WO2023277388A1 - 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법 - Google Patents

면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법 Download PDF

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WO2023277388A1
WO2023277388A1 PCT/KR2022/008263 KR2022008263W WO2023277388A1 WO 2023277388 A1 WO2023277388 A1 WO 2023277388A1 KR 2022008263 W KR2022008263 W KR 2022008263W WO 2023277388 A1 WO2023277388 A1 WO 2023277388A1
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area
value
constant speed
section
speed section
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PCT/KR2022/008263
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Inventor
이영규
Original Assignee
주식회사 아이티공간
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms

Definitions

  • the present invention relates to a method for predictive maintenance of a device through constant velocity definition for an area, and more particularly, extracts an area value obtained by integrating energy waveform information required for a device to perform a work process in an operating state, and extracts the extracted area value.
  • the average value of the area constant value of the area constant section In contrast to the threshold for the average area value and the threshold for the slope of the area, an alarm is issued when a condition for suspected abnormality of the device is met, inducing maintenance and replacement of the device at the right time, thereby preventing enormous damage caused by device failure. It relates to a method for predictive maintenance of equipment through constant velocity definition for an area that can prevent loss in advance.
  • the present invention has been proposed to solve the various problems described above, and its purpose is to extract an area value obtained by integrating energy waveform information required for a device to perform a work process in a driving state, and to obtain the extracted area value
  • the area average value of the area constant-speed section collected in the real-time operating state of the device is set as the area average value.
  • an alarm is issued when the condition for suspecting an abnormality of the device is met, inducing maintenance and replacement of the device at the right time, preventing huge losses due to device failure. It is to provide a predictive maintenance method for devices through constant rate definition of the preventable area.
  • various detection conditions are presented in order to efficiently search for abnormal symptoms occurring in the device, and when the detection conditions are satisfied, the device is detected as abnormal, so that abnormal symptoms generated in the device can be detected very precisely and effectively. It is an object of the present invention to provide a method for predictive maintenance of a device through constant velocity definition for an area capable of securing excellent reliability for detection results.
  • the predictive maintenance method of a device through constant velocity definition for an area measures energy waveform information in which the amount of energy required to perform one work process in a device operating state changes over time, An information collection step (S10) of collecting an area value obtained by integrating the energy waveform to be obtained; A constant-speed section collection step (S20) of repeatedly setting and collecting an area constant-speed section of a certain unit time based on the area value to be arranged according to the arranged area value (S20), and repeatedly calculating an average value of the area value included in the area constant-speed section.
  • the average value collection step (S30) to collect the threshold value setting step (S40) for setting the area threshold value for the average value of the area constant speed section, and the energy waveform of the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device Based on the area value, an area constant speed section of a certain unit time is repeatedly set and collected, and when the average value of the area value included in the collected area constant speed section exceeds the area threshold value, an alarm is issued to induce inspection and management of the device It is characterized in that it consists of a detection step (S50).
  • the constant speed section collection step (S20) is an arrangement process (S21) of arranging the area values of each work process repeatedly performed in the device based on the information collected in the information collection step (S10) over time. and, a setting process of setting the upper and lower limit values for setting the area constant speed section and the unit time of the area constant speed section (S22), and the area value disposed according to the lapse of time does not exceed the upper limit value and the lower limit value during the set unit time It is characterized in that it consists of a section collection process (S23) of setting a section that does not exist as an area constant speed section and repeatedly collecting the area constant speed section.
  • the average values of the area constant speed sections that are repeatedly set and collected are arranged over time, and the arranged average values are mutually Further comprising an area inclination information collection step (S60) of collecting area inclination information through the inclination of the straight line after connecting with a straight line,
  • a threshold value of the area gradient for the average value of the area constant speed section is set,
  • the average value of the area constant speed section set and collected based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device is arranged according to the lapse of time, and the arranged area constant speed section
  • An area inclination value is extracted by connecting the average values of to each other with a straight line, and when the extracted area inclination value exceeds the threshold value of the area inclination, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.
  • a random point for a random point selected in the random measurement value collection step (S70) is set and collected based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device in the area constant speed section. It is characterized in that a measurement value is extracted, and an alarm is issued when the extracted arbitrary measurement value exceeds the predetermined threshold value, leading to inspection and management of the device.
  • the random measurement values of the area constant speed section that are repeatedly collected in the random measurement value collection step (S70) are arranged according to the lapse of time, and after connecting the arranged random measurement values with a straight line, the straight line
  • a random gradient information collection step (S80) of collecting random gradient information through the gradient further comprising,
  • a threshold value of an arbitrary slope is set for an arbitrary measured value of the area constant speed section
  • arbitrary measured values for the area constant speed section set based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device are arranged according to the lapse of time, and the arranged area constant speed
  • a random slope value is extracted by connecting arbitrary measurement values of the section with each other in a straight line, and when the extracted random slope value exceeds the threshold value of the random slope, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.
  • the area constant speed section is repeatedly set and collected,
  • a threshold number for the number of area constant speed sections included in the detection section is set based on the maximum number of area constant speed sections for the detection section through the calculation step (S90),
  • an area constant speed section of a certain unit time is collected based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device, and the area constant speed section detected within the unit time of the detection section If the number is less than the threshold number, it is characterized in that an alarm is issued to induce inspection and management of the device.
  • an area value obtained by integrating energy waveform information required for a device to perform a work process in a running state is extracted, and based on the extracted area value
  • the area average value of the area constant-speed section collected in the real-time operating state of the device is calculated as the area average value.
  • an alarm is issued when an abnormality symptom of the device is satisfied, leading to maintenance and replacement of the device at the right time, preventing huge losses due to device failure in advance. It has a preventive effect.
  • various detection conditions are presented in order to efficiently search for abnormal symptoms occurring in the device, and when the detection conditions are satisfied, the device is detected as abnormal, so that abnormal symptoms generated in the device can be detected very precisely and effectively. In addition, there is an effect of securing excellent reliability for the detection result.
  • FIG. 1 is a block diagram of a method for predictive maintenance of a device through constant velocity definition for an area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 to 13 are diagrams for explaining a method for predictive maintenance of a device through constant velocity definition for the area shown in FIG. 1;
  • the present invention measures energy waveform information in which the amount of energy required to perform one work process in a running state changes over time,
  • An information collection step (S10) of collecting an area value obtained by integrating an energy waveform, and an area value for each energy waveform in a work process repeatedly performed in a device collected through the information collection step (S10), according to the lapse of time.
  • a constant-speed section collection step (S20) of repeatedly setting and collecting an area constant-speed section of a certain unit time based on the area value to be arranged, and an average value of repeatedly collecting the average value of the area value included in the area-constant section.
  • a detection step (S50) of repeatedly setting and collecting an area constant speed section of a certain unit time, and alerting when the average value of the area values included in the collected area constant speed section exceeds the area threshold value (S50) It relates to a method for predictive maintenance of a device through constant velocity definition for an area characterized in that it consists of.
  • FIG. 1 to 13 show a method for predictive maintenance of a device through constant velocity definition for an area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. Block diagrams of the maintenance method, FIGS. 2 to 13 each show diagrams for explaining the predictive maintenance method of a device through constant velocity definition for the area shown in FIG. 1 .
  • the predictive maintenance method 100 of a device through constant speed definition for an area includes an information collection step (S10), a constant speed section collection step (S20), and average value collection. It includes step S30, threshold value setting step S40, and detection step S50.
  • the energy waveform information in which the amount of energy required to perform one work process in the operating state of the device is changed over time is measured, and the area value obtained by integrating the measured energy waveform is obtained. This is the stage of collection.
  • the energy of the device used to perform the work process is the current (power), the frequency of the supply power, and the vibration generated by the device. , noise, etc. can optionally be used.
  • the integrated area of the energy waveform means the integration of the current value over time.
  • the area value for each energy waveform of the work process repeatedly performed in the device collected through the information collection step (S10) is arranged according to the lapse of time, and the arranged area value A step of repeatedly setting and collecting area constant velocity sections of a certain unit time based on
  • the arrangement process (S21) is a process of arranging the area value of each work process repeatedly performed in the device based on the information collected in the information collection step (S10) according to the lapse of time.
  • area values can be repeatedly collected. If the collected area values are arranged over time, they can be represented as shown in FIG. there is.
  • the setting process (S22) is a process of arbitrarily setting the upper and lower limit values for setting the area constant speed section and the unit time of the area constant speed section.
  • the unit time of the upper limit value and the lower limit value and the area constant speed section can be formed in various ways with appropriate values in consideration of factors such as the operating conditions and use environment of the device, and the unit time of the area constant speed club is at least two It is set to the time that includes the above area values, but it can be set in time units such as days, months, years, etc. at a minimum of several seconds.
  • the section collection process (S23) is a process of repeatedly collecting the area constant speed section by setting the area value disposed according to the lapse of time to a section that does not exceed the upper limit value and the lower limit value during a set unit time as an area constant speed section.
  • the section of the unit time is the area constant speed section, and the area constant speed section is repeatedly collect
  • the area constant velocity section is repeatedly set and collected based on the area value for the work process repeatedly performed by the device.
  • the average value collection step (S30) is a step of repeatedly collecting the average value of the area values included in the area constant speed section.
  • FIG. 5 it is a process of collecting the average value of the area values included in the area constant speed section that is repeatedly collected through the process of collecting the constant speed section (S20), and information on the average value collected in this way. is a basis for setting the threshold for the average value of the area constant speed section in the threshold value setting step (S40), which will be described later.
  • the threshold value setting step (S40) is a step of setting an area threshold value for an average value of the area constant speed section.
  • the area threshold value for the average value of the area constant-speed section is a value for alarming when the area average value of the area constant-speed section abnormally increases or decreases, taking into account the type of device, usage environment, lifespan, and size of the area constant-speed section.
  • the area threshold value for the average value is divided into an alarm threshold value, a risk threshold value, etc. to form various alarm levels to detect abnormal symptoms of the device. Of course you can be warned.
  • an area constant speed section of a certain unit time is repeatedly set and collected, and the collected area constant speed section In this step, when an average value of the included area values exceeds the area threshold value, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.
  • the average value of the area values of the area constant-speed section repeatedly collected in the real-time driving state of the device is the area threshold for the average value of the area constant-speed section set in the threshold value setting step (S40). If it does not exceed, the device is detected in a stable state, and conversely, if the average value of the area constant speed section exceeds the area threshold, the device is detected and alarmed in a slightly unstable state, and abnormal signs of the device are detected in advance before a device failure occurs. It is a method of inducing inspection and management of equipment, and induces to prevent economic loss that may occur when the entire operation of the facility is stopped due to a sudden failure of the equipment.
  • an area inclination information collecting step (S60) of collecting area inclination information through the inclination of the straight line is further included.
  • the slope value of the straight line connecting the average value of the area-constant speed section can be divided into an ascending slope value (positive number) in which the slope rises and a descending slope value (negative number) in which the slope descends, but the slope value is digitized as an absolute value.
  • a threshold value of the area gradient for the average value of the area constant speed section is set.
  • the area gradient threshold value for the average value of the area constant-speed section is a value for alarming when the slope value of a straight line connecting the average value of the area-constant section and the average value of other area-constant section are abnormally increased.
  • the area slope threshold for the average value of the area constant velocity section is set to two or more threshold values, for example For example, it is possible to set an alarm threshold value, a risk threshold value, etc. to form various alarm levels to alarm abnormal signs of the device.
  • the detection step (S50) based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device, the average value for the area constant speed section set and collected is arranged according to the lapse of time, and the arranged An area gradient value is extracted by connecting the average values of the area constant velocity sections with each other with a straight line, and an alarm is issued when the extracted area gradient value exceeds the threshold value of the area gradient to induce inspection and management of the device.
  • the slope value of the straight line connecting the average values of the area values of the area constant speed section repeatedly collected in the real-time operating state of the device is the area slope set in the threshold value setting step (S40). If the threshold value is not exceeded, the device is detected in a stable state, and on the contrary, if the slope value of the straight line connecting the average values of the area constant speed sections exceeds the area slope threshold value, the device is detected in a slightly unstable state and an alarm is issued to cause the device to fail. It is a method of inducing inspection and management of equipment by detecting abnormal signs of equipment in advance before it occurs, leading to prevent economic loss that may occur due to sudden equipment failure due to overall shutdown of the facility. .
  • an area inclination threshold is set to 5°, and abnormal symptoms of the device are compared and detected by comparing the inclination value of a straight line connecting the average value of the real-time area constant speed section of the device to the set area inclination threshold. It did
  • the starting point where the section starts and the end point where the section ends in the area constant speed section repeatedly set and collected in the information collection step (S10) and the constant speed section collection step (S20) and a random measurement value collection step (S70) of selecting any one point among random points within the section and repeatedly collecting values for points selected from a plurality of repeatedly collected area constant speed sections as random measurement values.
  • a specific point in the area constant velocity section is selected, and a random measurement value (area value) for that point is repeatedly collected in the area constant velocity sections.
  • a plurality of area values (arbitrary measurement values) obtained in this way become a basis for detecting abnormal symptoms of the device.
  • an intermediate point was selected as an arbitrary point of the area constant velocity section and area values corresponding to the intermediate point of the area constant velocity section were repeatedly collected and obtained.
  • area values corresponding to the intermediate point of the area constant velocity section were repeatedly collected and obtained.
  • an arbitrary threshold value is set for an arbitrary measurement value collected in the area constant speed section.
  • the arbitrary threshold value for the arbitrary measured value of the area constant speed section is a value for alarming when the area value for a random point selected in the area constant speed section abnormally increases or decreases, and is determined by the type of device, usage environment, It is possible to set a variable number of different values in consideration of the life span and the size of the area-constant section, etc.
  • the arbitrary threshold value for an arbitrary point in the area-constant section is divided into an alarm threshold value, a risk threshold value, etc. Accordingly, it is of course possible to form an alarm level in various ways to alert an abnormal symptom of the device.
  • an arbitrary point selected in the random measurement value collection step (S70) in the area constant speed section set and collected based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device A random measured value for is extracted, and when the extracted random measured value exceeds the certain threshold value, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.
  • an arbitrary point in the area constant speed section collected in the real-time operating state of the device is also selected as the midpoint of the area constant speed section selected in the random measurement value collection step (S70), and is the midpoint of the area constant speed section collected in real time.
  • a random measurement value (area value) for is extracted and collected.
  • the area value (random measurement value) for an arbitrary point in the area constant speed section repeatedly collected in the real-time driving state of the device is the arbitrary threshold value set in the threshold value setting step (S40). If it does not exceed , the device is detected in a stable state, and conversely, if the area value of an arbitrary point in the area constant speed section exceeds the arbitrary threshold, the device is detected in a slightly unstable state and an alarm is issued in advance before a failure of the device occurs. It is a method that induces inspection and management of equipment by detecting abnormal signs of equipment, and induces to prevent economic loss that may occur due to sudden equipment failure due to overall shutdown of the facility.
  • the random measurement values of the area constant speed section that are repeatedly collected in the random measurement value collection step (S70) are arranged according to the lapse of time, and after connecting the arranged random measurement values with a straight line, the straight line A random gradient information collection step (S80) of collecting random gradient information through the gradient is further included.
  • the slope value of the straight line connecting the arbitrary measurement values of the area constant speed section can be divided into an ascending slope value (positive number) in which the slope rises and a descending slope value (negative number) in which the slope descends, but both are absolute values. quantified and collected.
  • a threshold value of an arbitrary slope for an arbitrary measurement value of the area constant speed section is set.
  • the threshold value of the random slope for any measured value of the area constant-speed section is such that the slope value of a straight line connecting the random measurement value of the area constant-speed section and the random measurement value of another area-constant section that is adjacent to each other increases abnormally.
  • the threshold value of the slope can be divided into two or more threshold values, for example, an alarm threshold value, a risk threshold value, etc., to form various alarm levels to alert abnormal symptoms of the device.
  • arbitrary measured values for the area constant speed section set based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device are arranged according to the lapse of time, and the arrangement A random slope value is extracted by connecting arbitrary measured values of the area constant velocity section with each other in a straight line, and an alarm is issued when the extracted random slope value exceeds the threshold value of the random slope, leading to inspection and management of the device.
  • the slope value of a straight line connecting random measured values of the area constant speed section repeatedly collected in the real-time driving state of the device is the random slope threshold set in the threshold value setting step (S40). If it does not exceed the threshold value, the device is detected in a stable state, and conversely, if the slope value of the straight line connecting the arbitrary measured values of the area constant velocity section exceeds the random slope threshold, the device is detected and alarmed in a slightly unstable state to prevent device failure. It is a method of inducing inspection and management of equipment by detecting abnormal signs of equipment before they occur, leading to prevention of economic loss that may occur due to sudden failure of the equipment, which may cause the overall operation of the facility to stop.
  • an arbitrary inclination threshold is set to 4°, and an anomaly symptom of the device is obtained by comparing the inclination value of a straight line connecting random measured values of the real-time area-constant speed section of the device with respect to the set random inclination threshold. detected by comparison.
  • the area constant speed section is repeatedly set and collected,
  • the set detection section For example, if the unit time of the area constant speed section collected in the constant speed section collection step (S20) is 1 minute and the unit time of the detection section is set to 1 hour (60 minutes) in the calculation step (S90), the set detection The maximum number of area constant velocity sections that can be maximally detected within a unit time of the section is naturally calculated as 60.
  • the detection section is set as a unit time that can include at least two or more area constant speed sections. Of course there is.
  • the threshold number for the number of area constant-speed sections included in the detection section is set based on the maximum number of area constant-speed sections in the detection section through the calculation step (S90).
  • the threshold number for the number of area-constant speed sections of the detection section is a threshold number for detecting abnormal symptoms of the device, and may be set to various numbers in consideration of the type of device, usage environment, lifespan, unit time of the detection section, etc. As described above, for example, for the detection section of 1 hour, which can include up to 60 area constant speed sections having a unit time of 1 minute, 57 are set as the threshold number for the number of area constant speed sections.
  • the threshold number set is a number set as an example.
  • the threshold number can be divided into an alarm threshold number, a risk threshold number, and the like, and various levels of alarm can be formed to alert an abnormal symptom of the device.
  • an area constant speed section of a certain unit time is collected based on the area value for the work process repeatedly performed in the real-time driving state of the device, but the area detected within the unit time of the detection section If the number of constant speed sections is less than the threshold number, an alarm is issued to induce inspection and management of the device.
  • the area constant speed section of 1 minute unit time is repeatedly collected, but the area constant speed included in the detection section of 60 minute unit time unit is repeatedly collected. If the number of sections is equal to or greater than the threshold number set in the threshold value setting step (S40), the device is detected in a stable state, and conversely, if the number of area constant speed sections included in the detection section is less than the threshold number, the device is placed in a slightly unstable state. It is a method of inducing inspection and management of equipment by detecting signs of abnormality before equipment failure occurs by detecting and alerting. Economical loss that may occur due to sudden failure of equipment as a whole stops operation of the equipment is prevented in advance. lead to prevent
  • the predictive maintenance method 100 of a device through constant velocity definition for the area of the present invention which predicts abnormal symptoms of the device through the above process, is an area obtained by integrating energy waveform information required to perform a work process while the device is in a running state. After extracting the value and setting the threshold for the average value of the area and the threshold for the slope of the area in the area constant section through the area constant section that is set and collected based on the extracted area value, the device is collected in real-time operation.
  • various detection conditions are presented in order to efficiently search for abnormal symptoms occurring in the device, and when the detection conditions are satisfied, the device is detected as abnormal, so that abnormal symptoms generated in the device can be detected very precisely and effectively. In addition, there is an effect of securing excellent reliability for the detection result.
  • the predictive maintenance method 100 of a device through constant speed definition for an area of the present invention has been described as detecting abnormal symptoms of one device performing a work process based on various information extracted from an area constant speed section.
  • an area-constant section is established for each device individually to detect abnormal symptoms of the device, or the information extracted from the area-constant section of each device is summed and combined.
  • the predictive maintenance method 100 of a device through constant velocity definition for an area of the present invention can be implemented through a combination of various electronic devices and programs capable of collecting, detecting, contrasting, and alerting the energy value of the device. is of course

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Abstract

본 발명은 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법에 관한 것으로, 그 구성은 기기가 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 에너지 파형 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 파형을 적분한 면적 값을 수집하는 정보 수집단계(S10)와, 상기 정보 수집단계(S10)를 통해 수집되는 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 에너지 파형에 대한 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하되, 그 배치되는 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하는 정속구간 수집단계(S20)와, 상기 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값을 반복적으로 수집하는 평균값 수집단계(S30)와, 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값을 설정하는 임계값 설정단계(S40)와, 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정의 에너지 파형에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하고, 그 수집된 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값이 상기 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법
본 발명은 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기기가 구동 상태에서 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 파형 정보를 적분한 면적 값을 추출하고, 그 추출된 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간을 통해 면적 정속구간의 면적 평균값에 대한 임계값과 면적 기울기에 대한 임계값을 설정한 후, 기기의 실시간 구동 상태에서 수집되는 면적 정속구간의 면적 평균값을 면적 평균값에 대한 임계값 및 면적 기울기에 대한 임계값과 대비하여 기기의 이상징후가 의심되는 조건이 만족되면 경보하여 적합한 시기에 기기의 정비 및 교체를 수행할 수 있도록 유도하여 기기의 고장으로 인한 막대한 손실을 미연에 예방할 수 있는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법에 관한 것이다.
일반적으로 설비의 자동화 공정을 위해 사용되는 각종 기기들은 안정적인 작동이 매우 중요하다.
일 예로, 대규모 생산 공장의 설비에는 수십, 수백 개의 기기가 설치되어 서로 연동 동작하면서 제품을 연속 생산하게 되는데, 만약 다수의 기기 중에서 어느 하나의 기기가 고장이 발생하면 설비의 동작이 전체적으로 중단되는 엄청난 상황이 발생할 수 있다.
이때는 기기의 고장으로 인한 다운 타임의 발생으로 기기의 수리비용뿐만 아니라, 설비가 중단되는 동안 낭비되는 운영비와 비즈니스 효과에 의해 엄청난 손실이 발생될 수밖에 없다.
최근 고용노동부와 산업안전 관리공단의 자료에 따르면 연간 산업 안전사고로 인한 사상자는 총 10만 명 수준으로 집게 되고 있으며, 이를 비용으로 환산시 연간 18조원의 손실이 발생하고 있다고 집계되고 있다.
이러한 예기치 않은 다운 타임 비용을 피하기 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.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 기기가 구동 상태에서 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 파형 정보를 적분한 면적 값을 추출하고, 그 추출된 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간을 통해 면적 정속구간의 면적 평균값에 대한 임계값과 면적 기울기에 대한 임계값을 설정한 후, 기기의 실시간 구동 상태에서 수집되는 면적 정속구간의 면적 평균값을 면적 평균값에 대한 임계값 및 면적 기울기에 대한 임계값과 대비하여 기기의 이상징후가 의심되는 조건이 만족되면 경보하여 적합한 시기에 기기의 정비 및 교체를 수행할 수 있도록 유도하여 기기의 고장으로 인한 막대한 손실을 미연에 예방할 수 있는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법을 제공함에 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 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법은 기기가 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 에너지 파형 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 파형을 적분한 면적 값을 수집하는 정보 수집단계(S10)와, 상기 정보 수집단계(S10)를 통해 수집되는 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 에너지 파형에 대한 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하되, 그 배치되는 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하는 정속구간 수집단계(S20)와, 상기 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값을 반복적으로 수집하는 평균값 수집단계(S30)와, 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값을 설정하는 임계값 설정단계(S40)와, 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정의 에너지 파형에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하고, 그 수집된 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값이 상기 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정속구간 수집단계(S20)는 상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하는 배치과정(S21)과, 면적 정속구간을 설정하기 위한 상한값과 하한값 및 면적 정속구간의 단위 시간을 설정하는 설정과정(S22)과, 시간의 흐름에 따라 배치되는 면적 값이 설정된 단위 시간 동안 상기 상한값과 하한값을 초과하지 않는 구간을 면적 정속구간으로 하고, 그 면적 정속구간을 반복적으로 수집하는 구간 수집과정(S23)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20) 및 평균값 수집단계(S30)에서 반복적으로 설정 수집되는 면적 정속구간의 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 평균값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 면적 기울기 정보를 수집하는 면적 기울기 정보 수집단계(S60)를 더 포함하되,
상기 임계값 설정단계(S40)에서 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 기울기의 임계값을 설정하며,
상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간에 대한 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 면적 정속구간의 평균값을 서로 직선으로 연결하여 면적 기울기 값을 추출하되, 그 추출된 면적 기울기 값이 상기 면적 기울기의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 평균값 수집단계(S30)를 대신하여 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20)에서 반복적으로 설정 수집되는 면적 정속구간에서 구간이 시작되는 시작지점과 구간이 종료되는 종료지점 및 구간 내의 임의의 지점 중에서 어느 하나의 지점을 선택하고, 반복 수집되는 다수의 상기 면적 정속구간에서 선택된 지점에 대한 값을 임의 측정값으로 반복 수집하는 임의 측정값 수집단계(S70)를 더 포함하되,
상기 임계값 설정단계(S40)에서는 면적 정속구간에서 수집되는 임의 측정값에 대한 임의 임계값을 설정하며,
상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간에서 상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 선택된 임의의 지점에 대한 임의 측정값을 추출하고, 그 추출된 임의 측정값이 상기 임의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 반복적으로 수집되는 상기 면적 정속구간의 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 임의 측정값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 임의 기울기 정보를 수집하는 임의 기울기 정보 수집단계(S80);를 더 포함하되,
상기 임계값 설정단계(S40)에서 면적 정속구간의 임의 측정값에 대한 임의 기울기의 임계값을 설정하며,
상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정되는 면적 정속구간에 대한 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 면적 정속구간의 임의 측정값을 서로 직선으로 연결하여 임의 기울기 값을 추출하되, 그 추출된 임의 기울기 값이 상기 임의 기울기의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 값을 기반으로 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하되,
상기 평균값 수집단계(S30)을 대신하여 적어도 둘 이상의 면적 정속구간이 포함될 수 있는 단위 시간의 검출구간을 설정하고, 그 검출구간에 포함될 수 있는 면적 정속구간의 최대 개수를 산출하는 산출단계(S90)를 더 포함하되,
상기 임계값 설정단계(S40)에서는 상기 산출단계(S90)를 통해 검출구간에 대한 면적 정속구간의 최대 개수를 기반으로 검출구간에 포함되는 면적 정속구간 개수에 대한 임계 개수를 설정하고,
상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 수집하되, 상기 검출구간의 단위 시간 내에 검출된 면적 정속구간의 개수가 상기 임계 개수 미만이면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법에 의하면, 기기가 구동 상태에서 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 파형 정보를 적분한 면적 값을 추출하고, 그 추출된 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간을 통해 면적 정속구간의 면적 평균값에 대한 임계값과 면적 기울기에 대한 임계값을 설정한 후, 기기의 실시간 구동 상태에서 수집되는 면적 정속구간의 면적 평균값을 면적 평균값에 대한 임계값 및 면적 기울기에 대한 임계값과 대비하여 기기의 이상징후가 의심되는 조건이 만족되면 경보하여 적합한 시기에 기기의 정비 및 교체를 수행할 수 있도록 유도하여 기기의 고장으로 인한 막대한 손실을 미연에 예방할 수 있는 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법의 블럭도.
도 2 내지 도 13은 도 1에 도시된 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법을 설명하기 위한 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
S10. 정보 수집단계 S20. 정속구간 수집단계
S21. 배치과정 S22. 설정과정
S23. 구간 수집과정 S30. 평균값 수집단계
S40. 임계값 설정단계 S50. 검출단계
S60. 면적 기울기 정보 수집단계 S70. 임의 측정값 수집단계
S80. 임의 기울기 정보 수집단계 S90. 산출단계
100. 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법
본 발명은 각종 설비에 사용되는 기기의 예지 보전방법에 있어서, 기기가 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 에너지 파형 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 파형을 적분한 면적 값을 수집하는 정보 수집단계(S10)와 상기 정보 수집단계(S10)를 통해 수집되는 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 에너지 파형에 대한 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하되, 그 배치되는 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하는 정속구간 수집단계(S20)와 상기 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값을 반복적으로 수집하는 평균값 수집단계(S30)와 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값을 설정하는 임계값 설정단계(S40) 및 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정의 에너지 파형에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하고, 그 수집된 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값이 상기 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법에 관한 것이다..
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법을 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법의 블럭도를, 도 2 내지 도 13은 도 1에 도시된 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법을 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법(100)은 정보 수집단계(S10)와, 정속구간 수집단계(S20)와, 평균값 수집단계(S30)와, 임계값 설정단계(S40)와, 검출단계(S50)를 포함하고 있다.
상기 정보 수집단계(S10)는 기기가 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 에너지 파형 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 파형을 적분한 면적 값을 수집하는 단계이다.
통상적으로 대형 설비에 설치되어 유기적으로 동작하는 기기는 특정 작업공정을 반복적으로 수행하게 되는데, 이때 작업공정을 수행하는데 소요되는 기기의 에너지로 전류(전원), 공급전원의 주파수, 기기에서 발생되는 진동, 소음 등이 선택적으로 사용될 수 있다.
일 예로, 소재에 구멍을 천공하는 작업공정을 수행하는 천공기와 같은 기기가 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지로 기기로 공급되는 전류를 시간의 흐름에 따라 나타내면, 도 2에 도시된 바와 같은 파형으로 도시된다.
여기서, 에너지 파형의 적분 면적이라 함은 시간에 따른 전류 값을 적분한 것을 의미한다.
상기 정속구간 수집단계(S20)는 상기 정보 수집단계(S10)를 통해 수집되는 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 에너지 파형에 대한 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하되, 그 배치되는 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하는 단계로,
배치과정(S21)과, 설정과정(S22)과, 구간 수집과정(S23)으로 이루어진다.
상기 배치과정(S21)은 상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하는 과정이다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 기기가 반복적으로 작업공정을 수행하게 되면 반복적으로 면적 값을 수집할 수 있는데, 그 수집되는 다수의 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하면 도 3과 같이 나타낼 수 있다.
상기 설정과정(S22)은 면적 정속구간을 설정하기 위한 상한값과 하한값 및 면적 정속구간의 단위 시간을 임의로 설정하는 과정이다.
여기서, 상기 상한값과 하한값 및 면적 정속구간의 단위 시간은 기기의 구동조건, 사용환경 등의 요소를 고려하여 적합한 값으로 다양하게 형성될 수 있음은 물론이며, 상기 면적 정속구단의 단위 시간은 적어도 둘 이상의 면적 값이 포함되는 시간으로 설정하되 적게는 수초로 많게는 일, 월, 년 등의 시간 단위로 설정할 수 있다.
상기 구간 수집과정(S23)은 시간의 흐름에 따라 배치되는 면적 값이 설정된 단위 시간 동안 상기 상한값과 하한값을 초과하지 않는 구간을 면적 정속구간으로 하고, 그 면적 정속구간을 반복적으로 수집하는 과정이다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 면적 값이 설정된 상기 상한값과 하한값을 초과하지 않으면서 상기 단위 시간을 유지하면, 그 단위 시간의 구간을 상기 면적 정속구간으로 하며, 이러한 상기 면적 정속구간을 반복하여 수집한다.
이때, 상기 단위 시간 내에 상기 면적 값이 상기 상한값 또는 하한값을 초과하면, 그 초과 부분은 배제하고 상기 상한 또는 하한값을 초과한 면적 값 다음의 면적 값부터 다시 상기 면적 정속구간을 추적 수집하도록 한다.
상기와 같은 과정을 통해 기기가 반복적으로 수행하는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 상기 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하게 된다.
상기 평균값 수집단계(S30)는 상기 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값을 반복적으로 수집하는 단계이다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 정속구간 수집단계(S20)의 과정을 통해 반복적으로 수집되는 상기 면적 정속구간에 포함되는 면적 값들에 대한 평균값을 수집하는 과정으로, 이렇게 수집되는 평균값에 대한 정보는 후설될 상기 임계값 설정단계(S40)에서 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 임계값을 설정하는 기반이 된다.
상기 임계값 설정단계(S40)는 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값을 설정하는 단계이다.
여기서, 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값은 상기 면적 정속구간의 면적 평균값이 비정상적으로 증대하거나 감소하면 경보하기 위한 값으로 기기의 종류, 사용환경, 수명 및 면적 정속구간의 크기 등을 고려하여 다양한 크기의 값으로 다양한 개수로 설정할 수 있는데, 일 예로 상기 평균값에 대한 면적 임계값을 경보 임계값, 위험 임계값 등으로 구분하여 설정하여 경보에 대한 수위를 다양하게 형성하여 기기의 이상징후를 경보할 수 있음은 물론이다.
상기 검출단계(S50)는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정의 에너지 파형에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하고, 그 수집된 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값이 상기 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 단계이다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수집되는 면적 정속구간의 면적 값에 대한 평균값이 상기 임계값 설정단계(S40)에서 설정된 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값을 초과하지 않으면 기기를 안정적인 상태로 검출하고, 반대로 상기 면적 정속구간의 평균값이 상기 면적 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 기기의 이상징후를 검출하여 기기의 점검 및 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 인해 설비의 전체적인 가동이 중단되어 발생할 수 있는 경제적인 손실을 미연에 방지할 수 있도록 유도한다.
또한, 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20) 및 평균값 수집단계(S30)에서 반복적으로 설정 수집되는 면적 정속구간의 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 평균값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 면적 기울기 정보를 수집하는 면적 기울기 정보 수집단계(S60)를 더 포함한다.
즉, 도 5와 도시된 바와 같이 면적 정속구간의 면적 값에 대한 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후에 직선으로 연결하면, 도 7에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.
이때, 상기 면적 정속구간의 평균값을 연결하는 직선의 기울기 값은 기울기가 상승하는 상승 기울기 값(양수)과 기울기가 하강하는 하강 기울기 값(음수)으로 구분할 수 있지만, 모두 절대값으로 기울기 값을 수치화하여 수집한다.
그런 후, 상기 임계값 설정단계(S40)에서 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 기울기의 임계값을 설정한다.
여기서, 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 기울기 임계값은 상기 면적 정속구간의 평균값과 인접하는 다른 면적 정속구간의 평균값을 서로 연결하는 직선의 기울기 값이 비정상적으로 증대되는 경우에 경보하기 위한 값으로 기기의 종류, 사용환경, 수명 및 면적 정속구간의 평균값 등을 고려하여 다양한 크기의 기울기 값으로 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 기울기 임계값을 둘 이상의 임계값, 예를 들어 경보 임계값, 위험 임계값 등으로 구분하여 설정하여 경보에 대한 수위를 다양하게 형성하여 기기의 이상징후를 경보할 수 있음은 물론이다.
그런 후, 상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간에 대한 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 면적 정속구간의 평균값을 서로 직선으로 연결하여 면적 기울기 값을 추출하되, 그 추출된 면적 기울기 값이 상기 면적 기울기의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수집되는 면적 정속구간의 면적 값에 대한 평균값을 서로 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 임계값 설정단계(S40)에서 설정된 상기 면적 기울기 임계값을 초과하지 않으면 기기를 안정적인 상태로 검출하고, 반대로 상기 면적 정속구간의 평균값을 서로 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 면적 기울기 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 기기의 이상징후를 검출하여 기기의 점검 및 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 인해 설비의 전체적인 가동이 중단되어 발생할 수 있는 경제적인 손실을 미연에 방지할 수 있도록 유도한다.
일 예로, 도 8은 면적 기울기 임계값이 5°로 설정되고, 그 설정된 면적 기울기 임계값에 대해 기기의 실시간 면적 정속구간의 평균값을 연결하는 직선의 기울기 값을 대비하여 기기의 이상징후를 비교 검출한 것이다.
한편, 상기 평균값 수집단계(S30)를 대신하여 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20)에서 반복적으로 설정 수집되는 면적 정속구간에서 구간이 시작되는 시작지점과 구간이 종료되는 종료지점 및 구간 내의 임의의 지점 중에서 어느 하나의 지점을 선택하고, 반복 수집되는 다수의 상기 면적 정속구간에서 선택된 지점에 대한 값을 임의 측정값으로 반복 수집하는 임의 측정값 수집단계(S70)를 더 포함한다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 임의 측정값 수집단계(S70)는 면적 정속구간의 임의 특정 지점을 선택하고, 그 지점에 대한 임의 측정값(면적 값)을 면적 정속구간들에서 반복적으로 수집 획득하도록 한다.
이렇게 획득되는 다수의 면적 값(임의 측정값)들은 기기의 이상징후를 검출하는 기반이 된다.
여기서, 상기 면적 정속구간의 임의의 지점으로 중간 지점을 선택하여 상기 면적 정속구간의 중간 지점에 해당하는 면적 값을 반복하여 수집 획득하였으나, 이러한 지점으로 한정하여 선택하는 것은 물론 아니며, 기기의 사용조건, 환경 등의 요인을 고려하여 다양한 지점의 면적 값을 선택 사용할 수 있음은 물론이다.
그런 후, 상기 임계값 설정단계(S40)에서는 면적 정속구간에서 수집되는 임의 측정값에 대한 임의 임계값을 설정한다.
여기서, 상기 면적 정속구간의 임의 측정값에 대한 임의 임계값은 상기 면적 정속구간에서 선택된 임의의 지점에 대한 면적 값이 비정상적으로 증대하거나 감소하는 경우에 경보하기 위한 값으로 기기의 종류, 사용환경, 수명 및 면적 정속구간의 크기 등을 고려하여 다양한 크기의 값으로 다양한 개수로 설정할 수 있는데, 일 예로 상기 면적 정속구간의 임의 지점에 대한 임의 임계값을 경보 임계값, 위험 임계값 등으로 구분하여 설정하여 경보에 대한 수위를 다양하게 형성하여 기기의 이상징후를 경보할 수 있음은 물론이다.
그런 후, 상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간에서 상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 선택된 임의의 지점에 대한 임의 측정값을 추출하고, 그 추출된 임의 측정값이 상기 임의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.
여기서, 기기의 실시간 구동 상태에서 수집되는 면적 정속구간에서의 임의의 지점 역시 상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 선택된 면적 정속구간의 중간 지점으로 동일하게 선택되어 실시간 수집되는 면적 정속구간의 중간 지점에 대한 임의 측정값(면적 값)이 추출 수집됨은 물론이다.
즉, 도 10에 도시된 바와 같이 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수집되는 면적 정속구간에서 임의의 지점에 대한 면적 값(임의 측정값)이 상기 임계값 설정단계(S40)에서 설정된 상기 임의 임계값을 초과하지 않으면 기기를 안정적인 상태로 검출하고, 반대로 상기 면적 정속구간의 임의의 지점에 대한 면적 값이 상기 임의 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 기기의 이상징후를 검출하여 기기의 점검 및 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 인해 설비의 전체적인 가동이 중단되어 발생할 수 있는 경제적인 손실을 미연에 방지할 수 있도록 유도한다.
또한, 상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 반복적으로 수집되는 상기 면적 정속구간의 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 임의 측정값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 임의 기울기 정보를 수집하는 임의 기울기 정보 수집단계(S80)를 더 포함한다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 면적 정속구간의 임의 지점에 대한 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치한 후에 직선으로 연결하면, 도 11에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.
이때, 상기 면적 정속구간의 임의 측정값을 연결하는 직선의 기울기 값은 기울기가 상승하는 상승 기울기 값(양수)과 기울기가 하강하는 하강 기울기 값(음수)으로 구분할 수 있지만, 모두 절대값으로 기울기 값을 수치화하여 수집한다.
그런 후, 상기 임계값 설정단계(S40)에서 면적 정속구간의 임의 측정값에 대한 임의 기울기의 임계값을 설정한다.
여기서, 상기 면적 정속구간의 임의 측정값에 대한 임의 기울기의 임계값은 상기 면적 정속구간의 임의 측정값과 인접하는 다른 면적 정속구간의 임의 측정값을 서로 연결하는 직선의 기울기 값이 비정상적으로 증대되는 경우에 경보하기 위한 값으로 기기의 종류, 사용환경, 수명 및 면적 정속구간의 임의 측정값 등을 고려하여 다양한 크기의 기울기 값으로 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 면적 정속구간의 임의 측정값에 대한 임의 기울기의 임계값은 둘 이상의 임계값, 예를 들어 경보 임계값, 위험 임계값 등으로 구분하여 설정하여 경보에 대한 수위를 다양하게 형성하여 기기의 이상징후를 경보할 수 있음은 물론이다.
그런 후, 상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정되는 면적 정속구간에 대한 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 면적 정속구간의 임의 측정값을 서로 직선으로 연결하여 임의 기울기 값을 추출하되, 그 추출된 임의 기울기 값이 상기 임의 기울기의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수집되는 면적 정속구간의 임의 측정값을 서로 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 임계값 설정단계(S40)에서 설정된 임의 기울기 임계값을 초과하지 않으면 기기를 안정적인 상태로 검출하고, 반대로 상기 면적 정속구간의 임의 측정값을 서로 연결하는 직선의 기울기 값이 상기 임의 기울기 임계값을 초과하면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 기기의 이상징후를 검출하여 기기의 점검 및 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 인해 설비의 전체적인 가동이 중단되어 발생할 수 있는 경제적인 손실을 미연에 방지할 수 있도록 유도한다.
일 예로, 도 12는 임의 기울기 임계값이 4°로 설정되고, 그 설정된 임의 기울기 임계값에 대해 기기의 실시간 면적 정속구간의 임의 측정값을 연결하는 직선의 기울기 값을 대비하여 기기의 이상징후를 비교 검출한 것이다.
한편, 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 값을 기반으로 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하되,
상기 평균값 수집단계(S30)을 대신하여 적어도 둘 이상의 면적 정속구간이 포함될 수 있는 단위 시간의 검출구간을 설정하고, 그 검출구간에 포함될 수 있는 면적 정속구간의 최대 개수를 산출하는 산출단계(S90);를 더 포함한다.
일 예로, 상기 정속구간 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 정속구간의 단위 시간이 1분이고, 상기 산출단계(S90)에서 검출구간의 단위 시간을 1시간(60분)으로 설정하면, 설정된 상기 검출구간의 단위 시간 내에 최대로 검출될 수 있는 면적 정속구간의 최대 개수는 자연스럽게 60개로 산출된다.
여기서, 상기 검출구간은 적어도 둘 이상의 면적 정속구간이 포함될 수 있는 단위 시간으로 설정되는데, 이러한 검출구간의 단위 시간은 기기의 종류, 구동조건, 사용환경 등의 요소를 고려하여 다양한 시간으로 설정될 수 있음은 물론이다.
그런 후, 상기 임계값 설정단계(S40)에서는 상기 산출단계(S90)를 통해 검출구간에 대한 면적 정속구간의 최대 개수를 기반으로 검출구간에 포함되는 면적 정속구간 개수에 대한 임계 개수를 설정한다.
여기서, 상기 검출구간의 면적 정속구간의 개수에 대한 임계 개수는 기기의 이상징후를 검출하기 위한 임계 개수로 기기의 종류, 사용환경, 수명, 검출구간의 단위 시간 등을 고려하여 다양한 개수로 설정될 수 있는데, 상기와 같이 일 예로 1분의 단위 시간을 갖는 면적 정속구간을 최대 60개를 포함할 수 있는 1시간의 상기 검출구간에 대하여 면적 정속구간 개수에 대한 임계 개수로 57개로 설정하며, 이때, 설정되는 임계 개수는 일 예로 설정되는 개수이다.
이러한 상기 임계 개수는 경보 임계 개수, 위험 임계 개수 등으로 구분 설정하여 경보에 대한 수위를 다양하게 형성하여 기기의 이상징후를 경보할 수 있음은 물론이다.
그런 후, 상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 수집하되, 상기 검출구간의 단위 시간 내에 검출된 면적 정속구간의 개수가 상기 임계 개수 미만이면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도한다.
통상 기기에 부하, 손상, 노후 등이 형성되다 보면 면적 정속구간을 설정하기 위한 상한 또는 하한값을 벗어나는 면적 값이 자주 존재하게 되고, 이러한 면적 값은 설정되는 면적 정속구간의 잦은 배제를 유도하게 되므로 일정 단위 시간의 검출구간 내에 포함되는 면적 정속구간의 개수가 점차 줄어들면 기기의 건전성(상태)이 좋지 않은 것으로 볼 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수집되는 면적 값을 기반으로 1분 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 수집하되, 60분 단위 시간의 검출구간 내에 포함되는 면적 정속구간의 개수가 상기 임계값 설정단계(S40)에서 설정된 임계 개수 이상이면 기기를 안정적인 상태로 검출하고, 반대로 상기 검출구간 내에 포함되는 면적 정속구간의 개수가 상기 임계 개수 미만이면 기기를 다소 불안정한 상태로 검출 경보하여 기기의 고장이 발생하기 전에 미리 기기의 이상징후를 검출하여 기기의 점검 및 관리를 유도하는 방식으로 갑작스런 기기의 고장으로 인해 설비의 전체적인 가동이 중단되어 발생할 수 있는 경제적인 손실을 미연에 방지할 수 있도록 유도한다.
상기와 같은 과정으로 기기의 이상징후를 예지하는 본 발명의 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법(100)은 기기가 구동 상태에서 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 파형 정보를 적분한 면적 값을 추출하고, 그 추출된 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간을 통해 면적 정속구간의 면적 평균값에 대한 임계값과 면적 기울기에 대한 임계값을 설정한 후, 기기의 실시간 구동 상태에서 수집되는 면적 정속구간의 면적 평균값을 면적 평균값에 대한 임계값 및 면적 기울기에 대한 임계값과 대비하여 기기의 이상징후가 의심되는 조건이 만족되면 경보하여 적합한 시기에 기기의 정비 및 교체를 수행할 수 있도록 유도하여 기기의 고장으로 인한 막대한 손실을 미연에 예방할 수 있는 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.
한편, 본 발명의 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법(100)은 면적 정속구간에서 추출되는 각종 정보를 기반으로 작업공정을 수행하는 하나의 기기의 이상징후를 검출하는 것으로 설명하였으나, 작업공정을 수행하기 위해 다수의 기기가 사용되는 경우에 각각의 기기에 대해 개별적으로 면적 정속구간을 구축하여 기기의 이상징후를 검출하거나, 각 기기의 면적 정속구간에서 추출되는 정보를 합산 조합하여 작업공정을 수행하는 모든 기기의 이상징후를 함께 검출할 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법(100)은 기기의 에너지 값을 수집, 검출, 대비, 경보할 수 있는 각종 전자기기와 프로그램 등의 조합을 통해 구현될 수 있음은 물론이다.
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.

Claims (6)

  1. 각종 설비에 사용되는 기기의 예지 보전방법에 있어서,
    기기가 구동 상태에서 하나의 작업공정을 수행하는데 소요되는 에너지 크기가 시간의 흐름에 따라 변화되는 에너지 파형 정보를 측정하되, 그 측정되는 에너지 파형을 적분한 면적 값을 수집하는 정보 수집단계(S10);
    상기 정보 수집단계(S10)를 통해 수집되는 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 에너지 파형에 대한 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하되, 그 배치되는 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하는 정속구간 수집단계(S20);
    상기 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값을 반복적으로 수집하는 평균값 수집단계(S30);
    상기 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 임계값을 설정하는 임계값 설정단계(S40); 및
    기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정의 에너지 파형에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하고, 그 수집된 면적 정속구간에 포함되는 면적 값에 대한 평균값이 상기 면적 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 검출단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정속구간 수집단계(S20)는,
    상기 정보 수집단계(S10)에서 수집되는 정보를 기반으로 기기에서 반복적으로 수행되는 작업공정 각각의 면적 값을 시간의 흐름에 따라 배치하는 배치과정(S21)과,
    면적 정속구간을 설정하기 위한 상한값과 하한값 및 면적 정속구간의 단위 시간을 설정하는 설정과정(S22)과,
    시간의 흐름에 따라 배치되는 면적 값이 설정된 단위 시간 동안 상기 상한값과 하한값을 초과하지 않는 구간을 면적 정속구간으로 하고, 그 면적 정속구간을 반복적으로 수집하는 구간 수집과정(S23)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20) 및 평균값 수집단계(S30)에서 반복적으로 설정 수집되는 면적 정속구간의 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 평균값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 면적 기울기 정보를 수집하는 면적 기울기 정보 수집단계(S60)를 더 포함하되,
    상기 임계값 설정단계(S40)에서 면적 정속구간의 평균값에 대한 면적 기울기의 임계값을 설정하며,
    상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간에 대한 평균값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 면적 정속구간의 평균값을 서로 직선으로 연결하여 면적 기울기 값을 추출하되, 그 추출된 면적 기울기 값이 상기 면적 기울기의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 평균값 수집단계(S30)를 대신하여 상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20)에서 반복적으로 설정 수집되는 면적 정속구간에서 구간이 시작되는 시작지점과 구간이 종료되는 종료지점 및 구간 내의 임의의 지점 중에서 어느 하나의 지점을 선택하고, 반복 수집되는 다수의 상기 면적 정속구간에서 선택된 지점에 대한 값을 임의 측정값으로 반복 수집하는 임의 측정값 수집단계(S70)를 더 포함하되,
    상기 임계값 설정단계(S40)에서는 면적 정속구간에서 수집되는 임의 측정값에 대한 임의 임계값을 설정하며,
    상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정 수집되는 면적 정속구간에서 상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 선택된 임의의 지점에 대한 임의 측정값을 추출하고, 그 추출된 임의 측정값이 상기 임의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 임의 측정값 수집단계(S70)에서 반복적으로 수집되는 상기 면적 정속구간의 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 임의 측정값을 서로 직선으로 연결한 후, 그 직선의 기울기를 통해 임의 기울기 정보를 수집하는 임의 기울기 정보 수집단계(S80)를 더 포함하되,
    상기 임계값 설정단계(S40)에서 면적 정속구간의 임의 측정값에 대한 임의 기울기의 임계값을 설정하며,
    상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 설정되는 면적 정속구간에 대한 임의 측정값을 시간의 흐름에 따라 배치하고, 그 배치된 면적 정속구간의 임의 측정값을 서로 직선으로 연결하여 임의 기울기 값을 추출하되, 그 추출된 임의 기울기 값이 상기 임의 기울기의 임계값을 초과하면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 정보 수집단계(S10)와 정속구간 수집단계(S20)에서 수집되는 면적 값을 기반으로 면적 정속구간을 반복적으로 설정 수집하되,
    상기 평균값 수집단계(S30)을 대신하여 적어도 둘 이상의 면적 정속구간이 포함될 수 있는 단위 시간의 검출구간을 설정하고, 그 검출구간에 포함될 수 있는 면적 정속구간의 최대 개수를 산출하는 산출단계(S90)를 더 포함하되,
    상기 임계값 설정단계(S40)에서는 상기 산출단계(S90)를 통해 검출구간에 대한 면적 정속구간의 최대 개수를 기반으로 검출구간에 포함되는 면적 정속구간 개수에 대한 임계 개수를 설정하고,
    상기 검출단계(S50)에서는 기기의 실시간 구동 상태에서 반복적으로 수행되는 작업공정에 대한 면적 값을 기반으로 일정 단위 시간의 면적 정속구간을 수집하되, 상기 검출구간의 단위 시간 내에 검출된 면적 정속구간의 개수가 상기 임계 개수 미만이면 경보하여 기기의 점검 관리를 유도하는 것을 특징으로 하는 면적에 대한 정속 정의를 통한 기기의 예지 보전방법.
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