Windchill Quality Solutions 11.0 개선사항  


 

▶NPRD2016 지원 


 

 

NPRD2016이 최신 버전으로 업데이트됨에 따라 고장률 데이터 라이브러리 개수가 이전 버전에 비해 약 320%이상 증가하였으며, 선택 가능한 카테고리가 현재 기술수준에 맞게 추가 및 변경되었습니다.


▶EPRD2014 지원


              

                            EPRD1997에는 Bolt, Bearing 등의 비전자부품이 존재함                                 EPRD2014에는 전자부품에 대한 카테고리만 존재함


 


NSWC2011 지원


NSWC1998NSWC2011로 개정됨에 따라, 각 분류항목별 변경된 고장률 계산식이 적용됨

베어링의 고장률 산출 결과 비교

   1) NSWC1998의 베어링 고장률 산출식                                                                  2)NSWC2011의 베어링 고장률 산출식

     

                 NSWC1998의 베어링 고장률산출 시,                                                                     NSWC2011의 베어링 고장률 산출 시,

                    입력되는 요소와 고장률산출 결과                                                                            입력되는 요소와 고장률 산출 결과




▶FMD2016 지원


FMD2016 사용이 가능함

FMD2016에는 기존 버전에 비해 990,000 이상의 새로운 라이브러리가 추가됨

FMD97과 비교하여 고장모드 라이브러리(Failure Mode Mode Percentage)가 업데이트 됨

1) FMD97 - Adapter의 고장모드 라이브러리                                                                      2) FMD2016 - Adapter의 고장모드 라이브러리


 

                                FMD97의 고장모드 라이브러리                                                                                  FMD97에 비해 발생 가능한 고장유형이 다수 추가

 

 

 

 

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총수명주기관리(TLCSM, Total Life Cycle System Management)?

 


기사를 통해 그 심각성이 보도될 정도로 수명주기관리 개념에 대한 이슈가 뜨겁게 떠오르고 있다.


(기사 원문 : 한국경제 http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=100&oid=015&aid=0003620275)

해당 이슈 관리를 위해서는 총수명주기관리(TLCSM, Total Life Cycle System Management)의 개념도입이 필요하며, 정의 및 필요성은 다음과 같다.

 

정의

총수명주기관리(TLCSM, Total Life Cycle System Management), 군수품의 소요결정, 획득, 운영 및 폐기에 이르는 전체 수명주기과정에서 성능, 비용, 기술, 정보 등을 통합적인 관점에서 관리하는 것을 말한다.

[(국방전력발전업무훈령, 국방부훈령 제1896, 2016.3.28., 일부개정) 별표 1. 용어의 정의]

 

목적 및 필요성

무기체계의 신뢰성 향상, 군수절차 간소화, 총수명주기 비용 절감 등을 통해 야전의 전투원들에게 필요한 능력을 개발하고 배치하는데 필요한 시간을 단축하기 위해 활용한다.

또한 프로젝트 관리자(PM)로 하여금 획득 및 군수지원을 포함한 전수명주기체계에 대한 권한과 책임을 통해 일관된 획득/군수업무 추진 및 전투준비태세를 보장한다.

, 무기체계의 총수명주기 비용을 최소화하고 효율성을 최대화하기 위해 적용한다.


이 같은 정의와 필요성을 가지는 총수명주기관리(TLCSM, Total Life Cycle System Management)는 현재 스웨덴의 SYSTECON사가 개발한 프로그램 등을 통해 관리하는 방법이 보편적으로 이용되고 있다. www.systecon.kr

 


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가속수명시험(ALT) 이란?

 

가속수명시험이란,  시험 시간을 단축시킬 목적으로 부품에 가해지는 스트레스의 수준을 사용조건보다 높임으로써 인위적으로 고장시간을 단축시키는 방법입니다. 특히 단순 부품과 재료의 신뢰도 정보를 신속하게 얻고자하는 제조 기업에서 널리 사용되며, 가속시험의 결과는 부품 및 하위시스템에 대한 신뢰도 평가로 사용되고 있습니다.

가속수명시험의 절차를 간단히 그림으로 살펴보면 아래와 같으며, 가속수명시험의 궁극적인 목적은 정상 사용조건에서의 수명(평균수명, B10 Life )을 추정하기 위해 사용됩니다.


 

 또한, 대표적인 가속수명시험 모형은 다음과 같습니다. 

 

PS. 모아소프트에서는 가속수명시험과 관련한 교육을 실시하고 있습니다.

교육과 관련한 안내는 아래에서 확인 부탁드립니다.

http://www.moasoftware.co.kr/edu/edu_list.asp?c_title=50

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Systecon 한국어 홈페이지 오픈

 세계 유일의 Logistics & Supportability 관점의 시스템 분석 및 Simulation 도구

OPUS10, SIMLOX의 제작사 Systecon의 한국어 홈페이지가 오픈되었습니다.

 

Systecon사의 솔루션들은 방산분야 그리고 철도관련 산업 분야에서 가장 폭 넓게 사용하는 도구로

현재 영국과 프랑스 및 많은 유럽국가에서 그 전문성을 인정받고 있습니다.

 

최근 국내에서도 방산 및 철도 관련 산업 분야에서 전문성을 인정받고 있는

Systecon의 솔루션들을 이제 한국어로 만나보시기 바랍니다.

▶ Systecon 한국어 홈페이지 : http://www.systecon.kr/

 
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Systecon 소개

Systecon 회사 배경

Systecon 사는 1970년 스웨덴 군수산업의 Inventory 문제를 해결하기 위한 프로젝트를 기반으로 출발하였으며, 이후 미 국방 프로젝트인 F-15 System의 전술 및 운용개념 기반의 Spare Optimization 문제를 해결하기 위한 Software OPUS10을 제작하면서 전문회사로 출발하게 된다. 산업이 고도화 기술집약적으로 발전하면서 이러한 요구 사항은 점차 늘어나게 되어, 민간 분야의 철도, 항만, 해양, 전력 등과 같은 대규모 시스템 분야에 필요한 여러 가지 Solution을 개발하면서 현재에 이르고 있다.


Systecon 제품 군  

Systecon 사의 제품 군인 OPUS10, SIMLOX는 전 세계 유일의 Logistics & Supportability 관점의 시스템 분석 및 Simulation 도구이며, 미국을 중심으로 한 방산분야 그리고 유럽을 중심으로 한 철도관련 산업 분야에서 가장 폭 넓게 사용하는 도구이다.


 Systecon 고객

방산 주요 고객은, BOEING, Lockheed Martin, 50여 미국업체들, 그리고 영국과 프랑스 및 제 유럽국가의 국방기관에서 사용 중이다. 민간 분야는 ALSTORM 사를 비롯한 유럽의 철도관련 산업체, 선박의 경우 북유럽3개국 및 독일 등이 주요 고객이다.

 

솔루션담당 김용 과장 02.6945.2151

기술지원 담당 안진희 연구원 02.6945.2152


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RAMS 컨설팅의 이해

RAMS 컨설팅은 시스템(전기전가, 기계 및 소프트웨어 등)의 설계, 운용, 유지보수 단계에 이르기까지 RAMS 분석을 통해 정량적인 결과 산출과 위험요소에 대한 관리, 안전성(Safety)에 대한 해법을 제시하기 위해 행해진다.




기존에는 RAMS 분석이 한정된 분야에서만 적용됐지만, 현재는 다양한 산업분야에서 RAMS 분석을 필수로 여기고 있으며, 이에 대한 관심도 증가되는 추세이다. RAMS 분석 절차는 다음과 같다.

 

 


이러한 RAMS 분석을 위해 전 세계적으로 널리 사용 중인 Relex(Windchill Quality Solutions)를 사용한다면 RAMS 기반의 제품 개발 역량 강화에 도움이 될 것이다. 본사는 시스템의 RAMS 분석 및 관리 업무에 관련하여 기술 자문 및 적극적인 지원을 통해 시스템의 설계 및 운용, 유지보수단계에 필요한 기술을 제공한다.

 

 

 

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Derating 이란?

Derating은 주로 Electrical design에서 사용하는 용어로, 부품별(주로 소자)로 작용하는 스트레스 요인을 경감하여 고장률을 줄이고 나아가 신뢰성(수명)을 향상시키는 기법을 말한다. Derating은 설계단계에서 당연하게 고려되어야 할 요소임에도 불구하고, 이를 모르고 있는 개발에 임하는 엔지니어들이 존재한다. 또한, 설계에 있어 상식적인 기법이기 때문에 실제로 적용하고 있어도 용어나 개념에 대해서는 정확히 모르고 있는 경우도 많다

 

쉽게 그림으로 보자면 아래와 같이 부품에는 고장을 유발하는 스트레스가 작용하고 있을 때, 

 
 

 

이를 아래의 그림과 같이 분리하면 고장을 유발하는 부분이 매우 적어진다.



 

바로 이러한 방으로 고장을 유발는 부분의 스트레스를 줄이는 방법이 Derating이다. 


여기서 스트레스의 원인으로는 여러 요소들이 있지만, 대부분 전기적 부하를 말하며 스트레스 비율(Stress Ratio )은 실제 운용 시, ‘사용량 / 정격으로 구할 수 있다. (예를 들어, 10V 정격인데 실제로는 5V만 사용한다면 5/10 이니, 스트레스 비율은 0.5가 된다.)  , 부품에 걸리는 전기적 부하를 낮춰주면 된다는 말이 된다. (전기적 부하가 가중되면 열도 많이 나니 그 부분은 당연히 고려해야 할 사항) 또한, 상식적으로 기판을 분석해 보았을 때,  특정 부분에 고장이 자주 유발 된다면 그 지점에 전기적 부하가 높은 경우가 많으니 이를 낮춰주면 당연히 고장률 또한 낮아지는 원리이다.


예전에는 Derating 을 어느 정도 수준으로 적용해야 되는지를 계산하기가 어려웠던 게 사실이다. 그 때 정성적인 Q/A 표로 Score를 매겨서 구하는 방법을 많이 이용했었는데, 요즘은 CAD CAE 하여 분석하고 Derating Level을 결정하여 적용한다. 또한, 실측정이 가능한 경우에는 시험기관에 맡겨 정확한 부하를 측정한 후에 적용하는 경우도 있다.


 

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Relex를 활용한 MTBF 산출 절차

Relex (Windchill Quality Solution)은 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 하드웨어 신뢰성 분석 도구로, 제품 수명을 나타내는 척도로 널리 활용되는 MTBF 산출부터 안전성 분석을 위해 필수적인 FMEA/FTA 분석, 이중화 및 다중화 시스템 모델링을 위한 RBD, 가속수명시험 및 필드데이터 분석에 사용되는 ALT/Weibull 까지 라이프사이클 전반에 걸친 신뢰성 분석 기능을 제공한다.

 

이 중 신뢰성 분석에 있어 기초 데이터로 활용되는 MTBF는 신뢰성 업무 종사자가 아니더라도 업무상 그 개념을 한번 쯤은 접하게 된다. 익숙한 개념이지만 막상 MTBF를 산출하려고 하면 진행해야 되는 절차를 몰라서 당황하는 경우를 자주 보게 되는데, 그 과정을 간단히 정리해 보면 아래와 같다.

  


 

그 시작은 BOM을 규격에 맞게 잘 정리하여 구성하는 것이 우선 과제이며, 나머지는 산출 조건을 각 환경에 맞게 정해 규격에서 정하는 계산 방식에 따라 계산하면 되는데 규격마다 계산 방법 및 필요한 인자가 다르기 때문에 계산이 물론 쉽지는 않다.

현재 이러한 MTBF 계산을 위해 전 세계적으로 널리 이용중인 Relex (Windchill Quality Solutions)을 사용한다면 BOM만 잘 구성하고 도구에 입력하여 계산하면 되기 때문에 매우 편리하게 MTBF 산출이 가능하게 된다.

또한 BOM 작성시, 각 회사마다 양식이 따로 존재하나 실제로 MTBF를 계산하기 위한 BOM 양식은 다르기 때문에, 전문가의 도움을 받아 작성하는 것이 좋다.

 

MTBF 산출 프로그램 : Relex (Windchill Quality Solutions) 관련정보 보기 (http://www.moasoftware.co.kr/product/relex.asp)


솔루션담당 김용 과장 02.6945.2151 ykim@moasoftware.co.kr

기술지원 담당 안진희 연구원 02.6945.2152 jhan@moasoftware.co.kr

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무기체계 SW의 신뢰성 향상을 위한 방안 - (1) 시험평가 대상의 식별과 동적시험 범위 선정


방위사업청에서는 소프트웨어 신뢰성 향상을 위해 무기체계 SW 개발 및 관리 실무지침서에서 정적시험 및 동적시험을 포함한 신뢰성시험 방안을 제시한다. 하지만 대략적인 흐름으로 이를 따르다 보면, 포괄적인 표현으로 기술되어 있는 부분이 있어, 관련규정의 해석이 상이하게 될 수 있다.

먼저 시험평가 대상의 식별과 동적시험 범위 선정에 대한 부분이다.

개발대상 SW중 기존 SW의 부분수정, 재사용 품목은 SW 개발시험평가대상에서 제외하고 SW 개발시험평가 항목 중 동적시험은 개발시험평가단계 시 "무기체계 SW 개발 및 관리 실무지침서에 따라 시험범위를 선정하도록 되어 있다. 이런 문제를 방지하기 위해 무기체계 SW 개발 및 관리 실무지침서를 상세하게 검토할 필요가 있다.


  • SW의 부분수정 등에 대한 용어의 정의는 없으나 실무지침서 22p )항은 [기 개발된 자원의 효율적인 사용이 가능하도록 소프트웨어의 재사용시 장ㆍ단점 비교가 되어 있는지 검토]하도록 기술되어 있다.
    1. 재사용의 범위는 국방규격화된 SW를 수정 또는 변경 없이 사용하는 경우로 한정하며, 이러한 재사용 SW의 경우 시험평가의 대상에서 제외된다.
    2. 부분수정, 일부 수정된 SW의 경우에는 수정된 규모(수준)와 관계없이 무기체계 SW 개발절차를 따라야 됨으로 개발시험평가의 대상이 된다.                                                                                                                                              IEEE, MIL-STD, MOD-Def stan SW형상관리 측면에서 수정 및 개선된 SW의 경우 동일한 SW 개발프로세스를 적용하도록 하고 있다.
     
  • SW 동적시험의 범위의 선정은 SW개발계획서(SDP)에 개략적인 시험수행방안을 제시하여야 하며 실무지침서 부록 7-8의 위험수준을 고려한 동적시험 수준설정을 위해 SW개발초기단계부터 위험수준을 고려하여 SW 설계를 수행하고 개발시험평가 시 이를 적용하여야 한다.

    *실무지침서 23p )항은 소프트웨어 개발 활동 중 발생 가능한 위험 및 불확실성을 식별하고 위험 및 불확실성을 다루기 위한 소프트웨어 분야  위험관리방안이 포함되어
        있는지 검토하도록 기술되어 있다
    .

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소프트웨어 신뢰도 분석 프로세스

1. 소프트웨어 신뢰도(Reliability)


가. 소프트웨어 신뢰도 개념
소프트웨어 신뢰도는 “소프트웨어가 특정 환경에서 일정기간 동안 결함 없이 동작할 확률"[1]이라고 정의하고 있다. 체계가 주어진 시간동안 명시된 환경에서 제 기능을 수행하는 확률을 의미하며, 소프트웨어 코딩이후 시험 시 발견한 오류와 수정의 비율로 분석이 가능하다.


나. 소프트웨어 신뢰도 분석 목적
첫째, 개발하고 있는 소프트웨어에 내재된 잠정결함 수를 예측하고 고장 시 발생하는 비용과 릴리즈 시점까지 소요되는 시험비용을 고려하여 최적의 소프트웨어 릴리즈 시점을 결정하기 위해 평가한다.


둘째, 릴리즈 시점까지 필요한 시험기간과 비용을 결정하기 위한 경우이다. 이를 위해서는 소프트웨어 개발 단계마다 소프트웨어 신뢰도 평가를 위한 데이터 수집 활동이 이루어져야 한다.
 


2. 소프트웨어 신뢰도 분석 프로세스
 

소프트웨어 고장(failure)은 소프트웨어에 남아 있는 결함(fault)에 의해 발생한다. 남아 있는 결함을 정확하게 추정할 수 있다면 소프트웨어의 신뢰도는 정량적으로 측정될 수 있다.[2] 소프트웨어 신뢰도 분석은 하드웨어 신뢰도 분석 절차를 준용하여 소프트웨어에 적용할 수 있는 별도의 프로세스가 필요하다. 소프트웨어 신뢰도 분석은 고유특성으로 인하여 하드웨어 신뢰도 분석과 달리 별도의 프로세스를 정립하여야 한다. 따라서 소프트웨어 신뢰도 분석 프로세스를 소프트웨어 개발 프로세스와 연계하여 그림1과 같이 제시하였다.

 

가. 무기체계 도메인 분석
무기체계의 작전운용형태 및 임무유형(OMS-MP)을 기초로 개발프로세스 및 환경을 분석하고 소프트웨어 신뢰도 요구사항을 식별한다.


나. 신뢰도 목표값 설정
하드웨어의 가용도는 시간 t에서 장비가 정상상태에 있을 확률을 의미한다. 따라서 소프트웨어 고장도 체계(하드웨어)의 가용도와 관련성이 있으므로 체계의 가용도에 맞게 목표값을 설정할 수 있다. 체계 신뢰도 목표값으로 가용도가 94%로 설정되었다면 소프트웨어 신뢰도가 얼마일 때 설정된 가용도 목표값을 달성할 수 있을 것인가를 판단하여야 한다.


다. 신뢰도 분석계획 수립
신뢰도 분석계획은 소프트웨어 개발프로세스 및 체계개발 일정과 연계되게 작성한다.


라. 신뢰도 분석 모델 선정
소프트웨어 신뢰성을 보증하기 위하여 초기 신뢰도를 예측(Prediction)하고, 테스트 과정 중에 수집된 결함 데이터를 평가(Estimation)할 모델을 선정한다. 


  

1) 신뢰도 예측모델(Prediction)을 이용한 신뢰도 목표값 설정
예측모델은 과거 경험적 자료를 활용하여 코딩 완료 시점 혹은 소프트웨어 시험이전 단계에서 소프트웨어 시험방향을 결정하기 위하여 사용한다. 대표적인 신뢰도 예측 모델인 RADC-TR-92-52-15는 결함데이터를 기반으로 현재 소프트웨어에 잠재하고 있는 결함의 양을 정량화하는 척도로 초기 예측 결함 밀도(FD)를 다음과 같은 요소를 측정한다.[4]
결함밀도(FD) = A * D * (SA*ST*SQ) * (SL*SS*SM*SU*SX*SR)


2) 신뢰도 평가모델(Estimation)을 이용한 신뢰도 목표값 달성여부 평가
소프트웨어 신뢰도 평가모델은 테스팅 과정에서 수집된 결함 데이터를 기반으로 현재의 신뢰도를 결정하다. 소프트웨어 신뢰도를 평가하고 만족한 결과에 도달하면 소프트웨어 시험을 종료하고 체계와 통합하여 개발시험(DT)평가 및 운용시험(OT)평가를 거쳐 무기체계 개발이 완료된다.


참고자료
[1] ANSI/IEEE STD-729-1991, "Standard Glossary of Software Engineering Terminology Subscription"
[2] 국방과학연구소, 소프트웨어 신뢰도, 2008. 10
[3] 국방대학교, 무기체계 신뢰성 개론, 2000. 01.
[4] 장정훈, 소프트웨어 ILS 방안, 2014. 01.

 

 

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종합군수지원 솔루션을 제공해 제품의 설계에서 운영까지 모든 라이프사이클에 걸쳐

신뢰도, 운용 가용성, 유지보수성, 안전성 등을 분석 및 관리합니다.

Systecon

1. 개요

자원 최적화 및 투자/효과 분석을 위한 전문적인 컨설팅과 강력한 소프트웨어 Tool로서 시스템 성능 및 비용 효율성 간의 최적화된 균형 방안을 제시하며, 군수(물류) 시스템에서의 전략적, 전술적 분석 및 의사결정 지원을 제공하고 있습니다.

 

2. 특징 및 장점  

  • RAMS 데이터를 활용한 ILS 및 LSA 솔루션 제공
  • ​군수체계에서의 맞춤형 유지보수 전략 및 효율적인 자원 활용 가능
  • 시스템 성능 및 비용 효율성 간의 최적화된 균형 방안 제시

3. 적용분야 

   항공 / 철도
   항공기, 잠수함 등의 무기체계 또는 철도
   시스템 등의 수리부속소요 최적화를 위해 적용

   Modeling & Simulation 분석
   고가의 무기체계의 경우 ILS 시나리오를
   상정하여 개발단계에서부터 Modeling &
   Simulation 분석 적용

   국방
   지상 및 공군무기체계 사업단의 체계
   구축을 위해 적용

 

4. 주요고객

 

5. 솔루션 담당자  (사용자 교육신청 / 견적문의)

              

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