 직접 데이터를 전송받고 RAMS 데이터베이스(224)에 저장함도 가능하다.After the preventive maintenance model is registered in the preventive maintenance system 200 as described above, it is obtained from the vehicle inspection / maintenance system 300 and obtained from the stored performance / history database 221 and the automatic vehicle driving information collection system 400. Collecting maintenance information data such as failure history, driving history, parts information, and measurement data of the urban railway vehicle from the stored vehicle driving / failure history database 222, this data is also used for the preventive maintenance model. Appropriately processed and stored in the RAMS database 224. (S302) In this case, data is directly transmitted from the vehicle inspection / maintenance system 300 and the vehicle driving information automatic collection system 400, and the RAMS database 224 is provided. You can also save to).
다음으로 고장분석 모듈(240)에서 상기 RAMS 데이터베이스(224)의 저장 데이터를 이용하여 고장유형별 가용성 및 안전성에 미치는 고장 치명도를 분석하여 고장에 대한 분석결과 및 대응 지침 규칙화하고 표준화된 고장 징후를 규칙화하여 구축하는 고장 데이터 등의 분석 과정을 거치게 된다.(s304)Next, the failure analysis module 240 analyzes the failure criticality on the availability and safety for each failure type by using the stored data of the RAMS database 224, and rules the analysis result and response guide for the failure and rules standardized failure signs. It goes through an analysis process such as fault data that is constructed and constructed. (S304)
이때, 고장분석 모듈(240)에서의 분석을 토대로 부품의 예상 수명 및 교체 주기 등을 산출하고 이를 부품 교체 주기 데이터베이스(225)에 저장하게 된다. (s306) 이와 같이 산출된 자료는 예방 정비 모델에 미리 정의된 데이터 분석 작업을 거쳐서 예상 수명이나 각종 신뢰도 지표를 산출하는 근거가 되고, 이러한 예상 수명 및 신뢰도 지표 등은 일반 유지보수 업무를 신뢰성에 기반한 유지보수가 되도록 도와주며 통계에 의해 계산된 정비 주기에 의하여 인력의 과투입 또는 부족투입을 방지할 수 있는 자료가 된다.At this time, based on the analysis in the failure analysis module 240 to calculate the expected life and replacement cycle of the part and to store it in the component replacement cycle database 225. (s306) The data calculated in this way is the basis for calculating the expected life expectancy and various reliability indicators through data analysis work defined in the preventive maintenance model. These life expectancy and reliability indicators are based on the reliability of general maintenance tasks. It helps to maintain and provides the data to prevent over- or under-input of manpower by the maintenance interval calculated by statistics.
특히, 상기 전문가 시스템(500) 또는 예방 정비 시스템(200) 자체에서 제공하는 지식 데이터베이스(223)에 의하여 긴급한 정비가 꼭 필요한 사안으로 판단되면 작업계획 시에 정비 업무를 요청할 수도 있으므로 중대한 고장을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 지식 데이터베이스(223)에 축적된 신뢰도, 치명도 및 수명 주기와 같이 중요한 정보들은 검수/정비 계획이나 작업시에 제공됨으로써 업무를 효율적으로 수행하고 매우 중대한 고장에 대해 효과적인 예방이 가능하도록 돕는다.(s308)In particular, if it is determined that an urgent maintenance is a necessary matter by the knowledge database 223 provided by the expert system 500 or the preventive maintenance system 200 itself, a major failure may be requested in advance, since a maintenance work may be requested at the time of work planning. You can prevent it. In addition, important information such as reliability, criticality, and life cycle accumulated in the knowledge database 223 are provided at the inspection / maintenance plan or at work, so that the work can be efficiently performed and effective prevention of a very serious failure can be performed. s308)
아울러, 이와 같은 정비 요청 이력 데이터베이스(226)의 이력 데이터는 다시 재입력되어 신뢰성을 확보할 수 있도록 재분석되어 정확한 분석이 가능해지게 된다.In addition, the history data of the maintenance request history database 226 is re-analyzed to re-enter and ensure reliability so that accurate analysis is possible.
이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail as above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the range substantially equivalent to the embodiment of the present invention.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 RAMS 분석분석을 통해 각 고장이 설비에 미치는 결과를 검토하여 각 고장 모드(Mode)별로 가장 효과적인 정비 방안을 제시하여 철도차량의 유지보수에 대한 신뢰성을 향상시키고, 각 부품별 또는 부분별 분석을 통해 각각의 고장이 설비에 미치는 결과를 검토하여 각 고장 모드(Mode)별로 가장 효과적인 정비 방안을 제시하므로 효율적인 도시철도차량의 유지보수가 가능하고, 상태감시를 통하여 잠재 고장이 실제 기능 고장으로 발전하는 것을 예방하는 효과가 있다.As can be seen from the above description, according to the present invention by examining the results of each failure to the facility through the RAMS analysis analysis and suggest the most effective maintenance plan for each failure mode (Mode) reliability of the maintenance of the railway vehicle It is possible to maintain and maintain efficient urban railway vehicles by presenting the most effective maintenance plan for each failure mode by reviewing the results of each failure on the facility through analysis of each part or part. Monitoring has the effect of preventing potential failures from developing into actual functional failures.
한편, 상기 예방 정비 시스템은 단발성으로 구축하는 것이기보다는 지속적으로 개정(Update)되는 과정을 반복함으로 인해 예상치 못한 고장이 감소될 경우 당연히 가용도 및 신뢰도는 증대되는 효과 또한 기대할 수 있다.On the other hand, the preventive maintenance system can be expected to increase the availability and reliability, of course, if the unexpected failure is reduced by repeating the process that is continuously updated (Update) rather than building one-shot.
아울러, 상기 예방 정비 시스템은 반복되는 시간 지향형 보수활동을 최소화할 수 있고, 고장원인 및 결과 분석에 바탕을 두고 긴급보수 지침을 작성하여 시행함으로 가장 경제적으로 관리할 수 있기 때문에 효율이 극대화된 예방 정비 체계를 구축할 수 있다.In addition, the preventive maintenance system can minimize repetitive time-oriented maintenance activities, and can be most economically managed by creating and implementing emergency repair guidelines based on failure cause and result analysis, and thus preventive maintenance with maximized efficiency. You can build a system.
도1은 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템의 정비업무 형태를 도시한 도면.1 is a view showing the maintenance work form of the preventive maintenance system using the railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템의 구성도.Figure 2 is a block diagram of a preventive maintenance system using a railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 도시철도차량 유지보수 정보화 RAMS 분석을 이용한 예방 정비 시스템의 주 처리 흐름도.3 is a main processing flowchart of the preventive maintenance system using the railway vehicle maintenance information RAMS analysis according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
200 : 예방 정비 시스템 210 : 사용자 단말기200: preventive maintenance system 210: user terminal
220 : 데이터베이스 221 : 실적/이력 데이터베이스220: database 221: performance / history database
222 : 차량 운행/고장이력 데이터베이스 223 : 지식 데이터베이스222: Vehicle operation / failure history database 223: Knowledge database
224 : RAMS 데이터베이스 225 : 부품 교체 주기 데이터베이스224: RAMS Database 225: Parts Replacement Cycle Database
226 : 정비요청 이력 데이터베이스 230 : RAMS 모듈226: maintenance request history database 230: RAMS module
240 : 고장분석 모듈 250 : 정비요청 모듈240: failure analysis module 250: maintenance request module
300 : 차량 검수/정비 시스템300: vehicle inspection / maintenance system
400 : 차량운행정보 자동수집 시스템 400: vehicle operation information automatic collection system
500 : 전문가 시스템500: Expert System
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