신뢰성 설계

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이 무료 3시간 디지털 세미나에서는 DfR 프로세스의 올바른 실행에 필요한 DfR 비즈니스 사례와 모범 사례를 살펴보겠습니다. 일반적인 DfR 프레임워크가 어떤 모습인지, 그리고 해당 표준 작업 프로세스 내에서 방법론과 도구가 어디에 위치하는지 보여드리겠습니다. 또한 귀사의 신뢰성 프로그램 개선을 위한 옵션과 실행 방법을 검토할 것입니다.

원래 2021년 6월 15일에 발표됨

ReliaSoft 소프트웨어가 DFR 프로세스 촉진에 어떻게 도움이 되는가

제품이 받는 응력이 그 강도를 초과할 때 어떤 제품도 파손된다. 고장 확률을 줄이기 위해서는 응력과 강도 사이의 간섭을 줄여야 합니다. 이를 달성하기 위해서는 DFR 프로세스와 같은 체계적인 프로세스가 필요합니다. 이 프로세스는 귀사의 특정 산업 분야, 기업 문화 및 회사 내 기존 프로세스에 따라 조정 및 맞춤화될 수 있습니다.

ReliaSoft 소프트웨어 제품을 활용하면, 고장 물리학에 대한 이해, 문제 발견을 위한 테스트, 신뢰성 예측을 위한 통계적 분석 방법을 바탕으로 생산 출시 전에 잠재적 고장 모드를 설계 단계에서 제거하거나 완화하는 데 중점을 둔 DfR(Design for Reliability) 프로세스를 통해 신뢰할 수 있는 제품을 시장에 출시하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. DfR는 시장에 기본적인 제품 제공을 넘어 진정한 경쟁 우위를 창출하고자 하는 기업들에게 다양한 기회를 열어줄 수 있으며, 이 과정에서 신뢰성은 고객 만족도에 핵심적인 역할을 합니다.

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제품의 신뢰성 요구사항 및 목표와 최종 사용자 제품 환경/사용 조건을 정의하십시오. 이러한 작업은 시스템 수준, 어셈블리 수준, 구성 요소 수준 또는 심지어 고장 모드 수준까지 수행될 수 있습니다.

사용 목적과 환경 조건을 결정하는 것은 모든 DfR 프로그램의 중요한 초기 단계입니다. 기업들은 자사가 무엇을 위해 설계하는지, 그리고 자사 제품이 견뎌야 할 스트레스 유형이 무엇인지 파악해야 합니다. 조건은 고객 설문조사, 환경 측정 및 샘플링을 바탕으로 결정될 수 있습니다.

ReliaSoft BlockSim 소프트웨어에서 제공 및 지원되는 다양한 할당 기법을 사용하여, 전체 신뢰성 목표를 달성하는 데 필요한 시스템 신뢰성 요구사항을 결정할 수 있습니다. 요구사항이 정의되면 설계 요구사항으로 전환된 후 제조 요구사항으로 전환되어야 합니다. ReliaSoft BlockSimaltDefinealt에 대해 자세히 알아보기titletitle

이 단계에서는 제품이 수행해야 할 기능에 대한 명확한 그림이 그려지기 시작합니다. 이 신제품으로 인해 얼마나 많은 변화가 도입되는지 이해하는 것이 중요합니다. 제품은 기존 제품의 업그레이드일 수 있으며, 기존 제품을 새로운 시장이나 응용 분야에 도입하는 경우일 수도 있습니다. 또한 시장에 새로 나온 것은 아니지만 회사에 새로 도입되어 완전히 새로운 제품으로 출시될 수 있는 제품일 수도 있습니다. 디자인이나 애플리케이션 변경이 늘어날수록 제품과 기업의 성공에 더 많은 신뢰성 위험이 발생합니다.

ReliaSoft XFMEA 소프트웨어를 사용하면 잠재적 고장 모드를 식별하고, 해당 고장 모드와 관련된 위험을 평가하며, 시정 조치를 위한 문제의 우선순위를 정하고, 가장 심각한 우려 사항을 해결하기 위한 시정 조치를 식별 및 수행할 수 있습니다. 적절히 적용된 DFMEA는 요구사항, 고객 사용 및 환경 정보를 입력으로 받아, 그 결과를 통해 다수의 신뢰성 중심 활동을 시작하거나 정보를 제공합니다. ReliaSoft XFMEAalt에alt 대해 자세히 알아보기 alt식별alttitletitle

설계 단계 초기에 제품의 신뢰성을 평가하는 것은 매우 중요하며, 초기 대략적인 추정치라도 반드시 수행해야 합니다. 이는 엔지니어링 판단 및 전문가 의견을 바탕으로 한 추정, 시뮬레이션 모델, ReliaSoft Weibull++ 소프트웨어를 활용한 유사 제품/부품의 기존 보증 및 시험 데이터 분석, 또는 ReliaSoft Lambda Predict 소프트웨어에서 제공하는 표준 기반 예측을 통해 수행될 수 있습니다. 군사 또는 상업용 표준 라이브러리(예: MIL-217, Bellcore, Telcordia)를 활용하여 초기 MTBF 추정치를 도출하거나, 고장 데이터가 아직 확보되지 않은 경우 서로 다른 설계 개념을 비교할 수 있습니다. ReliaSoft Weibull++ 자세히 알아보기 ReliaSoft Lambda Predict 자세히 알아보기 alt분석 및 평가alttitletitle

이 단계에서는 프로토타입이 테스트 및 보다 상세한 분석을 위해 준비되어야 합니다. 이는 다양한 유형의 테스트를 수행하고, 결과를 분석하며, 설계 변경을 가한 후 테스트를 반복하는 반복적인 과정을 포함합니다.

신뢰성 엔지니어가 제품의 취약점을 발견하고 수명을 예측하며 ReliaSoft Weibull++에서 제공되는 신뢰성 개선 노력을 관리할 수 있도록 다양한 도구가 마련되어 있습니다. 검사를 통해 실패 시간 및 검열 시간과 같은 데이터가 얻어진다. 시험 결과를 분석하여 제품의 신뢰성을 통계적으로 추정하고, 특정 신뢰 구간을 바탕으로 다양한 신뢰성 관련 지표를 계산하는 기법을 적용할 수 있다. 이러한 계산은 제품이 신뢰성 목표를 충족하는지 검증하고, 설계 비교를 수행하며, 고장 및 보증 반품을 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 Weibull++의 가속 수명 시험 모듈을 사용하면 시험 시간을 단축할 수 있으며, 시험 중 가해지는 응력 수준을 신중하게 높임으로써 고장이 더 빨리 발생하게 하여 고장 모드를 신속하게 파악할 수 있습니다.

DfR 프로세스의 매우 중요한 측면에는 XFRACAS 소프트웨어를 활용한 근본 원인 분석 수행도 포함됩니다. 이는 고장 물리 현상에 대한 이해를 높여주고, 시험 전 단계에서 사용된 기법(예: FMEA)으로는 예측하지 못한 문제점을 발견할 수 있게 합니다.

BlockSim의 RBD(반응 블록 다이어그램)를 사용하면 시스템의 전반적인 신뢰성을 모델링하고, 시스템의 취약점을 식별하며, 최적의 신뢰성 할당 방안을 찾고, 서로 다른 설계를 비교하며, 가용성 분석과 같은 보조 분석을 수행할 수 있습니다. 고장 트리 분석은 결함과 위험, 그리고 이를 초래하는 사건들의 조합을 식별하는 데 활용될 수 있습니다. ReliaSoft 제품에 대해 자세히 알아보기 alt정량화하고 개선하세요alttitletitle

이 단계에서는 제품이 대량 생산에 적합한 상태인지 확인해야 합니다. 통계적 방법을 활용하여 최소한의 자원 투입으로 원하는 목표를 입증할 수 있는 시험 계획을 수립할 수 있다.

제조 단계에 도달할 때 DfR 노력은 주로 제조 공정에서 발생하는 문제점을 줄이거나 제거하는 데 집중해야 한다. 제조 과정에서는 재료, 공정, 생산 현장, 작업자, 오염 등 다양한 변수가 발생합니다. 제품의 신뢰성을 재평가해야 하며, 견고성을 향상시키기 위해 설계 변경이 필요할 수 있습니다. 제조 과정 전반에 걸쳐 ReliaSoft Weibull++을 활용한 시험용 제품의 지속적인 샘플링은 제품의 신뢰성을 추정하고 신뢰성 목표가 여전히 달성될 것으로 예상되는지 평가하는 데 매우 바람직합니다. ReliaSoft Weibull++에 대해 자세히 알아보기 alt검증alttitletitle

공정 FMEAs는 제조 및 조립 공정이 제품이나 서비스의 신뢰성과 품질을 어떻게 위협할 수 있는지 검토하는 데 활용될 수 있다. ReliaSoft XFMEA의 관리 계획으로 모든 공정 출력이 관리 상태에 있음을 보장할 수 있습니다.

제조 공정 또한 편차가 발생하기 쉽다. Weibull++를 이용한 보증 분석은 일반적으로 제조 관련 문제로 인해 발생하는 초기 고장(infant mortality failures)이 현장에서 발생하지 않도록 방지하는 데 유용할 수 있습니다. 적절한 번인 시간 결정은 QALT 및/또는 LDA를 통해 도출될 수 있다. 또한 제조 가능성 문제로 인해 일부 설계 변경이 필요할 수 있으며, 이는 앞서 언급된 DfR 활동 다수를 유발할 수 있습니다.

실제 사용 환경에서 제품의 동작을 관찰하고, 이를 통해 얻은 지식을 향후 개선 작업이나 미래 프로젝트에 활용하기 위해서는 지속적인 모니터링과 현장 데이터 분석이 필요합니다. 다시 말해, 피드백 루프를 닫고 성공적인 활동과 실수를 모두 검토하며, 그 과정에서 얻은 교훈이 사라지지 않도록 해야 합니다. ReliaSoft XFMEAaltMonitoralt에 대해 자세히 알아보기 alt모니터링 및 제어alttitletitle