KR20200048641A - 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

부품 관리 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치의 동작 방법은, 부품의 평균 고장 시간을 산출하여, 신뢰도를 분석하는 단계; 상기 평균 고장 시간 및 상기 부품의 운용 시간을 기초로, 대상 부품을 선택하는 단계; 및 상기 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부품 관리 장치 및 이의 동작 방법{PARTS MANAGEMENT DEVICE AND OPERATING METHOD OF THE SAME}
본 발명의 실시예는 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법, 특히 공학적 분석 방법을 이용하여 부품 별 유지비를 산출함으로써, 신뢰성 있는 결과를 제공할 수 있는 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
장비, 부품 또는 시스템의 수명 또는 신뢰성은 평균 고장 시간(MTBF; Mean Tine Between Failure)을 이용하여 나타내며, 이것이 길수록 신뢰성이 높은 것으로 판단된다. 이러한 변수를 이용하여 부품의 교체 수요를 반영하는 장비 유지비 예측 방법들이 제안되었다.
종래의, 부품의 교체 수요를 반영한 유지비 예측 방법은 하드웨어 특성값들(예컨대, 치수, 중량, 개발 난이도, 제조 복합도 등)을 기반으로 입력 데이터를 조합하여 단순 예측하는 모델을 사용하였다. 이러한 방식은 상당한 입력 데이터를 요구하고, 작성자의 정성적인 판단 및 입력의 모호성으로 인한 오류 가능성을 내포하고 있으며, 총 유지비의 결과만을 제공하는 것에 불과하여 세부 품목별 결과에 대한 비교 분석이 제한되었다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 공학적 분석 방법을 이용하여 부품 별 유지비를 산출함으로써, 신뢰성 있는 결과를 제공할 수 있는 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법 에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 연도별 유지비를 예측함으로써 중, 장기 유지비 예산 반영 및 안정적인 유지 보수를 가능하게 할 수 있는 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치의 동작 방법은, 부품의 평균 고장 시간을 산출하여, 신뢰도를 분석하는 단계; 상기 평균 고장 시간 및 상기 부품의 운용 시간을 기초로, 대상 부품을 선택하는 단계; 및 상기 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 대상 부품을 선택하는 단계는, 상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 여부를 판단하는 단계; 상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인 경우, 상기 부품이 조립체인지 판단하는 단계; 상기 부품이 조립체인 경우, 상기 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하는 단계; 상기 교체비가 상기 수리비보다 작은 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 단계; 및 상기 운용 시간이 상기 평균 고장 시간보다 큰 경우, 상기 부품을 상기 대상 부품으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 교체비가 상기 수리비보다 크거나 같은 경우, 상기 부품이 단품인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 부품이 단품인 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 부품이 조립체가 아닌 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하는 단계는, 상기 부품에 대한 특성을 나타내는 키워드를 추출하는 단계; 상기 키워드를 이용하여 데이터 베이스에서 검색을 수행함으로써, 상기 부품에 대한 상기 교체비 및 상기 수리비를 추출하는 단계; 및 추출된 상기 교체비 및 상기 수리비를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 대상 부품의 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계는, 기준 시점에 대한 기준 유지비를 산출하는 단계; 및
복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출하는 단계를 포함하고,
상기 기준 시점은, 상기 부품이 상기 평균 고장 시간만큼 운용된 시점인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 기준 유지비를 산출하는 단계는, 수학식 1을 이용하여 상기 기준 유지비를 산출하며, [수학식 1] G0=N*P*F0, G0은 상기 기준 유지비이고, N은 상기 대상 부품의 수이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, e는 자연 상수이고, F0는 기준 고장률로서 (1-e^(-1)) 값을 갖는 상수인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 복수의 유지비들을 산출하는 단계를 산출하는 단계는, 제1 시점 및 제2 시점 각각에 대한 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간을 산출하는 단계; 상기 제1 입력 운용 시간 및 상기 제2 입력 운용 시간을 기초로, 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도를 산출하는 단계; 상기 제1 신뢰도 및 상기 제2 신뢰도를 기초로, 제1 고장률 및 제2 고장률을 산출하는 단계; 및 상기 제1 고장률 및 상기 제2 고장률을 기초로, 제1 유지비 및 제2 유지비를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 시점은, 상기 기준 시점을 포함하는 해당 연도의 운용 종료 시점이고, 상기 제2 시점은, 상기 해당 연도의 다음 연도의 운용 종료 시점인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 입력 운용 시간 및 상기 제2 입력 운용 시간을 산출하는 단계는, 수학식 2를 이용하여 제k(k는 자연수) 입력 운용 시간을 산출하며, [수학식 2] Wk=M+k*D-C, Wk는 제k 입력 운용 시간이고, M은 상기 평균 고장 시간이고, D는 연간 운용 시간이고, C는 M%D(%는 나머지 연산)에 의해 산출되는 상수인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 신뢰도 및 상기 제2 신뢰도를 산출하는 단계는, 수학식 3을 이용하여 제k 신뢰도를 산출하며, [수학식 3] Rk=e^(-Wk/M), Rk는 제k 신뢰도이고, e는 자연 상수이고, Wk는 제k 입력 운용 시간이고, M은 평균 고장 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 고장률 및 상기 제2 고장률을 산출하는 단계는, 수학식 4를 이용하여 제k 고장률을 산출하며, [수학식 4] Fk=1-Rk, Fk는 제k 고장률이고, Rk는 제k 신뢰도인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 유지비 및 상기 제2 유지비를 산출하는 단계는, 수학식 5를 이용하여 제k 유지비를 산출하며, [수학식 5] Gk=N*P*(Fk-F(k-1)), Gk는 제k 유지비이고, N는 상기 대상 부품의 수량이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, Fk는 제k 고장률이고, F(k-1)은 제(k-1) 고장률인 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 부품의 평균 고장 시간을 산출하여, 신뢰도를 분석하는 신뢰도 분석 모듈; 상기 평균 고장 시간 및 상기 부품의 운용 시간을 기초로, 대상 부품을 선택하는 대상 부품 선택 모듈; 상기 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성하는 테이블 생성 모듈을 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 대상 부품 선택 모듈은, 상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 여부를 판단하는 교체 소요 판단 모듈; 상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인 경우, 상기 부품이 조립체인지 판단하는 조립체 판단 모듈; 상기 부품이 조립체인 경우, 상기 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하고, 상기 교체비가 상기 수리비보다 작은 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 비교 모듈; 상기 교체비가 상기 수리비보다 크거나 같은 경우, 상기 부품이 단품인지 판단하는 단품 판단 모듈; 및 상기 운용 시간이 상기 평균 고장 시간보다 큰 경우, 상기 부품을 상기 대상 부품으로 선정하는 대상 부품 선정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 테이블 생성 모듈은, 기준 시점에 대한 기준 유지비를 산출하는 기준 산출 모듈; 및 복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출하는 순차 산출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법은 공학적 분석 방법을 이용하여 부품 별 유지비를 산출함으로써, 신뢰성 있는 결과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법은 연도별 유지비를 예측함으로써 중, 장기 유지비 예산 반영 및 안정적인 유지 보수를 가능하게 할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 상기 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치의 동작 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대상 부품을 선택하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교체비 및 수리비를 비교하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 유지비들을 산출하는 단계를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 유지비들을 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연도별 유지비 테이블을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대상 부품 선택 모듈을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 테이블 생성 모듈을 상세하게 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치의 동작 방법을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하여, 부품 관리 장치의 동작 방법은 아래에서 상세히 설명된다.
부품 관리 장치는 부품의 평균 고장 시간을 산출하여, 신뢰도를 분석할 수 있다(S100). 평균 고장 시간은 부품 또는 장치를 동작시켰을 경우의 고장에서 고장까지의 평균시간을 의미한다. 평균 고장 시간은 부품 또는 장치의 신뢰성을 나타낼 때 사용되며, 평균 고장 시간이 길수록 신뢰성이 높은 것으로 분석될 수 있다. 예컨대, 부품 목록에 대한 평균 고장 시간은 본 발명의 기술분야에 통용되고 있는 예측 소프트웨어를 이용하여 시간(hour) 단위로 산출될 수 있다.
부품 관리 장치는 평균 고장 시간 및 부품의 운용시간을 기초로, 대상 부품을 선택할 수 있다(S200). 예컨대, 부품 관리 장치는 부품 목록 중에서, 비용대 효과 측면을 고려하여, 평균 고장 시간보다 운용 시간이 큰 부품을 대상 부품으로 선택할 수 있다.
부품 관리 장치는 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성할 수 있다(S300). 예컨대, 부품 관리 장치는 평균 고장 시간에 따른 신뢰도 함수를 활용하여, 해당 부품이 평균 고장 시간만큼 운용된 시점의 연도에 부품 유지비는 63.21%의 부품에 반영하고, 평균 고장 시간 이후의 부품 유지비는 36.79%의 부품에 반영할 수 있다. 평균 고장 시간에 상응하는 운용 시점에 신뢰도는 36.76%이고, 고장률은 63.21%일 수 있다. 이와 관련된 상세한 내용은 후술한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대상 부품을 선택하는 단계(S200)를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 대상 부품을 선택하는 단계(S200)는 아래에서 상세히 설명된다.
대상 부품을 선택하는 단계(S200)는 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 판단하는 단계(S210), 부품이 조립체인지 판단하는 단계(S220), 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하는 단계(S230), 부품이 단품인지 판단하는 단계(S235), 평균 고장 시간 및 운용 시간을 비교하는 단계(S240), 및 부품을 상기 대상 부품으로 선정하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.
부품 관리 장치는 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 판단할 수 있다(S210). 예컨대, 부품 관리 장치는 부품 목록에 포함된 복수의 부품들 중 어느 하나가 교체 소요가 예상되는 품목인지 판단할 수 있다.
부품이 교체 소요가 예상되는 품목인 경우(S210의 YES), 부품 관리 장치는 부품이 조립체인지 판단할 수 있다(S220). 예컨대, 조립체는 세부 부품들에 조립에 의해 생성된 부품일 수 있다. 부품이 조립체인 경우(S200의 YES), 부품 관리 장치는 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하는 단계(S230)로 진행할 수 있다. 부품이 조립체가 아닌 경우(S200의 NO), 부품 관리 장치는 부품이 조립체가 아닌 경우(S200의 NO), 평균 고장 시간 및 운용 시간을 비교하는 단계(S240)로 진행할 수 있다.
부품이 조립체인 경우(S220의 YES), 부품 관리 장치는 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교할 수 있다(S230). 예컨대, 교체비는 부품의 교체시 소요되는 비용이고, 수리비는 부품의 수리시 소요되는 비용을 의미할 수 있다. 비교 결과, 부품의 교체비가 수리비보다 작은 경우(S230의 YES), 부품 관리 장치는 부품의 평균 고장 시간 및 운용 시간을 비교하는 단계(S250)로 진행할 수 있다. 부품의 교체비가 수리비보다 크거나 같은 경우(S230의 NO), 부품 관리 장치는 부품이 단품인지 여부를 판단하는 단계(S235)로 진행할 수 있다.
교체비가 수리비보다 크거나 같은 경우(S230의 NO), 부품 관리 장치는 부품이 단품인지 여부를 판단할수 있다(S235). 예컨대, 단품이란 색상, 무늬, 소재, 가격 등에 있어서 더 이상 분류할 수 없는 한계까지 도달한 상품을 의미할 수 있다. 부품이 단품인 경우(S235의 YES), 부품 관리 장치는 평균 고장 시간 및 운용 시간을 비교하는 단계(S240)로 진행할 수 있다.
부품이 조립체가 아닌 경우(S220의 NO), 부품의 교체비가 수리비보다 작은 경우(S230의 YES), 또는 부품이 단품인 경우(S235의 YES), 부품 관리 장치는 부품의 평균 고장 시간 및 운용 시간을 비교할 수 있다(S240).
부품의 운용 시간이 평균 고장 시간보다 큰 경우(S240의 YES), 부품 관리 장치는 해당 부품을 대상 부품으로 선정할 수 있다(S250).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교체비 및 수리비를 비교하는 단계(S230)를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 교체비 및 수리비를 비교하는 단계(S230)는 아래에서 상세히 설명된다.
교체비 및 수리비를 비교하는 단계(S230)는 부품에 대한 특성을 나타내는 키워드를 추출하는 단계(S231), 키워드를 이용하여 데이터 베이스에서 검색을 수행함으로써, 부품에 대한 교체비 및 수리비를 추출하는 단계(S232) 및 추출된 교체비 및 수리비를 비교하는 단계(S233)를 포함할 수 있다.
부품 관리 장치는 부품에 대한 특성을 나타내는 키워드를 추출할 수 있다(S231). 예컨대, 특성은 부품의 명칭, 재료, 크기, 형상 등 중 어느 하나일 수 있다.
부품 관리 장치는 키워드를 이용하여 데이터 베이스에서 검색을 수행하여, 부품에 대한 교체비 및 수리비를 추출할 수 있다(S232). 예컨대, 데이터 베이스는 부품 관리 장치에 포함된 스토리지 장치 또는 외부의 데이터 서버일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
부품 관리 장치는 추출된 교체비 및 수리비를 비교할 수 있다(S233).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 대상 부품의 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계(S300)를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하여, 대상 부품의 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계(S300)는 아래에서 상세히 설명된다.
대상 부품의 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계(S300)는 기준 시점에 대한 기준 유지비를 산출하는 단계(S310) 및 복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출하는 단계(S320)를 포함할 수 있다.
부품 관리 장치는 기준 시점에 대한 기준 유지비를 산출할 수 있다(S310). 기준 시점은 해당 부품이 평균 고장 시간만큼 운용된 시점일 수 있다.
예컨대, 부품 관리 장치는 [수학식 1]을 이용하여 기준 유지비를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
G0=N*P*F0, G0은 상기 기준 유지비이고, N은 상기 대상 부품의 수이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, e는 자연 상수이고, F0는 기준 고장률로서 (1-e^(-1)) 값을 갖는 상수일 수 있다.
부품 관리 장치는 복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출할 수 있다(S320). 복수의 시점들은 기준 시점을 포함하는 해당 연도 및 그 이후의 연도들 각각의 운용 종료 시점들을 의미할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 유지비들을 산출하는 단계(S320)를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여, 복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출하는 단계(S320)는 아래에서 상세히 설명된다.
복수의 유지비들을 산출하는 단계(S320)는, 제1 시점 및 제2 시점 각각에 대한 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간을 산출하는 단계(S321), 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간을 기초로, 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도를 산출하는 단계(S322), 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도를 기초로, 제1 고장률 및 제2 고장률을 산출하는 단계(S323), 및 제1 고장률 및 제2 고장률을 기초로, 제1 유지비 및 제2 유지비를 산출하는 단계(S324)를 포함할 수 있다.
부품 관리 장치는 제1 시점 및 제2 시점 각각에 대한 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간을 산출할 수 있다(S321). 제1 시점은, 기준 시점을 포함하는 해당 연도의 운용 종료 시점이고, 제2 시점은, 해당 연도의 다음 연도의 운용 종료 시점일 수 있다. 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간 각각은 제1 시점 및 제2 시점에서의 부품의 운용 시간일 수 있다. 예컨대, 부품 관리 장치는 [수학식 2]을 이용하여 제k(k는 자연수) 입력 운용 시간을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Wk=M+k*D-C, Wk는 제k 입력 운용 시간이고, M은 상기 평균 고장 시간이고, D는 연간 운용 시간이고, C는 M%D(%는 나머지 연산)에 의해 산출되는 나머지 값을 갖는 상수일 수 있다.
부품 관리 장치는 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간을 기초로, 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도를 산출할 수 있다(S322). 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도 각각은 제1 시점 및 제2 시점에서의 부품의 신뢰도일 수 있다. 예컨대, 부품 관리 장치는 [수학식 3]을 이용하여 제k 신뢰도를 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Rk=e^(-Wk/M), Rk는 제k 신뢰도이고, e는 자연 상수이고, Wk는 제k 입력 운용 시간이고, M은 평균 고장 시간일 수 있다.
부품 관리 장치는 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도를 기초로, 제1 고장률 및 제2 고장률을 산출할 수 있다(S323). 예컨대, 제1 고장률 및 제2 고장률 각각은 제1 시점 및 제2 시점에서의 부품의 고장률일 수 있다. 부품 관리 장치는 [수학식 4]를 이용하여 제k 고장률을 산출할 수 있다.
[수학식 4]
Fk=1-Rk, Fk는 제k 고장률이고, Rk는 제k 신뢰도일 수 있다.
부품 관리 장치는 제1 고장률 및 제2 고장률을 기초로, 제1 유지비 및 제2 유지비를 산출할 수 있다(S324). 예컨대, 제1 유지비 및 제2 유지비는 제1 시점 및 제2 시점에서의 부품의 유지비일 수 있다. 부품 관리 장치는 [수학식 5]를 이용하여 제k 유지비를 산출할 수 있다.
[수학식 5]
Gk=N*P*(Fk-F(k-1)), Gk는 제k 유지비이고, N는 상기 대상 부품의 수량이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, Fk는 제k 고장률이고, F(k-1)은 제(k-1) 고장률일 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 유지비들을 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 부품명이 갑인 부품에 대하여 수량(N) 및 단가(P)가 설정되어 있을 수 있다. 부품에 대한 수량(N) 및 단가(P)는 기 저장된 값일 수 있고, 사용자의 제어에 따라 변경될 수 있다.
갑 부품에 대한 연간 운용 시간(D)이 도시된 바와 같이 연도별로 정의될 수 있다. 예컨대, 사용 시작 연도(YR), 제1 설정 연도(Y1) 및 제2 설정 연도(Y2) 각각에 대한 연간 운용 시간(D)들은 서로 동일하게 설정될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 연도별로 연간 운용 시간이 상이하게 정의될 수 있다.
기준 시점(T0)은 갑 부품이 운용 시작 시점으로부터 평균 고장 시간(M)만큼 운용된 시점일 수 있다.
제1 시점(T1)은, 기준 시점(T0)을 포함하는 제1 설정 연도(Y1)의 운용 종료 시점이고, 제2 시점(T2)은, 제1 설정 연도(Y1)의 다음 연도인 제2 설정 연도(Y2)의 운용 종료 시점일 수 있다.
해당 연도의 잔여 고장 시간(C)은 평균 고장 시간(M)%연간 운용 시간(D)(%는 나머지 연산)에 의해 산출되는 나머지 값을 갖는 상수일 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 사용 시작 연도(YR), 제1 설정 연도(Y1) 및 제2 설정 연도(Y2)만이 도시되었으나, 사용 시작 연도(YR) 및 제1 설정 연도(Y1) 사이의 설정 연도들과 제2 설정 연도(Y2) 사이의 설정 연도들에도 상기 내용이 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연도별 유지비 테이블을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 연도별 유지비 테이블은 기준 시점(T0) 및 복수의 시점들(T1, T2 및 Tk)에 대한 입력 운용 시간(W), 신뢰도(R), 고장률(F) 및 유지비(G)를 포함할 수 있다.
기준 시점(T0)에 대한 기준 입력 운용 시간(W0)은 평균 고장 시간(M)과 동일하고, 기준 신뢰도(R0)는 (e^(-1)) 값을 갖고, 기준 고장률(F0)은 (1-R0) 값을 갖고, 기준 유지비(G0)는 (N*P*F0) 값을 가질 수 있다.
제1 시점(T1)의 제1 입력 운용 시간(W1)은 (M+D-C) 값을 가질 수 있다. 제1 시점(T1)의 제1 신뢰도(R1)는 (e^(-W1/M)) 값을 가질 수 있다. 제1 시점(T1)의 제1 고장률(F1)은 (1-R1) 값을 가질 수 있다. 제1 시점(T1)의 제1 유지비(G1)는 (N*P*(F1-F0)) 값을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 유지비(G2) 내지 제k 유지비(Gk)를 비롯한 다른 유지비 값과 달리, 실시예에 따라, 제1 유지비(G1)는 (N*P*(F1)) 값을 가질 수 있다.
제2 시점(T2)의 제2 입력 운용 시간(W2)은 (M+2*D-C) 값을 가질 수 있다. 제2 시점(T2)의 제2 신뢰도(R2)는 (e^(-W2/M)) 값을 가질 수 있다. 제2 시점(T2)의 제2 고장률(F2)은 (1-R2) 값을 가질 수 있다. 제2 시점(T2)의 제2 유지비(G2)는 (N*P*(F2-F1)) 값을 가질 수 있다.
이에 연속적으로, 임의의 자연수 k에 대한 제k 시점(Tk)의 제k 입력 운용 시간(Wk)은 (M+k*D-C) 값을 가질 수 있다. 제k 시점(Tk)의 제k 신뢰도(Rk)는 (e^(-Wk/M)) 값을 가질 수 있다. 제k 시점(Tk)의 제k 고장률(Fk)은 (1-Rk) 값을 가질 수 있다. 제k 시점(Tk)의 제k 유지비(Gk)는 (N*P*(Fk-F(k-1))) 값을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치(10)를 나타내는 도면이다. 설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 1에서의 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 부품 관리 장치(10)는 제어부(100), 메모리부(200), 통신부(300) 및 버스부(400)를 포함할 수 있다.
제어부(100)는 부품 관리 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(100)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 등으로 구현될 수 있다.
메모리부(200)는 제어부(100)에 의해 실행될 수 있는 프로그램을 구성하는 다수의 명령어들, 부품 목록에 대한 부품 목록 데이터, 부품 특성을 나타내는 부품 특성 데이터를 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 메모리부(200)는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Acess Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등으로 구현될 수 있다.
통신부(300)는 부품 관리 장치(10)와 외부(예컨대, 데이터 베이스 서버)의 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 통신부(300)는 네트워크를 통해 외부 서버와 통신할 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(300)는 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN), 이동 통신망, Wibro 등과 같은 모든 종류의 유/무선 네트워크를 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
버스부(400)는 제어부(100), 메모리부(200) 및 통신부(300) 사이의 데이터 송수신을 수행할 있다. 실시예에 따라, 버스부(400)는 버스 인터페이스(bus interface)로 구현될 수 있다.
제어부(100)는 신뢰도 분석 모듈(110), 대상 부품 선택 모듈(120) 및 테이블 생성 모듈(130)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 모듈(module)이라 함은 메모리부(200)에 저장된 프로그램을 구성하는 명령어들이 제어부(100)에 의해 실행된 소프트웨어(프로그램)를 의미할 수 있다.
신뢰도 분석 모듈(110)은 부품의 평균 고장 시간(M)을 산출하여, 신뢰도(R)를 분석할 수 있다.
대상 부품 선택 모듈(120)은 부품의 평균 고장 시간(M) 및 부품의 운용 시간(W)을 기초로, 대상 부품을 선택할 수 있다.
테이블 생성 모듈(130)은 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대상 부품 선택 모듈(120)을 상세하게 나타내는 도면이다. 설명의 중복을 방지하기 위하여, 도 2에서의 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 대상 부품 선택 모듈(120)은 교체 소요 판단 모듈(121), 조립체 판단 모듈(122), 비교 모듈(123), 단품 판단 모듈(124) 및 대상 부품 선정 모듈(125)을 포함할 수 있다.
교체 소요 판단 모듈(121)은 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 교체 소요 판단 모듈(121)은 부품 목록에 포함된 복수의 부품들 중 어느 하나가 교체 소요가 예상되는 품목인지 판단할 수 있다.
조립체 판단 모듈(122)은, 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인 경우, 부품이 조립체인지 판단할 수 있다.
비교 모듈(123)은, 부품이 조립체인 경우, 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교할 수 있다.
단품 판단 모듈(124)은, 교체비가 수리비보다 크거나 같은 경우, 부품 관리 장치는 부품이 단품인지 여부를 판단할수 있다.
부품이 조립체가 아닌 경우, 부품의 교체비가 수리비보다 작은 경우, 또는 부품이 단품인 경우, 운용 시간이 평균 고장 시간보다 큰 경우, 비교 모듈(123)은 평균 고장 시간(M) 및 운용 시간(W)을 비교할 수 있다.
대상 부품 선정은, 운용 시간(W)이 평균 고장 시간(M)보다 큰 경우, 해당 부품을 대상 부품으로 선정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 테이블 생성 모듈(130)을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 테이블 생성 모듈(130)은 기준 산출 모듈(131) 및 순차 산출 모듈(132)을 포함할 수 있다.
기준 산출 모듈(131)은 기준 시점(T0)에 대한 기준 유지비(G0)를 산출할 수 있다. 여기서, 기준 시점(T0)은, 부품이 평균 고장 시간(M)만큼 운용된 시점일 수 있다.
예컨대, 기준 산출 모듈(131)은 [수학식 1]을 이용하여 기준 유지비(G0)를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
G0=N*P*F0, G0은 상기 기준 유지비이고, N은 상기 대상 부품의 수이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, e는 자연 상수이고, F0는 기준 고장률로서 (1-e^(-1)) 값을 갖는 상수일 수 있다.
순차 산출 모듈(132)은 복수의 시점들(T1, T2)에 대한 복수의 유지비들을 순차적으로 산출할 수 있다. 복수의 시점들(T1, T2)은 기준 시점(T0)을 포함하는 해당 연도(Y1) 및 그 이후의 연도들(Y2) 각각의 운용 종료 시점들을 의미할 수 있다.
상술한 본 발명의 내용에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법은 공학적 분석 방법을 이용하여 부품 별 유지비를 산출함으로써, 신뢰성 있는 결과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 부품 관리 장치 및 이의 동작 방법은 연도별 유지비를 예측함으로써 중, 장기 유지비 예산 반영 및 안정적인 유지 보수를 가능하게 할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 상기 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 부품 관리 장치 100: 제어부
110: 신뢰도 분석 모듈 120: 대상 부품 선택 모듈
130: 테이블 생성 모듈 200: 메모리부
300: 통신부 400: 버스부

Claims (15)

  1. 부품의 평균 고장 시간을 산출하여, 신뢰도를 분석하는 단계;
    상기 평균 고장 시간 및 상기 부품의 운용 시간을 기초로, 대상 부품을 선택하는 단계; 및
    상기 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 부품을 선택하는 단계는,
    상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인 경우, 상기 부품이 조립체인지 판단하는 단계;
    상기 부품이 조립체인 경우, 상기 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하는 단계;
    상기 교체비가 상기 수리비보다 작은 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 단계; 및
    상기 운용 시간이 상기 평균 고장 시간보다 큰 경우, 상기 부품을 상기 대상 부품으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교체비가 상기 수리비보다 크거나 같은 경우, 상기 부품이 단품인지 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 부품이 단품인 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 부품이 조립체가 아닌 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하는 단계는,
    상기 부품에 대한 특성을 나타내는 키워드를 추출하는 단계;
    상기 키워드를 이용하여 데이터 베이스에서 검색을 수행함으로써, 상기 부품에 대한 상기 교체비 및 상기 수리비를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 교체비 및 상기 수리비를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대상 부품의 연도별 유지비 테이블을 생성하는 단계는,
    기준 시점에 대한 기준 유지비를 산출하는 단계; 및
    복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 시점은, 상기 부품이 상기 평균 고장 시간만큼 운용된 시점인 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기준 유지비를 산출하는 단계는, 수학식 1을 이용하여 상기 기준 유지비를 산출하며,
    [수학식 1]
    G0=N*P*F0, G0은 상기 기준 유지비이고, N은 상기 대상 부품의 수이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, e는 자연 상수이고, F0는 기준 고장률로서 (1-e^(-1)) 값을 갖는 상수인 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 유지비들을 산출하는 단계를 산출하는 단계는,
    제1 시점 및 제2 시점 각각에 대한 제1 입력 운용 시간 및 제2 입력 운용 시간을 산출하는 단계;
    상기 제1 입력 운용 시간 및 상기 제2 입력 운용 시간을 기초로, 제1 신뢰도 및 제2 신뢰도를 산출하는 단계;
    상기 제1 신뢰도 및 상기 제2 신뢰도를 기초로, 제1 고장률 및 제2 고장률을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 고장률 및 상기 제2 고장률을 기초로, 제1 유지비 및 제2 유지비를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 시점은, 상기 기준 시점을 포함하는 해당 연도의 운용 종료 시점이고,
    상기 제2 시점은, 상기 해당 연도의 다음 연도의 운용 종료 시점인 것을 특징으로 하는, 부품 관리 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 입력 운용 시간 및 상기 제2 입력 운용 시간을 산출하는 단계는, 수학식 2를 이용하여 제k(k는 자연수) 입력 운용 시간을 산출하며,
    [수학식 2]
    Wk=M+k*D-C, Wk는 제k 입력 운용 시간이고, M은 상기 평균 고장 시간이고, D는 연간 운용 시간이고, C는 M%D(%는 나머지 연산)에 의해 산출되는 상수인 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 신뢰도 및 상기 제2 신뢰도를 산출하는 단계는, 수학식 3을 이용하여 제k 신뢰도를 산출하며,
    [수학식 3]
    Rk=e^(-Wk/M), Rk는 제k 신뢰도이고, e는 자연 상수이고, Wk는 제k 입력 운용 시간이고, M은 평균 고장 시간인 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 고장률 및 상기 제2 고장률을 산출하는 단계는, 수학식 4를 이용하여 제k 고장률을 산출하며,
    [수학식 4]
    Fk=1-Rk, Fk는 제k 고장률이고, Rk는 제k 신뢰도인 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 유지비 및 상기 제2 유지비를 산출하는 단계는, 수학식 5를 이용하여 제k 유지비를 산출하며,
    [수학식 5]
    Gk=N*P*(Fk-F(k-1)), Gk는 제k 유지비이고, N는 상기 대상 부품의 수량이고, P는 상기 대상 부품의 단가이고, Fk는 제k 고장률이고, F(k-1)은 제(k-1) 고장률인 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치의 동작 방법.
  13. 부품의 평균 고장 시간을 산출하여, 신뢰도를 분석하는 신뢰도 분석 모듈;
    상기 평균 고장 시간 및 상기 부품의 운용 시간을 기초로, 대상 부품을 선택하는 대상 부품 선택 모듈;
    상기 대상 부품에 대한 연도별 유지비 테이블을 생성하는 테이블 생성 모듈을 를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 대상 부품 선택 모듈은,
    상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인지 여부를 판단하는 교체 소요 판단 모듈;
    상기 부품이 교체 소요가 예상되는 품목인 경우, 상기 부품이 조립체인지 판단하는 조립체 판단 모듈;
    상기 부품이 조립체인 경우, 상기 부품에 대한 교체비 및 수리비를 비교하고, 상기 교체비가 상기 수리비보다 작은 경우, 상기 평균 고장 시간 및 상기 운용 시간을 비교하는 비교 모듈;
    상기 교체비가 상기 수리비보다 크거나 같은 경우, 상기 부품이 단품인지 판단하는 단품 판단 모듈; 및
    상기 운용 시간이 상기 평균 고장 시간보다 큰 경우, 상기 부품을 상기 대상 부품으로 선정하는 대상 부품 선정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 테이블 생성 모듈은,
    기준 시점에 대한 기준 유지비를 산출하는 기준 산출 모듈; 및
    복수의 시점들에 대한 복수의 유지비들을 산출하는 순차 산출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 관리 장치.
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