제 1장 서론 1.1 신뢰성 개념과 중요성 1.2 제품의 수명주기와 신뢰성 1.3 신뢰성의 역사적 배경

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1 제 1장 서론 1.1 신뢰성 개념과 중요성 1.2 제품의 수명주기와 신뢰성 1.3 신뢰성의 역사적 배경
1.4 신뢰성 문제와 응용 1.5 신뢰성의 응용분야 1.6 이 책의 범위와 구성

2 1.1 신뢰성 개념과 중요성 고장의 사전적 의미 - 기대 또는 요구수준에 미치지 못하거나 모자라는 것
Witherell(1994)의 정의 - 산업체 공장, 제조된 제품, 공정, 재료 또는 서비스가 노화되거나 의도된 기능을 효과적으로 수행할 수 없게 하는 사건이나 조건 고장이 발생하면 제품의 종류에 따라 그 영향의 심각도에 차이가 있음 자동차 에어컨, 타이어 펑크 및 브레이크의 고장, 비행기 충돌, 교량 붕괴, 원자로 고장 고장의 발생- 설계, 제조 또는 건설, 보전 및 작동, 인간적 요인 예) 엔진이 설계된 것보다 높은 부하에서 작동될 때 출력은 증가하지만 고장을 재촉. 소비자는 생산자에게 고장으로 인한 피해에 대한 보상을 요구 제조물 책임법 및 보증제도의 법제화 대두 제조업자의 과실  제조물의 결함 ‘담뱃불 화재 배상하라’ 소장 접수 경기도는 “제조물책임법에 모든 제품 제조자는 부주의로 인한 안전사고 방지대책(대체설계)을 세우도록 돼 있다”며 “KT&G는 2005년부터 외국에 화재안전담배를 수출하면서 국내에는 시판조차 않고 있는 것은 물론 오히려 담배가 잘 타도록 만들고 있다”고 주장했다.

3 1.1 신뢰성 개념과 중요성 신뢰성의 정의(ISO 8402) -제품이 명시된 기간 동안 주어진 환경과 운용조건에서
요구되는 기능을 수행할 수 있는 능력(확률) 신뢰성의 향상 : 고장, 고장의 결과 및 고장회피기법을 이해 시스템적 접근법 필요. 시스템적 접근법 : 문제 해결을 위해 수학적 모형을 사용 품질의 8가지 특성 성능 (Performance) 특색 (Features) 신뢰성 (Reliability) 적합성 (Conformance) 내구성 (Durability) 서비스성 (Serviceability) 미적특성 (Aesthetics) 평판 (Perceived quality)

4 1.2 제품의 수명주기와 신뢰성 제품 수명주기 소비자 요구조건
제품의 초기 개념 ~ 시장에서 대체/폐기될 때까지의 기간. 소비자 요구조건 - 성능, 외관, 견고성, 사용 편의성, 수리 이용성, 애프터 서비스 생산자 - 소비자의 요구조건을 만족시킬 수 있도록 제품 구현

5 ? 29% 25% 19% 17% 14% 12% 1.2 제품의 수명주기와 신뢰성 신제품의 실패원인 고객 요구사항의 잘못된 파악
제품 문제 마케팅 실패 높은 제조원가 17% 14% 12% 경쟁전략의 실패 부적절한 출시 타이밍 기술적인 문제

6 1.2 제품의 수명주기와 신뢰성 그림 1.2 는 제품의 설계단계에서 신뢰성 성장에 관한 전형적인 시나리오.
제품의 신뢰성- 특정 목표값을 기준으로 타당성 검토. 초기 생산단계에서 생산된 제품의 신뢰성은 통상 제조공정의 변동으로 인해 설계 원형의 신뢰성보다 낮게 됨 공정관리 및 품질관리에 의한 변동 감소 혹은 제거 -> 제품 신뢰성 향상

7 1.3 신뢰성의 역사적 배경 제1차 세계대전 이후- 미국과 영국에서 기술적 의미로 도입.
1930년대 초- Shewhart, Dodge와 Romig이 통계적 방법을 활용하는 이론적 기초를 설립. 제2차 세계대전 중- 미국, 신뢰성에 대한 조직적인 연구에 착수 1950년 12월- 미 공군, 전자기기 신뢰성 위원회를 구성. 1952년- 전자기기 신뢰성 자문위원회(AGREE)로 승격. 1957년- AGREE의 연구보고서가 발간(오늘날 신뢰성 공학 발전에 획기적인 기여)

8 1.3 신뢰성의 역사적 배경 1950년대 말과 1960년대 – 미국, Mercury 및 Gemmini 프로그램과 연결된
우주 연구에 관심집중. 1958년- 미국항공우주국(NASA) 창설. 1965년- 국제전기위원회(IEC) 내에 장치와 부품의 신뢰성 기술위원회가 발족. 1970년대- 원자력 발전소의 건설과 운용에 관련된 위험 및 안전측면에 관심이 증대.

9 1.4 신뢰성 문제와 접근법 소프트웨어신뢰성 하드웨어신뢰성 인간신뢰성
신뢰성 문제 - 하드웨어, 소프트웨어, 인간 신뢰성으로 분류. 하드웨어 신뢰성의 분석방법 - 물리적 접근법, 통계적 접근법 어떤 사건 A가 발생할 확률을P(A)로 나타낼 경우 신뢰도는 다음 식으로 나타낼 수 있다. 상호작용 소프트웨어신뢰성 하드웨어신뢰성 인간신뢰성

10 1.4 신뢰성 문제와 접근법 그림 1.4는 S(t) 및 L(t)를 예시한 것이며 제품의 고장시간 T는 S(t)<L(t) 가 될 때까지의 최단시간으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

11 1.4 신뢰성 문제와 접근법 물리적 접근법은 빔(beam) 및 교량과 같은 구조물의 신뢰성 분석에 주로 사용되므로 구조 신뢰성 분석이라고도 한다. (Melchers, 1999) 통계적 접근법에서는 부품의 운용 부하 및 강도에 관한 정보가 고장시간 T의 분포함수 F(t)로 모형화.

12 1.5 신뢰성의 응용분야 위험분석 환경보호 품질 보전과 운용 최적화 엔지니어링 설계 품질/신뢰성 입증
시스템 내 잠재 사고사상(accidental event)의 식별 및 기술 사고사상의 잠재적 원인 식별 결과분석 환경보호 가스/물 청정 시스템과 같은 반공해 시스템의 설계 및 운용에 신뢰성 연구가 활용될 수 있다. 환경위험분석은 표준위험분석과 동일한 절차에 따라 수행되며 신뢰성 분석과 동일한 인터페이스를 갖는다. 품질 품질과 신뢰성 개념은 서로 밀접하게 연결되어 있으며 신뢰성은 가장 중요한 품질특성 중 하나로 인식된다. 보전과 운용 최적화 보전은 시스템 고장을 예방하고 고장난 시스템의 기능을 회복시켜 주기 위하여 수행된다. 따라서 보전의 주요 목적은 시스템 신뢰성과 제조/운용의 균일성을 유지하거나 개선하는 것이다. 엔지니어링 설계 신뢰성은 제품의 중요한 품질특성의 하나로서 신뢰성 보증은 엔지니어링 설계프로세스에서 고려해야 할 중요한 의제이다. 품질/신뢰성 입증 정부기관들은 기술 시스템의 생산자 및 사용자에게 시스템이 특정 요구조건을 만족시킨다는 것을 입증하도록 요구한다. 문서화된 품질/신뢰성은 항공, 우주, 자동차, 원자력, 방위산업 등 여러 산업 분야에서 요구되고 있다.

13 1.6 이 책의 범위와 구성 1장 : 서론 2장 : 기초 확률분포 3장 : 신뢰성 척도 4장 : 구조함수와 시스템 신뢰도
5장 : 부품중요도와 중복설계(*) 6장 : 고장모형(*) 7장 : 고장해석 8장 : 수리 가능 시스템 분석 9장 : 최적 보전관리 10장 : 수명자료 분석 11장 : 가속수명시험