실패 분석을 위한 올바른 기술 선택

과거의 실패로부터 배우는 것이 미래의 장비 고장을 이해하고 예방하는 가장 좋은 방법입니다. 실제로 그 학습 과정은 실패 분석이라는 우산 아래에 있습니다.

요즘에는 선택할 수 있는 실패 분석 기술이 많이 있습니다. 모두 특정 장점, 과제 및 사용 사례와 함께 제공됩니다. 사용할 수 있는 것, 취해야 하는 단계 및 상황에 적합한 기술이 무엇인지 알아보겠습니다.

실패 분석이란 무엇입니까?

고장 분석은 일반적으로 자산 오작동/고장의 근본 원인을 식별하기 위해 고장 데이터를 수집하고 분석하는 프로세스입니다. 이 정보는 기계/구성품 설계를 개선하고, 유지보수 일정을 조정하고, 유지보수 프로세스를 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 궁극적으로 자산의 신뢰성을 높이는 것이 목표입니다.

장애 분석 프로세스는 일반적으로 장애가 이미 발생한 후에 수행됩니다. 이는 RCA(Root Cause Analysis) 프로세스의 필수적인 부분입니다. 그러나 잠재적인 고장을 유발할 수 있는 다양한 요인을 파악하는 데에도 사용할 수 있으므로 올바른 예방 방법을 선택하고 적용할 수 있습니다.

목적에 따라 고장 분석은 플랜트 및 유지 관리 엔지니어, 신뢰성 엔지니어 또는 고장 분석 엔지니어가 수행할 수 있습니다.

유지보수 엔지니어는 플랜트 운영에 대한 지식을 기반으로 1차 고장 분석을 수행합니다. 내부 팀에 필요한 전문 지식이 없는 경우 장애 분석 서비스를 제공하는 컨설턴트를 고용하는 것이 좋습니다.

마지막으로 신뢰성 엔지니어는 다양한 오류 분석 기술을 사용하여 내결함성을 개선하고 시스템의 견고성을 보장합니다.

실패 분석의 일반적인 사용 사례

실패 분석을 수행하는 가장 일반적인 이유는 아래에 설명되어 있습니다.

근본 실패 원인 파악

많은 경우에 기계 고장은 제때 해결되지 않은 더 깊은 문제의 표면적 표현입니다. 때로는 서로 다른 요인의 조합으로 인해 예기치 않은 고장이 발생합니다.

고장은 비용이 많이 들고 파괴적이기 때문에 유지보수 팀은 이를 방지하기 위해 많은 노력을 기울여야 합니다. 일상적인 유지 관리 외에도 근본 고장 원인을 식별하고 제거하는 것이 고장을 막는 가장 좋은 방법입니다.

잠재적 장애 방지

기계 또는 시스템에는 상호 연결되고 상호 의존적인 구성 요소가 많이 있습니다. 이러한 구성 요소는 시스템 전체에 오류를 일으킬 확률이 동일하지 않습니다. 시스템에 대한 정보와 데이터는 잠재적인 장애 가능성을 분석하는 데 사용할 수 있습니다.

테스트 및 시뮬레이션을 실행하여 가장 취약한 링크를 찾고 개선할 수 있습니다. 설계 조정을 통하거나 운영 및 유지 관리 권장 사항을 변경하여 개선할 수 있습니다.

제품 디자인 개선

이전 단락에서 언급했듯이 고장 분석은 장비 또는 구성 요소 설계를 개선하기 위해 수행할 수 있습니다. 엔지니어는 다양한 실패 분석 기술을 사용하여 설계에서 잠재적인 문제를 식별할 수 있습니다.

보다 실용적인 측면에서 최종 제품에 사용할 구성 요소 및 재료의 특성을 평가하기 위해 파괴 테스트를 수행할 수도 있습니다.

이러한 테스트 및 분석에서 얻은 통찰력은 제품 품질을 생성하거나 개선하는 데 사용됩니다.

규정 준수 보장

정부 또는 산업 기관에서 부과하는 규정 및 표준에는 종종 오류 분석이 필요합니다. 제품이 필수 표준을 준수하는지 확인하기 위해 실패 분석 방법이 사용됩니다.

책임 평가

실패와 관련된 법적 절차는 실패의 원인을 분석해야 합니다. 계약의 조건이 충족되었는지 확인하기 위해 특정 보험 청구 합의의 일부로 동일한 작업이 수행됩니다. 이러한 경우 실패 분석이 법적 요구 사항이 될 수 있습니다.

물론 실패 분석 결과는 소송으로부터 보호받을 수도 있습니다.

실패 분석 수행 단계

실패 분석 기술은 특정 사용 사례에 따라 크게 다릅니다. 즉, 실패 분석을 수행하는 단계는 동일한 패턴을 따릅니다.

1단계:문제 정의

잘 정의된 문제 설명은 모든 심층 분석에 필수적입니다. 고장 분석을 위해서는 엔지니어가 문제를 가능한 한 명확하고 간결하게 정의해야 합니다. 문제 설명에는 다음에 대한 세부정보가 포함되어야 합니다.

<울>

발생한 오류

수집해야 하는 데이터

사용할 실패 분석 기법

실패 분석에 대한 기대치(목표)

2단계:실패 데이터 수집

모든 관련 데이터를 수집해야 합니다. 여기에는 양적 데이터와 정성적 데이터가 모두 포함됩니다.

정량적 데이터는 작업 데이터, 유지 보수 데이터, 기계 수명 등을 나타냅니다. 다음을 얻을 수 있습니다.

<울>

유지보수 기록에서

CMMS 데이터베이스 또는 자산 상태 및 성능을 모니터링하는 데 사용되는 기타 도구에서

문제 해결을 통해

시각 검사 수행(고장 조사의 일부로)

정성적 데이터는 쉽게 정량화할 수 없습니다. 이러한 데이터는 기계 운영자, 유지보수 기술자, 운영 관리자 등을 인터뷰하여 얻습니다. 고장과 관련된 모든 관련 데이터를 수집해야 합니다.

3단계:실패 타임라인 만들기

근본 원인은 우리가 관찰하는 표면 수준의 실패를 형성하는 연쇄 반응을 초래합니다. 수집된 장애 데이터는 발생한 이벤트 시퀀스를 밝힐 수 있습니다. 충분한 정보가 있으면 분석을 수행하는 팀이 실패 타임라인을 생성할 수 있습니다. 이것은 분석 과정에 시각적, 정신적 도움을 줍니다.

타임라인을 통해 이벤트 간의 인과 관계를 명확하게 파악할 수 있기를 바랍니다.

4단계:유용한 데이터를 선택하고 나머지는 폐기

이전 단계에서 생성된 타임라인은 유용한 데이터를 식별하는 데에도 사용됩니다. 2단계에서 수집된 양적 및 정성적 데이터는 타임라인의 이벤트에 매핑됩니다. 타임라인에서 위치를 찾는 데이터는 최종 분석에 유용합니다.

나머지 데이터는 실패를 일으킨 이벤트와 관련이 없으므로 버릴 수 있습니다. 이러한 방식으로 장애 분석 팀은 관련 없는 정보를 분석하는 데 시간과 노력을 낭비하지 않을 것입니다.

5단계:선택한 실패 분석 기술 관리

다음 단계는 선택한 고장 분석 기술을 수행하는 것입니다(다음 섹션에서 이에 대해 설명합니다). 선택한 방법은 특정 사용 사례, 산업 및 분석을 수행하는 오류 분석 엔지니어의 경험에 따라 다릅니다.

6단계:결과 검토, 솔루션 테스트 및 적용

고장 분석 결과를 자세히 연구합니다. 대부분의 경우 고장 분석의 목적은 미래의 고장을 예방할 수 있는 해결책을 구현하는 것입니다. 제안된 다양한 솔루션을 테스트하고 최상의 솔루션을 사용하여 시스템/기계를 개선합니다.

일반적인 고장 분석 기술

실패 분석은 정확한 과학이 아닙니다. 그것은 실패의 진정한 원인에 대한 호기심 많은 탐구이며 기술로 간주 될 수 있습니다.

그러나 구조 없이는 고장 분석을 수행할 수 없습니다. 수년에 걸쳐 엔지니어들은 모든 종류의 실패를 분석하기 위한 프레임워크로 사용할 수 있는 몇 가지 기술을 개발했습니다.

가장 널리 사용되는 고장 분석 기술은 아래에 설명되어 있습니다.

5가지 이유

5가지 이유 이벤트 간의 인과 관계를 식별하는 데 사용되는 간단한 방법론을 나타냅니다. 초기 문제가 발생한 "이유"에 대한 질문을 기반으로 합니다. 첫 번째 대답은 다음 "왜" 질문에 대한 기초를 형성합니다. 우리는 근본적이거나 완전히 통제할 수 없는 문제에 도달할 때까지 이것을 계속 묻습니다.

권장 자료: 5가지 이유:궁극적인 근본 원인 분석 도구.

피쉬본 다이어그램/이시카와 다이어그램

피쉬본 다이어그램(일명 이시카와 다이어그램) 생선뼈 형태로 시각화한 고장분석기법입니다. 머리는 분석 중인 문제를 나타내고 뼈는 잠재적인 원인을 나타냅니다.

전체 다이어그램은 여러 요인이 우리가 조사하고 있는 실패/사건/영향으로 이어질 수 있다는 아이디어에 기반을 두고 있습니다. 의료분야, 항공우주산업, IT분야의 공정개선에 널리 사용되고 있습니다.

권장 자료: 근본 원인 분석을 위해 Fishbone 도구를 사용하는 방법.

고장 모드 및 영향 분석(FMEA)

FMEA 선제적 고장분석 기법이다. 과거 데이터와 미래 예측의 도움으로 잠재적인 실패를 예측하는 데 사용됩니다. 기계가 고장나는 잠재적인 방법과 각 고장의 결과를 살펴봅니다.

고장 모드 및 영향 분석은 시스템의 각 부분이 전문가 팀의 정밀 조사를 받는 예방적 결함 분석 기술입니다. 이는 엄격한 브레인스토밍 세션을 촉발하는 프레임워크 역할을 합니다.

이 기술은 신뢰성 엔지니어링, 안전 엔지니어링 및 품질 관리에 광범위하게 사용됩니다.

권장 자료: FMEA 및 FMECA:실패 모드 및 영향 분석을 수행하는 방법.

오류 트리 분석(FTA)

오류 트리 분석 부울 논리 관계를 사용하여 실패의 근본 원인을 식별합니다. 실패가 시스템을 통해 전파되는 방식을 모델링하려고 합니다. 이를 통해 안정성 엔지니어는 구성 요소 오류가 항상 시스템 전체의 오류로 이어지는 것은 아닌 적절한 중복성을 가진 잘 정의된 시스템을 생성할 수 있습니다.

이미지 소스

FTA는 항공산업, 발전, 방위산업 분야에서 널리 활용되고 있습니다.

권장 자료: 결함 트리 분석이란 무엇이며 어떻게 수행합니까?

파레토 차트

일반적으로 모든 시스템에서 결과(또는 실패)의 80%는 모든 잠재적 원인의 20%에서 발생합니다.

이 원리를 파레토 원리(일부는 80-20 법칙으로 알고 있음)라고 합니다. 인과 관계의 이러한 편향은 사람과 국가 간의 부의 분배에서 기계의 실패 원인에 이르기까지 다양한 분포에서 분명합니다.

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파레토 차트는 가장 많은 실패를 일으키는 근본 원인을 식별하는 정량적 도구입니다. 여러 근본 원인을 해결해야 하지만 리소스가 부족한 시나리오에서 널리 사용됩니다.

권장 자료: 파레토 차트를 사용하여 근본 원인 분석을 수행하는 방법.

장벽 분석

장벽 분석 대상의 안전에 대한 장벽을 결정하는 근본 원인 분석 방법입니다. 여기서 대상은 장애로부터 보호되어야 하는 구성 요소, 기계 또는 시스템으로 정의됩니다.

기계 고장을 일으킬 수 있는 다양한 경로가 식별됩니다. 안전한 작동에 대한 장벽으로 작용하는 이러한 경로의 요소가 결정됩니다. 시스템의 문제를 제거하도록 변경되었습니다.

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장벽 분석은 성공적인 운영에 대한 장애물을 식별합니다. 결과적으로 장벽이 우회되거나 제거됩니다. IT 업계에서 널리 사용되는 근본 원인 분석 기법입니다.

권장 자료: 근본 원인 조사를 위한 장벽 분석 샘플.

고장 분석 기술의 빠른 비교

다음은 내부 팀이 이를 사용하도록 교육하는 데 필요한 시간, 각각을 수행하는 데 걸리는 시간, 각 실패 분석 방법의 주요 장점 및 제한 사항을 기준으로 FA 기술을 비교한 빠른 표입니다.

주요 요약

실패 분석은 다양한 목적을 가진 다목적 도구입니다. 과거 실패를 조사하고, 실패 메커니즘을 이해하고, 미래의 실패 모드를 예측하는 데 사용할 수 있습니다.

고장 분석을 수행하기 위한 '모든 솔루션에 맞는 단일 크기'는 없습니다. 기술 선택은 분석 목표, 사용 가능한 리소스, 관련 데이터에 대한 액세스, 오류 분석 팀이 알고 사용하는 것을 선호하는 것에 따라 달라집니다.