예측 유지 관리에서 예후 이해
정의: 예후란 무엇인가?
예지 (잔여 유효 수명 추정 또는 고장 예측이라고도 함)은 감지된 결함이 기능적 고장을 일으키거나 개입이 필요하기까지 얼마나 남았는지 추정하는 프로세스입니다. 예후는 다음과 같습니다. 결함 감지 (문제가 존재한다는 것을 식별) 및 진단 (문제가 무엇인지 식별) 분석을 통해 "언제 행동해야 합니까?"라는 중요한 질문에 답합니다. 진동 진행 추세, 결함 유형 특성, 장비 작동 조건.
정확한 예후는 다음을 만듭니다. 예측 유지 보수 진정한 예측성을 갖추고 있어 최적의 시기에 유지보수 일정을 수립할 수 있습니다(너무 이르면 남은 수명을 낭비하고, 너무 늦으면 고장의 위험이 있으므로). 또한, 리드가 긴 부품을 조달하고, 자원을 할당하고, 생산 일정을 조정할 수 있습니다.
예후 방법
1. 추세 외삽법
가장 일반적이고 실용적인 방법:
- 시간에 따른 과거 진동 데이터 플롯
- 추세선(선형, 지수 등)에 적합
- 알람 또는 실패 임계값이 초과된 시점을 예측하기 위해 외삽합니다.
- 새로운 측정값마다 예측을 업데이트합니다.
- 정확성: 중간(추세가 지속된다고 가정)
- 요구 사항: 충분한 추세 기록(최소 6개 이상의 데이터 포인트)
2. 물리 기반 모델
- 파손 물리학(균열 성장, 파편 확산)에 대한 이해를 활용하세요.
- 모델은 스트레스, 주기, 환경에 따라 진행 상황을 예측합니다.
- 예: 균열 성장에 대한 파리법, 베어링 L10 수명 계산
- 정확성: 모델 매개변수가 알려져 있으면 좋습니다.
- 요구 사항: 자세한 장비 및 운영 데이터
3. 경험 기반(과거 데이터)
- 유사 장비의 과거 실패 사례를 바탕으로
- 과거 병력에 따른 일반적인 진행률
- 경험적 관계(진동 레벨 → 고장 시간)
- 정확성: 공정하고 장비별
- 요구 사항: 과거 실패 데이터베이스
4. 통계/머신러닝
- 과거 진행 데이터에 대한 알고리즘 학습
- 많은 유사한 사례에서 패턴 인식
- 확률적 예측
- 정확성: 충분한 데이터가 있으면 매우 좋을 수 있습니다
- 요구 사항: 대규모 데이터 세트, 계산 리소스
예후 정확도에 영향을 미치는 요인
추세 데이터 품질
- 더 많은 데이터 포인트 → 더 나은 추세 정의
- 일관된 측정 → 신뢰할 수 있는 추세
- 적절한 병력(최소 개월)
- 깨끗한 데이터(이상치 식별)
단층 진행 특성
- 예측 가능한 진행: 예측하기 쉬움(점진적인 베어링 마모)
- 진행 가속화: 더 단단함(베어링 파편 성장 기하급수적)
- 불규칙한 진행: 어려움(느슨함, 간헐적 마찰)
- 갑작스러운 실패: 예측 불가능(균열로 인한 샤프트 파손)
작동 조건 안정성
- 안정적인 조건 → 신뢰할 수 있는 예측
- 가변적인 하중/속도 → 예측의 불확실성
- 프로세스 변경으로 인해 진행 속도가 빨라지거나 느려질 수 있습니다.
잔여 유용 수명(RUL) 추정
정의
- 현재 상태에서 실패 또는 개입 임계값까지의 시간
- 운영 시간, 일 또는 달력 시간으로 표현됨
- 새로운 데이터가 수집됨에 따라 지속적으로 업데이트됨
신뢰 구간
- RUL은 불확실성이 있는 추정치입니다.
- 범위로 표현(90% 신뢰도 기준 30~90일)
- 실패가 다가올수록 불확실성이 감소합니다(더 많은 데이터)
- 중요 장비에 대한 보수적인 추정
예
- 2g 봉투 진폭에서 베어링 결함 감지됨
- 역사적 진행: 일반적으로 60일 동안 2g → 10g(경보 수준)
- 현재 속도: 주당 0.5g 증가
- 예측: 약 10주 후 경보 수준 도달
- 권장 사항: 6-8주 이내에 유지 관리 일정을 잡으세요.
응용 프로그램
유지 관리 일정
- RUL이 최적의 타이밍을 나타낼 때 계획 중단
- 생산 일정에 맞춰 조정
- 가동 중지 시간을 최소화하기 위한 그룹 수리
- 조기 개입과 늦은 개입을 모두 피하십시오
부품 관리
- 적절한 리드타임으로 예비 부품을 주문하세요
- 비용 지출을 서두르지 마세요
- 안전 재고 요구 사항 감소
- 예측에 따른 적시 공급
자원 할당
- 여러 개의 저하된 기계 중에서 우선 순위를 지정합니다.
- 가장 시급한 필요에 제한된 자원을 할당하세요
- 인력 배치 계획
- 도구 및 장비 스테이징
과제와 한계
예측 불확실성
- 단층 진행은 완벽하게 예측할 수 없습니다.
- 운영 조건이 변경될 수 있습니다
- 예상치 못한 가속이 가능합니다
- 항상 안전 여유를 유지하세요
데이터 요구 사항
- 적절한 추세 기록이 필요합니다
- 결함 개발 초기에는 예측이 덜 확실합니다.
- 더 많은 데이터가 수집됨에 따라 개선됨
다중 실패 모드
- 한 모드가 실패를 일으키는 동안 다른 모드가 실패를 예측하는 것
- 포괄적인 모니터링이 도움이 됩니다
- 모든 활성 분해 메커니즘을 고려해야 합니다.
예후 정확도 향상
측정 빈도 증가
- 더 많은 데이터 포인트 → 더 나은 추세 정의
- 가속도를 더 일찍 감지하세요
- 예측 불확실성 감소
여러 매개변수
- 진동 + 온도 + 오일 분석
- 확인 지표는 신뢰를 향상시킵니다.
- 매개변수에 따라 리드타임이 다를 수 있습니다.
지속적인 업데이트
- 새로운 측정을 할 때마다 예후를 수정하세요
- 초기 예측에만 의존하지 마십시오
- 실제 진행 속도에 맞춰 조정
예지(Prognosis)는 진정한 예측 유지보수와 단순 상태 모니터링을 구분하는 예측 요소입니다. 추세 데이터와 고장 진행 상황을 파악하여 잔여 유효 수명과 고장 발생 시점을 예측함으로써, 예지(Prognosis)는 장비 활용도를 극대화하는 동시에 신뢰성을 유지하는 최적화된 유지보수 시기를 가능하게 합니다. 이는 상태 기반 유지보수 전략의 궁극적인 목표입니다.
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