KR20240106670A - Predictive maintenance method of equipment using deviation - Google Patents

Predictive maintenance method of equipment using deviation

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KR20240106670A
KR20240106670A KR1020220189654A KR20220189654A KR20240106670A KR 20240106670 A KR20240106670 A KR 20240106670A KR 1020220189654 A KR1020220189654 A KR 1020220189654A KR 20220189654 A KR20220189654 A KR 20220189654A KR 20240106670 A KR20240106670 A KR 20240106670A
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Abstract

본 발명은 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법에 관한 것으로, 그 구성은 구동 상태의 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 크기의 변화 정보를 나타낸 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하는 정보 수집단계(S10);와, 상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 각각의 에너지 값을 이전의 에너지 값과의 차이를 산출하여 각 에너지 값에 대한 차이값을 반복하여 수집하며, 그 수집되는 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하되, 상기 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 면적 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 면적 검출구간의 적분 면적값을 검출 수집하는 차이값 수집단계(S20);와, 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 검출구간의 차이값에 대한 적분 면적값 정보를 기반으로 적분 면적값에 대한 면적 임계값을 설정하는 설정단계(S30);와, 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 면적 검출구간의 적분 면적값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S40);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서,
기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 파형에서 단위 시간 간격으로 측정되는 각 에너지 값과 이전 에너지 값과의 차이값을 산출하고, 그 차이값을 다수 포함하는 면적 검출구간의 적분 면적 정보를 기반으로 임계값을 설정하여, 기기의 실시간 구동상태에서 검출되는 각 면적 검출구간의 적분 면적값이 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기기에서 측정한 에너지 파형에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값은 기기의 고장 전 에너지 값이 미세하게 흔들리는 이상징후의 추이를 효과적으로 포착할 수 있어 기기의 이상징후를 좀 더 일찍 정확하게 검출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 기기에서 발생하는 이상징후를 효율적으로 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 만족하는 경우에 기기를 이상상태로 검출함으로, 기기에서 발생되는 이상징후를 매우 정밀하고 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출결과에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for predictive maintenance of devices using deviations, the configuration of which is to repeatedly change the energy value at unit time intervals set in the energy waveform showing information on changes in energy magnitude over time measured by devices in a driving state. A measuring information collection step (S10); calculating the difference between each energy value collected in the information collection step (S10) and the previous energy value and repeatedly collecting the difference value for each energy value, The collected difference values are arranged sequentially according to the passage of time, the area detection section of unit time containing at least two of the difference values is repeatedly divided, and the integrated area value of the divided area detection section is detected and collected. A difference value collection step (S20); and a setting step of setting an area threshold for the integrated area value based on the integrated area value information for the difference value of the area detection section collected in the difference value collection step (S20) ( S30); Wow, the difference value of the energy value measured at set unit time intervals is repeatedly calculated and collected from the energy waveform measured in the real-time operation state of the device, and the difference value of the collected energy value is calculated over time. After arrangement, if the integrated area value of the area detection section containing at least two arranged difference values exceeds the area threshold set in the setting step (S30), an alarm is sent to induce inspection and management of the device (S40) ); Characterized by consisting of,
From the energy waveform over time measured by the device, the difference between each energy value measured at unit time intervals and the previous energy value is calculated, and based on the integrated area information of the area detection section that includes many of the difference values, By setting a threshold, if the integrated area value of each area detection section detected in the device's real-time operation state exceeds the threshold, the device is detected to be in a somewhat unstable state and an alarm is issued, so that replacement or repairs, etc., can be made in advance before the device malfunctions. This method of guiding management has the effect of preventing economic losses that occur due to sudden equipment failure and facility shutdown.
In addition, the difference value of the energy value collected from the energy waveform measured by the device can effectively capture the trend of abnormal signs where the energy value of the device fluctuates slightly before failure, allowing for early and accurate detection of abnormal signs of the device. It has the effect of allowing it to happen.
In addition, in order to efficiently search for abnormal signs occurring in the device, various detection conditions are presented, and when the detection conditions are met, the device is detected as abnormal, allowing for very precise and effective detection of abnormal signs occurring in the device. Not only that, but it also has the effect of securing excellent reliability of the detection results.

Description

편차를 이용한 기기의 예지 보전방법{Predictive maintenance method of equipment using deviation}Predictive maintenance method of equipment using deviation}

본 발명은 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 파형에서 단위 시간 간격으로 측정되는 각 에너지 값과 이전 에너지 값과의 차이값을 산출하고, 그 차이값을 다수 포함하는 면적 검출구간의 적분 면적 정보를 기반으로 임계값을 설정하여, 기기의 실시간 구동상태에서 검출되는 각 면적 검출구간의 적분 면적값이 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지할 수 있는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a predictive maintenance method for devices using deviations. More specifically, the difference between each energy value measured at unit time intervals and the previous energy value is calculated from the energy waveform over time measured by the device. And, by setting a threshold based on the integrated area information of the area detection section that includes many of the difference values, if the integrated area value of each area detection section detected in the real-time operation state of the device exceeds the threshold, the device is slightly By detecting and alerting in an unstable state and inducing management such as replacement or repair in advance before a device failure occurs, it is possible to prevent economic losses resulting from equipment shutdown due to sudden device failure by using deviations. It relates to predictive maintenance methods for equipment.

일반적으로 설비의 자동화 공정을 위해 사용되는 각종 기기들은 안정적인 작동이 매우 중요하다. In general, stable operation of various devices used for the automation process of equipment is very important.

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.For example, tens or hundreds of devices are installed in the equipment of a large-scale production plant and operate in conjunction with each other to continuously produce products. If any one device among the many devices breaks down, the entire operation of the facility is halted, resulting in a huge disaster. Situations may arise.

이때는 기기의 고장으로 인한 다운 타임의 발생으로 기기의 수리비용뿐만 아니라, 설비가 중단되는 동안 낭비되는 운영비와 비즈니스 효과에 의해 엄청난 손실이 발생될 수밖에 없다.In this case, it is inevitable that huge losses will occur not only due to equipment repair costs due to downtime due to equipment failure, but also due to operating costs and business effects wasted while the equipment is shut down.

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.According to recent data from the Ministry of Employment and Labor and the Korea Occupational Safety and Health Agency, the total number of casualties due to industrial safety accidents per year is estimated at around 100,000, and when converted into costs, it is estimated that an annual loss of 18 trillion won occurs.

이러한 예기치 않은 다운 타임 비용을 피하기 위한 방법으로 사전 예지 보전시스템의 도입이 시급한 실정이다. 이미 예지 보전이라는 명목하에 문제점을 개선하고자 노력하고 있으나 보다 효율적인 예지 보전을 위해 더 차원 높은 예지 보전방법의 개발이 필요한 실정이다.There is an urgent need to introduce a predictive maintenance system as a way to avoid these unexpected downtime costs. Efforts are already being made to improve problems in the name of predictive conservation, but the development of higher-level predictive conservation methods is needed for more efficient predictive maintenance.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 파형에서 단위 시간 간격으로 측정되는 각 에너지 값과 이전 에너지 값과의 차이값을 산출하고, 그 차이값을 다수 포함하는 면적 검출구간의 적분 면적 정보를 기반으로 임계값을 설정하여, 기기의 실시간 구동상태에서 검출되는 각 면적 검출구간의 적분 면적값이 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지할 수 있는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 제공함에 있다.The present invention was proposed to solve the problems described above, and its purpose is to determine the difference between each energy value measured at unit time intervals and the previous energy value in the energy waveform over time measured by the device. Calculate and set a threshold based on the integrated area information of the area detection section that includes many of the difference values, and if the integrated area value of each area detection section detected in the real-time operation state of the device exceeds the threshold, the device is stopped. By detecting and alerting in a somewhat unstable state and inducing management, such as replacement or repair, in advance before a device failure occurs, it is possible to prevent economic losses resulting from equipment shutdown due to sudden device failure. It provides a predictive maintenance method for used equipment.

또한, 기기에서 측정한 에너지 파형에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값은 기기의 고장 전 에너지 값이 미세하게 흔들리는 이상징후의 추이를 효과적으로 포착할 수 있어 기기의 이상징후를 좀 더 일찍 정확하게 검출할 수 있도록 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 제공함에 있다.In addition, the difference value of the energy value collected from the energy waveform measured by the device can effectively capture the trend of abnormal signs where the energy value of the device fluctuates slightly before failure, allowing for early and accurate detection of abnormal signs of the device. The goal is to provide a predictive maintenance method for devices that utilizes deviations that allow for this.

또한, 기기에서 발생하는 이상징후를 효율적으로 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 만족하는 경우에 기기를 이상상태로 검출함으로, 기기에서 발생되는 이상징후를 매우 정밀하고 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출결과에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 제공함에 있다.In addition, in order to efficiently search for abnormal signs occurring in the device, various detection conditions are presented, and when the detection conditions are met, the device is detected as abnormal, allowing for very precise and effective detection of abnormal signs occurring in the device. In addition, it provides a predictive maintenance method for devices using deviations that can ensure excellent reliability of detection results.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법은 구동 상태의 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 크기의 변화 정보를 나타낸 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하는 정보 수집단계(S10);와, 상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 각각의 에너지 값을 이전의 에너지 값과의 차이를 산출하여 각 에너지 값에 대한 차이값을 반복하여 수집하며, 그 수집되는 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하되, 상기 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 면적 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 면적 검출구간의 적분 면적값을 검출 수집하는 차이값 수집단계(S20);와, 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 검출구간의 차이값에 대한 적분 면적값 정보를 기반으로 적분 면적값에 대한 면적 임계값을 설정하는 설정단계(S30);와, 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 면적 검출구간의 적분 면적값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S40);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the predictive maintenance method of a device using deviation according to the present invention is an energy value at unit time intervals set in an energy waveform showing information on changes in energy size over time measured by a device in a running state. An information collection step (S10) of repeatedly measuring; and the difference between each energy value collected in the information collection step (S10) and the previous energy value is calculated and the difference value for each energy value is repeatedly collected. The collected difference values are arranged sequentially according to the passage of time, the area detection section of unit time containing at least two difference values is repeatedly divided, and the integrated area value of the divided area detection section is divided. A difference value collection step for detecting and collecting (S20); and setting an area threshold for the integrated area value based on the integrated area value information for the difference value of the area detection section collected in the difference value collection step (S20). Setting step (S30); repeatedly calculates and collects the difference between the energy values measured at set unit time intervals from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and calculates and collects the difference between the collected energy values over time. After arranging according to the flow, if the integrated area value of the area detection section containing at least two arranged difference values exceeds the area threshold set in the setting step (S30), an alarm is issued to induce inspection and management of the device. It is characterized by consisting of step (S40).

또한, 상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하고, 그 배치된 차이값과 인접하는 다른 차이값을 서로 직선으로 반복 연결하여 차이값에 대한 직선의 기울기를 반복적으로 수집하며,In addition, the difference value collection step (S20) sequentially arranges the difference values for the repeatedly collected energy values over time, and repeatedly connects the arranged difference values and other adjacent difference values with a straight line. Iteratively collects the slope of the straight line for the difference value,

상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 차이값에 대한 기울기 정보를 기반으로 차이값의 기울기에 대한 기울기 임계값을 설정하며,The setting step (S30) sets a slope threshold for the slope of the difference value based on the slope information about the difference value collected in the difference value collection step (S20),

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값과 인접하는 다른 차이값을 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 기울기 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.The detection step (S40) repeatedly calculates and collects the difference between the energy values measured at set unit time intervals from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and calculates and collects the difference between the collected energy values over time. After arranging according to the arranged difference value, if the slope value of the straight line connecting the arranged difference value and other adjacent difference values exceeds the slope threshold value set in the setting step (S30), an alarm is provided to induce inspection and management of the device. Do it as

또한, 상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복 검출되는 에너지 값에 대한 차이값을 서로 연결하는 직선의 기울기를 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 기울기 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 기울기 검출구간에 포함되는 직선 기울기들을 평균한 평균 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정한 기울기 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.In addition, the detection step (S40) repeatedly divides a slope detection section of unit time that includes at least two slopes of a straight line connecting the difference values of energy values repeatedly detected in the real-time operation state of the device, and the sections are divided. When the average slope value of the straight line slopes included in the slope detection section exceeds the slope threshold set in the setting step (S30), an alarm is provided to induce inspection and management of the device.

또한, 상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값이 다수 포함되는 단위 시간의 분포 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 분포 검출구간에 포함된 차이값으로 차이값 분포도를 반복적으로 구축하며,In addition, the difference value collection step (S20) repeatedly divides a distribution detection section of unit time containing a plurality of difference values for repeatedly collected energy values, and uses the difference value included in the divided distribution detection section to determine the difference value. Construct the distribution chart repeatedly,

상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집 구축되는 차이값 분포도에서 차이값의 분포 확률이 높은 구간을 안전구간으로 임의 설정하고, 그 설정된 안전구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 경보구간으로 설정하며,The setting step (S30) arbitrarily sets a section with a high probability of distribution of the difference value as a safety section in the difference value distribution map collected and constructed in the difference value collection step (S20), and any one selected from sections other than the set safe section Set a section or two or more sections as an alarm section,

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이값 분포도의 경보구간에 해당하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.The detection step (S40) generates an alarm if the difference value between the energy values measured at unit time intervals set in the energy waveform measured in the real-time operation state of the device falls within the alarm section of the difference value distribution map set in the setup step (S30). It is characterized by encouraging inspection and management of the device.

또한, 상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집 구축되는 차이값 분포도의 정보를 기반으로 차이값 분포도에서 경보구간의 분포 확률에 대한 분포 임계값을 설정하며,In addition, the setting step (S30) sets a distribution threshold for the distribution probability of the warning section in the difference value distribution map based on the information of the difference value distribution map collected and constructed in the difference value collection step (S20),

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복 검출되는 에너지 값의 차이값이 다수 포함되는 분포 검출구간을 반복 구획하며, 그 구획된 분포 검출구간의 차이값들을 기반으로 구축되는 실시간 차이값 분포도의 경보구간의 분포 확률이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 분포 임계값을 초과하면 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.The detection step (S40) repeatedly divides a distribution detection section containing a large number of difference values of energy values that are repeatedly detected in the real-time operating state of the device, and a real-time difference value constructed based on the difference values of the divided distribution detection section. If the distribution probability of the alarm section of the distribution diagram exceeds the distribution threshold set in the setting step (S30), inspection and management of the device is induced.

또한, 상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값만을 수집하며, In addition, the difference value collection step (S20) collects only difference values for energy values that are repeatedly collected,

상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값 정보를 기반으로 에너지 값의 차이값에 대한 차이 임계값을 설정하며,The setting step (S30) sets a difference threshold for the difference value of the energy value based on the difference value information about the energy value collected in the difference value collection step (S20),

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하되, 그 측정되는 에너지 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.The detection step (S40) repeatedly measures the energy value at unit time intervals set from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and the difference value for the measured energy value is the difference set in the setting step (S30). When the threshold is exceeded, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.

또한, 기기로부터 측정 수집되는 에너지는 기기의 구동에 소모되는 전류, 기기 구동시 발생되는 진동, 기기 구동시 발생되는 소음, 기기로 공급되는 전원의 주파수, 기기 구동시 기기의 온도, 습도, 압력 중에서 어느 하나가 선택 사용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the energy measured and collected from the device includes the current consumed to drive the device, the vibration generated when driving the device, the noise generated when driving the device, the frequency of the power supplied to the device, and the temperature, humidity, and pressure of the device when operating the device. It is characterized in that one of them is selected and used.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법에 의하면, 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 파형에서 단위 시간 간격으로 측정되는 각 에너지 값과 이전 에너지 값과의 차이값을 산출하고, 그 차이값을 다수 포함하는 면적 검출구간의 적분 면적 정보를 기반으로 임계값을 설정하여, 기기의 실시간 구동상태에서 검출되는 각 면적 검출구간의 적분 면적값이 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the predictive maintenance method of a device using deviation according to the present invention, the difference between each energy value measured at unit time intervals and the previous energy value is calculated from the energy waveform over time measured by the device. And, by setting a threshold based on the integrated area information of the area detection section that includes many of the difference values, if the integrated area value of each area detection section detected in the real-time operation state of the device exceeds the threshold, the device is slightly By detecting and alerting in unstable conditions and inducing management such as replacement or repair in advance before equipment failure occurs, it has the effect of preventing economic losses that occur due to sudden equipment failure and facility shutdown. .

또한, 기기에서 측정한 에너지 파형에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값은 기기의 고장 전 에너지 값이 미세하게 흔들리는 이상징후의 추이를 효과적으로 포착할 수 있어 기기의 이상징후를 좀 더 일찍 정확하게 검출할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the difference value of the energy value collected from the energy waveform measured by the device can effectively capture the trend of abnormal signs where the energy value of the device fluctuates slightly before failure, allowing for early and accurate detection of abnormal signs of the device. It has the effect of allowing it to happen.

또한, 기기에서 발생하는 이상징후를 효율적으로 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 만족하는 경우에 기기를 이상상태로 검출함으로, 기기에서 발생되는 이상징후를 매우 정밀하고 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출결과에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, in order to efficiently search for abnormal signs occurring in the device, various detection conditions are presented, and when the detection conditions are met, the device is detected as abnormal, allowing for very precise and effective detection of abnormal signs occurring in the device. Not only that, but it also has the effect of securing excellent reliability of the detection results.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법의 블럭도
도 2 내지 도 13은 도 1에 도시된 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 설명하기 위한 도면1 is a block diagram of a predictive maintenance method for equipment using deviation according to an embodiment of the present invention.
Figures 2 to 13 are diagrams for explaining a predictive maintenance method for equipment using the deviation shown in Figure 1.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.A predictive maintenance method for equipment using deviations according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on the attached drawings. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted.

도 1 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법의 블럭도를, 도 2 내지 도 13은 도 1에 도시된 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법을 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.1 to 13 show a predictive maintenance method for equipment using deviations according to an embodiment of the present invention. Figure 1 is a block diagram of a predictive maintenance method for equipment using deviations according to an embodiment of the present invention. 2 to 13 respectively show drawings to explain the predictive maintenance method of the device using the deviation shown in FIG. 1.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법(100)은 정보 수집단계(S10)와, 차이값 수집단계(S20)와, 설정단계(S30)와, 검출단계(S40)를 포함하고 있다.As shown in Figure 1, the predictive maintenance method 100 of a device using deviation according to an embodiment of the present invention includes an information collection step (S10), a difference value collection step (S20), a setting step (S30), and , includes a detection step (S40).

상기 정보 수집단계(S10)는 구동 상태의 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 크기의 변화 정보를 나타낸 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하는 단계이다.The information collection step (S10) is a step of repeatedly measuring energy values at unit time intervals set in an energy waveform showing information on changes in energy magnitude over time measured by a device in a running state.

여기서, 상기 정보 수집단계(S10)에서 구동하는 기기로부터 측정 수집되는 에너지로는 기기의 구동에 소모되는 전류, 기기 구동시 발생되는 진동, 기기 구동시 발생되는 소음, 기기로 공급되는 전원의 주파수, 기기 구동시 기기의 온도, 습도, 압력 등에서 어느 하나가 선택 사용될 수 있는데, 본 발명의 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법(100)에서는 기기로부터 측정되는 에너지로 기기의 구동에 소모되는 전류를 선택 사용하도록 하나, 이러한 전류로 한정하여 선택 사용하는 것은 물론 아니다.Here, the energy measured and collected from the device driven in the information collection step (S10) includes the current consumed to drive the device, the vibration generated when the device is driven, the noise generated when the device is driven, the frequency of the power supplied to the device, When driving a device, any one of the device's temperature, humidity, pressure, etc. can be selected and used. In the device predictive maintenance method (100) using deviation of the present invention, the current consumed to drive the device is selected and used as the energy measured from the device. However, of course, selection and use is not limited to these currents.

즉, 상기 정보 수집단계(S10)에서는 구동 상태의 기기에서 소모되는 전류 크기(값)의 변화 정보를 시간의 흐름을 따라 수집하면, 도 2에 도시된 바와 같은 전류(에너지) 파형으로 수집될 수 있으며, 이러한 전류 파형으로부터 단위 시간 간격으로 전류 값(에너지 값)을 반복적으로 측정 수집하도록 한다.That is, in the information collection step (S10), if information on changes in the size (value) of current consumed by the device in the driving state is collected over time, it can be collected as a current (energy) waveform as shown in FIG. 2. And the current value (energy value) is repeatedly measured and collected from this current waveform at unit time intervals.

일 예로, 단위 시간 간격이 1분으로 설정되면 1분 간격으로 전류 파형으로부터 1분 간격으로 전류 값을 반복적으로 측정 수집하게 되며, 이렇게 수집되는 전류 값의 정보는 후설될 상기 차이값 수집단계(S20)에서 기기의 이상징후를 검출하기 위한 차이값을 산출 수집하는 기반이 된다.For example, if the unit time interval is set to 1 minute, the current value is repeatedly measured and collected from the current waveform at 1-minute intervals, and the information on the current value collected in this way is collected in the difference value collection step (S20), which will be described later. ) is the basis for calculating and collecting difference values to detect abnormal signs of the device.

여기서, 상기 전류 값을 측정하는 단위 시간 간격은 기기의 종류, 기기가 사용되는 주변의 환경, 여건 등 다양한 사항을 고려하여 다양한 시간 간격으로 설정될 수 있음은 물론이다.Here, of course, the unit time interval for measuring the current value can be set at various time intervals in consideration of various factors such as the type of device, the surrounding environment and conditions in which the device is used.

또한, 상기 정보 수집단계(S10)에서 기기로부터 측정 수집되는 전류 파형은 설명의 편의를 위해 전류 값이 일정한 범위를 연속 유지하는 상태, 즉 기기의 구동이 시작되어 기기의 작동이 안정화된 상태에서 기기로부터 측정 수집하도록 하였으나, 기기의 다양한 상태에서 전류 파형을 측정 수집할 수 있음은 물론이다.In addition, for convenience of explanation, the current waveform measured and collected from the device in the information collection step (S10) is in a state in which the current value continuously maintains a certain range, that is, in a state in which the device has started to operate and the operation of the device has stabilized. Although it was designed to measure and collect from , it is of course possible to measure and collect current waveforms in various states of the device.

상기 차이값 수집단계(S20)는 상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 각각의 에너지 값을 이전의 에너지 값과의 차이를 산출하여 각 에너지 값에 대한 차이값을 반복하여 수집하며, 그 수집되는 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하되, 상기 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 면적 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 면적 검출구간의 적분 면적값을 검출 수집하는 단계이다.The difference value collection step (S20) calculates the difference between each energy value collected in the information collection step (S10) and the previous energy value and repeatedly collects the difference value for each energy value. A step of arranging difference values sequentially according to the passage of time, repeatedly dividing area detection sections of unit time containing at least two difference values, and detecting and collecting integrated area values of the divided area detection sections. .

즉, 도 3에 상기 정보 수집단계(S10)에서 설정된 단위 시간 간격으로 수집되는 전류 값을 순차적으로 제1전류 값, 제2전류 값, …, 제n전류 값이라고 하면, 상기 제1전류 값은 이전 전류 값이 존재하지 않으므로 제외하고 상기 제2전류 값은 이전의 제1전류 값과의 차이를 산출하여 차이값을 수집하고, 상기 제3전류 값은 이전의 제2전류 값과의 차이를 산출하여 차이값을 수집하고, 반복하여 상기 제4전류 값, 제5전류 값, …, 제n전류 값에 대한 차이값을 각각 산출 수집하도록 하는데, 이렇게 산출 수집되는 각 전류 값에 대한 차이값은 양수의 값 또는 음수의 값이 될 수 있지만, 설명의 편의를 위해 모두 절대값으로 변환하여 수집하고 후설될 상기 설정단계(S30)에서는 절대값으로 변환된 차이값을 기반으로 면적 임계값이 설정되도록 한다.That is, in FIG. 3, the current values collected at unit time intervals set in the information collection step (S10) are sequentially divided into a first current value, a second current value,... , Speaking of the nth current value, the first current value is excluded because there is no previous current value, the second current value is collected by calculating the difference with the previous first current value, and the third current value is excluded. The current value is calculated by calculating the difference from the previous second current value, collecting the difference value, and repeating the fourth current value, the fifth current value, etc. , the difference value for the nth current value is calculated and collected. The difference value for each current value calculated and collected in this way can be a positive or negative value, but for convenience of explanation, all are converted to absolute values. In the setting step (S30), which is collected and described later, the area threshold is set based on the difference value converted to an absolute value.

그런 후, 도 4에 도시된 바와 같이 각 전류 값들의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 면적 검출구간의 적분 면적값을 반복하여 검출 수집하는데, 이때 상기 적분 면적값은 상기 면적 검출구간에 포함되는 차이값을 연결하는 파형 내부의 면적을 측정하여 검출함은 물론이다.Then, as shown in FIG. 4, the difference values of each current value are arranged according to the passage of time, and the integrated area value of the area detection section containing at least two of the arranged difference values is repeatedly detected and collected, At this time, of course, the integrated area value is detected by measuring the area inside the waveform connecting the difference values included in the area detection section.

이렇게 수집되는 상기 면적 검출구간의 적분 면적값 정보는 상기 설정단계(S30)에서 기기의 이상징후를 검출하기 위해 설정되는 면적 임계값의 기반이 된다.The integrated area value information of the area detection section collected in this way becomes the basis for the area threshold value set to detect abnormal signs of the device in the setting step (S30).

상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 검출구간의 차이값에 대한 적분 면적값 정보를 기반으로 적분 면적값에 대한 면적 임계값을 설정하는 단계이다.The setting step (S30) is a step of setting an area threshold for the integrated area value based on the integrated area value information about the difference value of the area detection section collected in the difference value collection step (S20).

즉, 상기 면적 검출구간의 적분 면적값에 대한 면적 임계값은 상기 정보 수집단계(S10)와, 차이값 수집단계(S20)의 과정을 통해 수집되는 상기 면적 검출구간들의 적분 면적값의 정보를 기반으로 기기의 고장이 발생하기 전에 비정상적으로 변화되는 면적 검출구간의 적분 면적값, 일 예로 기기의 열화, 노후, 이물질의 걸림에 의한 부하 등의 상황에서 기기에서 비정상적으로 변화되는 값을 기반으로 설정하게 됨은 물론이다.That is, the area threshold value for the integrated area value of the area detection section is based on the information of the integrated area value of the area detection section collected through the information collection step (S10) and the difference value collection step (S20). It is set based on the integrated area value of the area detection section that changes abnormally before a device failure occurs, for example, the value that changes abnormally in the device in situations such as device deterioration, aging, or load caused by foreign substances. Of course it is.

여기서, 임계값은 적어도 둘 이상의 임계값, 예를 들어 경보 임계값, 위험 임계값 등으로 구분하여 설정하여 경보에 대한 수위를 다양하게 형성하여 기기의 이상징후를 보다 정밀하게 경보할 수 있음은 물론이다.Here, the threshold value can be set by dividing it into at least two threshold values, for example, an alarm threshold value and a risk threshold value, so that the alarm level can be formed in various ways, so that abnormal signs of the device can be alerted more precisely. am.

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 면적 검출구간의 적분 면적값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 단계이다.The detection step (S40) repeatedly calculates and collects the difference between the energy values measured at set unit time intervals from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and calculates and collects the difference between the collected energy values over time. After arranging according to the arrangement, if the integrated area value of the area detection section containing at least two arranged difference values exceeds the area threshold set in the setting step (S30), an alarm is issued to induce inspection and management of the device. .

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 실시간 기기로부터 측정 수집되는 전류(에너지) 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 전류 값을 반복하여 측정 검출하고, 그 검출된 전류 값에 대한 차이 값을 반복적으로 산출 수집하며, 그 산출된 각 전류 값에 대한 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치한 후, 그 배치된 절대 차이값을 적어도 둘 이상 포함하는 면적 검출구간을 반복적으로 구획하되, 그 구획된 실시간 상기 면적 검출구간의 적분 면적값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 면적 임계값을 초과하지 않으면 기기를 안정적인 상태로 검출하고, 반대로 기기의 실시간 면적 검출구간의 적분 면적값이 상기 면적 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지될 수 있도록 한다.That is, as shown in FIG. 5, the current value is repeatedly measured and detected at set unit time intervals from the current (energy) waveform measured and collected from the real-time device, and the difference value for the detected current value is repeatedly calculated and collected. After arranging the difference values for each calculated current value sequentially according to the passage of time, an area detection section containing at least two of the arranged absolute difference values is repeatedly divided, and the divided real-time area is If the integrated area value of the detection section does not exceed the area threshold set in the setting step (S30), the device is detected in a stable state. Conversely, if the integrated area value of the real-time area detection section of the device exceeds the area threshold, the device is detected. By detecting and alerting equipment in a somewhat unstable state and inducing management such as replacement or repair in advance before equipment failure occurs, economic losses resulting from facility operation interruption due to sudden equipment failure can be prevented in advance. .

여기서, 각 전류 값에 대한 차이값은 전류 값과 이전 전류 값과의 차이를 나타낸 값으로, 기기의 고장 전에 전류(에너지) 값이 다소 미세하게 흔들리는 불안정한 상태를 효과적으로 반영할 수 있어 상기와 같은 예지 보전방법을 통해 기기의 고장 전 이상징후를 좀 더 일찍 정확하게 검출할 수 있도록 한다.Here, the difference value for each current value is a value representing the difference between the current value and the previous current value, and can effectively reflect the unstable state in which the current (energy) value fluctuates somewhat slightly before the device fails, thus predicting the above. Through maintenance methods, abnormal signs can be detected earlier and more accurately before device failure.

한편, 상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하고, 그 배치된 차이값과 인접하는 다른 차이값을 서로 직선으로 반복 연결하여 차이값에 대한 직선의 기울기를 반복적으로 수집하도록 한다.Meanwhile, in the difference value collection step (S20), the difference values for the repeatedly collected energy values are sequentially arranged according to the passage of time, and the arranged difference values and other adjacent difference values are repeatedly connected to each other with a straight line. Collect the slope of the straight line for the difference value repeatedly.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 각 전류 값들의 차이값을 서로 직선으로 연결하면 소정의 기울기 값을 획득할 수 있는데, 이러한 기울기 값은 기울기가 상승하는 상승 기울기 값(양수)과 기울기가 하강하는 하강 기울기 값(음수)을 포함할 수 있지만 모두 절대값으로 기울기 값을 수치화하여 수집하도록 한다.In other words, as shown in FIG. 6, a predetermined slope value can be obtained by connecting the difference between each current value with a straight line. This slope value is a rising slope value (positive number) where the slope is rising and a slope value where the slope is falling. A descending slope value (negative number) may be included, but all slope values should be collected in numerical form as absolute values.

이렇게 수집되는 각 전류 값들의 차이값에 대한 기울기 정보는 상기 설정단계(S30)에서 기기의 이상징후를 검출하기 위해 설정되는 기울기 임계값의 기반이 된다.The slope information about the difference between each current value collected in this way becomes the basis of the slope threshold value set to detect abnormal signs of the device in the setting step (S30).

그런 후, 상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 차이값에 대한 기울기 정보를 기반으로 차이값의 기울기에 대한 기울기 임계값을 설정하며,Then, the setting step (S30) sets a slope threshold for the slope of the difference value based on the slope information about the difference value collected in the difference value collection step (S20),

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값과 인접하는 다른 차이값을 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 기울기 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.The detection step (S40) repeatedly calculates and collects the difference between the energy values measured at set unit time intervals from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and calculates and collects the difference between the collected energy values over time. After arranging according to , if the slope value of the straight line connecting the arranged difference value and other adjacent difference values exceeds the slope threshold value set in the setting step (S30), an alarm is issued to induce inspection and management of the device.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이 실시간 기기로부터 측정 수집되는 각 전류 값에 대한 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하고, 그 배치된 차이값을 서로 직선으로 연결하여 반복적으로 차이값을 연결하는 직선의 기울기 값을 검출하되, 그 검출되는 직선의 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 기울기 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지될 수 있도록 한다.That is, as shown in FIG. 7, the difference values for each current value measured and collected from a real-time device are arranged sequentially over time, and the arranged difference values are connected to each other with a straight line to repeatedly connect the difference values. Detects the slope value of a straight line, but if the slope value of the detected straight line exceeds the slope threshold set in the setting step (S30), the device is detected to be in a somewhat unstable state and an alarm is issued, so that the device can be replaced before a malfunction occurs. By encouraging management such as repairs, economic losses that occur due to sudden equipment failure and facility shutdown can be prevented in advance.

여기서, 실시간 기기로부터 측정 수집되는 각 전류 값의 차이값에 대한 기울기 값은 모두 절대값으로 검출되어 기울기 임계값과 비교됨은 물론이다.Here, of course, the slope value for the difference between each current value measured and collected from the real-time device is detected as an absolute value and compared with the slope threshold value.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복 검출되는 에너지 값에 대한 차이값을 서로 연결하는 직선의 기울기를 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 기울기 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 기울기 검출구간에 포함되는 직선 기울기들을 평균한 평균 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정한 기울기 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.In addition, as shown in FIG. 8, the detection step (S40) is a slope detection section of unit time that includes at least two slopes of a straight line connecting the difference values of energy values repeatedly detected in the real-time driving state of the device. is repeatedly divided, and when the average slope value of the straight line slopes included in the partitioned slope detection section exceeds the slope threshold set in the setting step (S30), an alarm is issued to induce inspection and management of the device.

여기서, 설명의 편의를 위해 상기 기울기 검출구간의 평균 기울기 값을 상기 설정단계(S30)에서 미리 설정된 기울기 임계값과 대비하여 기기의 이상징후를 검출하도록 하였으나, 평균 기울기 값에만 적용될 수 있도록 별도의 기울기 임계값을 상기 설정단계(S30)에서 독립적으로 설정 사용할 수 있음은 물론이다.Here, for convenience of explanation, the average slope value of the slope detection section is compared with the slope threshold value preset in the setting step (S30) to detect abnormal signs of the device, but a separate slope is used so that it can be applied only to the average slope value. Of course, the threshold can be set and used independently in the setting step (S30).

한편, 상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값이 다수 포함되는 단위 시간의 분포 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 분포 검출구간에 포함된 차이값으로 차이값 분포도를 반복적으로 구축한다.Meanwhile, the difference value collection step (S20) repeatedly divides a distribution detection section of unit time containing a plurality of difference values for repeatedly collected energy values, and uses the difference value included in the divided distribution detection section to determine the difference value. Construct the distribution chart repeatedly.

즉, 상기 분포 검출구간에 포함되는 다수의 차이값을 기반으로 분포도를 구축하면, 도 9에 도시된 바와 같은 차이값 분포도가 구축될 수 있다.In other words, if a distribution chart is constructed based on a plurality of difference values included in the distribution detection section, a difference value distribution chart as shown in FIG. 9 can be constructed.

여기서, 상기 분포 검출구간에 대한 차이값 분포도가 반복 구축되고, 그 구축되는 차이값 분포도 정보는 상기 설정단계(S30)에서 기기의 이상징후를 검출하기 위해 차이값 분포도의 안전 및 경보구간을 설정하는 기반이 된다.Here, the difference value distribution map for the distribution detection section is repeatedly constructed, and the constructed difference value distribution information is used to set the safety and warning section of the difference value distribution map to detect abnormal signs of the device in the setting step (S30). It becomes the basis.

그런 후, 상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집 구축되는 차이값 분포도에서 차이값의 분포 확률이 높은 구간을 안전구간으로 임의 설정하고, 그 설정된 안전구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 경보구간으로 설정한다.Then, in the setting step (S30), in the difference value distribution map collected and constructed in the difference value collection step (S20), a section with a high probability of distribution of the difference value is randomly set as a safety section, and a selection is made from sections other than the set safe section. Set one section or two or more sections as a warning section.

여기서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 차이값 분포도에서 분포 확률이 높은 안전구간에 해당하는 차이값은 기기의 상태가 다소 안정적인 값으로 볼 수 있으며, 분포 확률이 낮은 경보구간에 해당하는 차이값은 기기의 상태가 다소 불안정한 값으로 볼 수 있다.Here, as shown in FIG. 10, in the difference value distribution chart, the difference value corresponding to the safety section with a high distribution probability can be viewed as a value in which the state of the device is somewhat stable, and the difference value corresponding to the alarm section with a low distribution probability can be viewed as This value can be seen as a somewhat unstable state of the device.

따라서 상기 차이값 분포도를 안전구간과 경보구간으로 구획하면, 상기 안전구간은 기기가 안정된 상태의 차이값이 분포된 영역이며, 상기 경보구간은 기기가 다소 불안정한 상태의 차이값이 분포된 영역이다.Therefore, if the difference value distribution is divided into a safety section and an alarm section, the safety section is an area where the difference value is distributed when the device is in a stable state, and the alarm section is an area where the difference value is distributed when the device is somewhat unstable.

여기서, 상기 경보구간은 상기 안전구간 외의 모든 구간, 즉 상기 안전구간의 양측 구간을 경보구간으로 선택하였으나, 이렇게 선택된 구간으로 한정하여 상기 경보구간을 설정하는 것은 물론 아니다.Here, the warning section is all sections other than the safety section, that is, sections on both sides of the safety section are selected as warning sections, but of course, the warning section is not limited to these selected sections.

그런 후, 상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이값 분포도의 경보구간에 해당하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.Then, in the detection step (S40), the difference value for the energy value measured at unit time intervals set in the energy waveform measured in the real-time operating state of the device is in the alarm section of the difference value distribution map set in the setting step (S30). If applicable, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이 실시간 기기로부터 측정 수집되는 각 전류 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이값 분포도의 경보구간에 해당하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지될 수 있도록 한다.In other words, as shown in FIG. 11, if the difference value for each current value measured and collected from the real-time device corresponds to the alarm section of the difference value distribution map set in the setting step (S30), the device is detected to be in a somewhat unstable state and an alarm is sent to alert the device. By encouraging management, such as replacement or repair, in advance before a breakdown occurs, economic losses resulting from equipment shutdown due to sudden device failure can be prevented in advance.

또한, 상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집 구축되는 차이값 분포도의 정보를 기반으로 차이값 분포도에서 경보구간의 분포 확률에 대한 분포 임계값을 설정한다.In addition, the setting step (S30) sets a distribution threshold for the distribution probability of the warning section in the difference value distribution map based on the information of the difference value distribution map collected and constructed in the difference value collection step (S20).

여기서, 상기 분포 임계값은 차이값 분포도에서 구축된 경보구간의 분포 확률이 비정상적으로 증대되면 경보하기 위한 값으로 기기의 종류, 사용환경, 수명 등의 여건을 고려하여 다양한 확률 값으로 설정할 수 있다.Here, the distribution threshold is a value for alarming when the distribution probability of the alarm section constructed from the difference value distribution diagram increases abnormally, and can be set to various probability values in consideration of conditions such as the type of device, usage environment, and lifespan.

그런 후, 상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복 검출되는 에너지 값의 차이값이 다수 포함되는 분포 검출구간을 반복 구획하며, 그 구획된 분포 검출구간의 차이값들을 기반으로 구축되는 실시간 차이값 분포도의 경보구간의 분포 확률이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 분포 임계값을 초과하면 기기의 점검 관리를 유도한다.Then, the detection step (S40) repeatedly divides a distribution detection section containing a large number of difference values of energy values repeatedly detected in the real-time operation state of the device, and constructs based on the difference values \u200b\u200bof the divided distribution detection section. If the distribution probability of the alarm section of the real-time difference value distribution chart exceeds the distribution threshold set in the setting step (S30), inspection and management of the device is induced.

즉, 도 12에 도시된 바와 같이 기기의 실시간 구동상태에서 분포 검출구간 내의 차이값을 기반으로 실시간 차이값 분포도를 구축하되, 반복적인 분포 검출구간의 단위 시간 간격으로 실시간 차이값 분포도를 반복적으로 구축하며, 이때 구축되는 실시간 차이값 분포도의 경보구간에 대한 분포 확률이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 분포 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지될 수 있도록 한다.In other words, as shown in Figure 12, a real-time difference value distribution map is constructed based on the difference value within the distribution detection section in the real-time operation state of the device, and the real-time difference value distribution map is repeatedly constructed at unit time intervals of the repetitive distribution detection section. At this time, if the distribution probability for the alarm section of the real-time difference value distribution map constructed at this time exceeds the distribution threshold set in the setting step (S30), the device is detected to be in a somewhat unstable state and an alarm is issued, so that the device can be replaced in advance before failure occurs. By encouraging management such as repairs, economic losses that occur due to sudden equipment failure and facility shutdown can be prevented in advance.

일 예로, 도 13은 분포 임계값이 10%로 설정되고, 그 설정된 분포 임계값에 대해 기기의 실시간 차이값 분포도의 경보구간의 분포 확률을 대비하여 기기의 이상징후를 비교 검출한 것이다.As an example, in Figure 13, the distribution threshold is set to 10%, and abnormal signs of the device are compared and detected by comparing the distribution probability of the alarm section of the real-time difference value distribution chart of the device to the set distribution threshold.

한편, 상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값만을 수집하며, Meanwhile, the difference value collection step (S20) collects only difference values for repeatedly collected energy values,

상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값 정보를 기반으로 에너지 값의 차이값에 대한 차이 임계값을 설정하며,The setting step (S30) sets a difference threshold for the difference value of the energy value based on the difference value information about the energy value collected in the difference value collection step (S20),

상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하되, 그 측정되는 에너지 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.The detection step (S40) repeatedly measures the energy value at unit time intervals set from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and the difference value for the measured energy value is the difference set in the setting step (S30). If the threshold is exceeded, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이 실시간 기기로부터 측정 수집되는 전류 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 전류 값에 대한 차이값을 반복하여 측정 검출하되, 그 검출된 차이값이 상기 설정단계(S20)에서 설정된 차이 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지될 수 있도록 한다.That is, as shown in FIG. 13, the difference value for the current value is repeatedly measured and detected at unit time intervals set from the current waveform measured and collected from the real-time device, and the detected difference value is set in the setting step (S20). If the difference threshold is exceeded, the device is detected to be in a somewhat unstable state and an alarm is issued to induce management such as replacement or repair before the device malfunctions. This method prevents economic loss caused by facility operation interruption due to sudden device failure. Make sure it can be prevented in advance.

상기와 같은 과정으로 기기의 이상징후를 예지하는 본 발명의 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법(100)은 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 파형에서 단위 시간 간격으로 측정되는 각 에너지 값과 이전 에너지 값과의 차이값을 산출하고, 그 차이값을 다수 포함하는 면적 검출구간의 적분 면적 정보를 기반으로 임계값을 설정하여, 기기의 실시간 구동상태에서 검출되는 각 면적 검출구간의 적분 면적값이 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 교체나 수리 등의 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 설비의 가동이 중단되어 발생하는 경제적 손실이 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The predictive maintenance method 100 of a device using the deviation of the present invention, which predicts abnormal signs of the device through the above process, is a method of predicting each energy value measured at unit time intervals in the energy waveform over time measured by the device and the previous Calculate the difference value from the energy value and set the threshold based on the integrated area information of the area detection section containing many of the difference values, so that the integrated area value of each area detection section detected in the real-time operation state of the device is If the threshold is exceeded, the device is detected to be in a somewhat unstable state and an alarm is issued to encourage management, such as replacement or repair, before a device malfunction occurs. This method prevents economic losses resulting from equipment shutdown due to sudden device failure. There is a preventive effect.

또한, 기기에서 측정한 에너지 파형에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값은 기기의 고장 전 에너지 값이 미세하게 흔들리는 이상징후의 추이를 효과적으로 포착할 수 있어 기기의 이상징후를 좀 더 일찍 정확하게 검출할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the difference value of the energy value collected from the energy waveform measured by the device can effectively capture the trend of abnormal signs where the energy value of the device fluctuates slightly before failure, allowing for early and accurate detection of abnormal signs of the device. It has the effect of allowing it to happen.

또한, 기기에서 발생하는 이상징후를 효율적으로 검색하기 위해 다양한 검출조건을 제시하고, 그 검출조건을 만족하는 경우에 기기를 이상상태로 검출함으로, 기기에서 발생되는 이상징후를 매우 정밀하고 효과적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 검출결과에 대한 우수한 신뢰도를 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, in order to efficiently search for abnormal signs occurring in the device, various detection conditions are presented, and when the detection conditions are met, the device is detected as abnormal, allowing for very precise and effective detection of abnormal signs occurring in the device. Not only that, but it also has the effect of securing excellent reliability of the detection results.

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.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but these are illustrative and are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand the point. In addition, it goes without saying that modifications can be made by those skilled in the art without impairing the spirit of the present invention. Accordingly, the scope claimed in the present invention will not be limited by the scope of the detailed description, but will be limited by the claims and technical ideas described later.

S10. 정보 수집단계
S20. 차이값 수집단계
S30. 설정단계
S40. 검출단계
100. 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법S10. Information collection stage
S20. Difference value collection stage
S30. Setting stage
S40. Detection stage
100. Predictive maintenance method for equipment using deviations

Claims (7)

각종 설비에 사용되는 기기의 예지 보전방법에 있어서,
구동 상태의 기기에서 측정한 시간의 흐름에 따른 에너지 크기의 변화 정보를 나타낸 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하는 정보 수집단계(S10);
상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 각각의 에너지 값을 이전의 에너지 값과의 차이를 산출하여 각 에너지 값에 대한 차이값을 반복하여 수집하며, 그 수집되는 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하되, 상기 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 면적 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 면적 검출구간의 적분 면적값을 검출 수집하는 차이값 수집단계(S20);
상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 검출구간의 차이값에 대한 적분 면적값 정보를 기반으로 적분 면적값에 대한 면적 임계값을 설정하는 설정단계(S30); 및
기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값이 적어도 둘 이상 포함되는 면적 검출구간의 적분 면적값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S40);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.
In the predictive maintenance method of equipment used in various facilities,
An information collection step (S10) of repeatedly measuring energy values at set unit time intervals in an energy waveform showing information on changes in energy magnitude over time measured by a device in a driving state;
The difference between each energy value collected in the information collection step (S10) and the previous energy value is calculated, the difference value for each energy value is repeatedly collected, and the collected difference value is sequentially collected over time. A difference value collection step (S20) of repeatedly dividing area detection sections of unit time including at least two difference values, and detecting and collecting integrated area values of the divided area detection sections;
A setting step (S30) of setting an area threshold for the integrated area value based on the integrated area value information about the difference value of the area detection section collected in the difference value collection step (S20); and
The difference between the energy values measured at set unit time intervals is repeatedly calculated and collected from the energy waveform measured in the real-time operation state of the device, and the differences between the collected energy values are arranged according to the passage of time. A detection step (S40) of providing an alarm and inducing inspection and management of the device when the integrated area value of the area detection section containing at least two arranged difference values exceeds the area threshold set in the setting step (S30). Predictive maintenance method for equipment using characteristic deviations.
 제 1 항에 있어서,
상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값을 시간의 흐름에 따라 순차적으로 배치하고, 그 배치된 차이값과 인접하는 다른 차이값을 서로 직선으로 반복 연결하여 차이값에 대한 직선의 기울기를 반복적으로 수집하며,
상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 차이값에 대한 기울기 정보를 기반으로 차이값의 기울기에 대한 기울기 임계값을 설정하며,
상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값을 반복적으로 산출 수집하고, 그 수집된 에너지 값의 차이값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후, 그 배치된 차이값과 인접하는 다른 차이값을 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 기울기 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.
According to claim 1,
The difference value collection step (S20) sequentially arranges the difference values for the repeatedly collected energy values over time, and repeatedly connects the arranged difference values and other adjacent difference values with a straight line to obtain the difference value. Iteratively collects the slope of the straight line for
The setting step (S30) sets a slope threshold for the slope of the difference value based on the slope information about the difference value collected in the difference value collection step (S20),
The detection step (S40) repeatedly calculates and collects the difference between the energy values measured at set unit time intervals from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and calculates and collects the difference between the collected energy values over time. After arranging according to the arranged difference value, if the slope value of the straight line connecting the arranged difference value and other adjacent difference values exceeds the slope threshold value set in the setting step (S30), an alarm is provided to induce inspection and management of the device. A predictive maintenance method for equipment using the deviation.
 제 2 항에 있어서,
상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복 검출되는 에너지 값에 대한 차이값을 서로 연결하는 직선의 기울기를 적어도 둘 이상 포함되는 단위 시간의 기울기 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 상기 기울기 검출구간에 포함되는 직선 기울기들을 평균한 평균 기울기 값이 상기 설정단계(S30)에서 설정한 기울기 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.
According to claim 2,
The detection step (S40) repeatedly divides a slope detection section of unit time that includes at least two slopes of a straight line connecting the difference values of energy values repeatedly detected in a real-time driving state of the device, and the divided Predictive maintenance of the device using deviation, characterized in that when the average slope value of the straight line slopes included in the slope detection section exceeds the slope threshold set in the setting step (S30), an alarm is sent to induce inspection and management of the device. method.
 제 1 항에 있어서,
상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값이 다수 포함되는 단위 시간의 분포 검출구간을 반복 구획하고, 그 구획된 분포 검출구간에 포함된 차이값으로 차이값 분포도를 반복적으로 구축하며,
상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집 구축되는 차이값 분포도에서 차이값의 분포 확률이 높은 구간을 안전구간으로 임의 설정하고, 그 설정된 안전구간 외의 구간 중에서 선택되는 어느 하나의 구간 또는 둘 이상의 구간을 경보구간으로 설정하며,
상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 측정되는 에너지 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이값 분포도의 경보구간에 해당하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.
According to claim 1,
The difference value collection step (S20) repeatedly divides a distribution detection section of unit time containing a plurality of difference values for repeatedly collected energy values, and creates a difference value distribution diagram using the difference values included in the divided distribution detection section. Build it iteratively,
The setting step (S30) arbitrarily sets a section with a high probability of distribution of the difference value as a safety section in the difference value distribution map collected and constructed in the difference value collection step (S20), and any one selected from sections other than the set safe section Set a section or two or more sections as an alarm section,
The detection step (S40) generates an alarm if the difference value between the energy values measured at unit time intervals set in the energy waveform measured in the real-time operation state of the device falls within the alarm section of the difference value distribution map set in the setup step (S30). A predictive maintenance method for devices using deviations, characterized in that it induces inspection and management of devices.
 제 4 항에 있어서,
상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집 구축되는 차이값 분포도의 정보를 기반으로 차이값 분포도에서 경보구간의 분포 확률에 대한 분포 임계값을 설정하며,
상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 반복 검출되는 에너지 값의 차이값이 다수 포함되는 분포 검출구간을 반복 구획하며, 그 구획된 분포 검출구간의 차이값들을 기반으로 구축되는 실시간 차이값 분포도의 경보구간의 분포 확률이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 분포 임계값을 초과하면 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.
According to claim 4,
The setting step (S30) sets a distribution threshold for the distribution probability of the warning section in the difference value distribution map based on the information of the difference value distribution map collected and constructed in the difference value collection step (S20),
The detection step (S40) repeatedly divides a distribution detection section containing a large number of difference values of energy values that are repeatedly detected in the real-time operating state of the device, and a real-time difference value constructed based on the difference values of the divided distribution detection section. A predictive maintenance method for equipment using deviation, characterized in that inducing inspection and management of the equipment when the distribution probability of the alarm section of the distribution chart exceeds the distribution threshold set in the setting step (S30).
 제 1 항에 있어서,
상기 차이값 수집단계(S20)는 반복적으로 수집되는 에너지 값에 대한 차이값만을 수집하며,
상기 설정단계(S30)는 상기 차이값 수집단계(S20)에서 수집되는 에너지 값에 대한 차이값 정보를 기반으로 에너지 값의 차이값에 대한 차이 임계값을 설정하며,
상기 검출단계(S40)는 기기의 실시간 구동상태에서 측정한 에너지 파형에서 설정된 단위 시간 간격으로 에너지 값을 반복적으로 측정하되, 그 측정되는 에너지 값에 대한 차이값이 상기 설정단계(S30)에서 설정된 차이 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.
According to claim 1,
The difference value collection step (S20) collects only difference values for repeatedly collected energy values,
The setting step (S30) sets a difference threshold for the difference value of the energy value based on the difference value information about the energy value collected in the difference value collection step (S20),
The detection step (S40) repeatedly measures the energy value at unit time intervals set from the energy waveform measured in the real-time operating state of the device, and the difference value for the measured energy value is the difference set in the setting step (S30). A predictive maintenance method for devices using deviations, characterized in that an alarm is issued when a threshold value is exceeded to induce inspection and management of the device.
 제 1 항에 있어서,
기기로부터 측정 수집되는 에너지는 기기의 구동에 소모되는 전류, 기기 구동시 발생되는 진동, 기기 구동시 발생되는 소음, 기기로 공급되는 전원의 주파수, 기기 구동시 기기의 온도, 습도, 압력 중에서 어느 하나가 선택 사용되는 것을 특징으로 하는 편차를 이용한 기기의 예지 보전방법.According to claim 1,
The energy measured and collected from the device is any of the following: current consumed to drive the device, vibration generated when driving the device, noise generated when driving the device, frequency of power supplied to the device, temperature, humidity, and pressure of the device when operating the device. A predictive maintenance method for equipment using deviation, characterized in that is selected and used.
KR1020220189654A 2022-12-29 Predictive maintenance method of equipment using deviation KR20240106670A (en)

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