EMU에서 RAMS관리를 통한 신뢰성 향상에 관한 연구

Abstract

전동차(EMU : Electric Multiple Unit)는 대도시의 대규모 운송수단으로 고장발생시 경미한 고장은 승객에게 불편을 주고 운용효율을 저하시킨다. 중요하고 심각한 고장인 경우 열차지연 등으로 다수 승객의 불편과 대도시의 교통혼란을 초래하게 된다. 따라서 전동차를 구성하는 장치들은 그 무엇보다 신뢰성이 중요하게 요구되고 있다

신뢰성과 관련하여 다양한 이론이 발표되고 있다 최근에는 전동차에 신뢰성을 포함하는 RAMS를 적용하고 유지보수시 신뢰성유지보수체계 적용을 통해 신뢰성을 유지, 향상하고자 하는 곳도 나타나고 있다

신뢰성과 고장율의 상관관계는 고장율이 낮으면 신뢰성은 향상한다. 여기서 고장율의 고장유형을 주목할 필요가 있다. 고장조치시 어디까지 고장을 조치해야하는가? 에 대한 고민과 더불어 어떻게 조치하면 신뢰성을 향상하고 고장율을 감소할 것인가? 에 대한 심층적인 연구가 필요할 때가 되었다

본 논문에서는 설계시부터 RAMS를 반영한 신분당선 EMU(전동차) 12개편성 72량에 대한 RAMS 적용과정에서 목표설정, 예측, 개통후 6개월간의 RAM측정 결과를 분석하여 고장율을 감소시켜 신뢰성을 향상 할 수 있는 고장조치 절차를 연구개발 하였으며, 이를 적용후 1년간의 RAM측정 결과를 분석한 결과 1995년 Richard가 주장하는 「고장예방, 기능고장에 대한 분석을 통해 신뢰성 향상」바와 같이 신뢰성을 향상하는 방법에 효과적임을 입증하였다 고장조치 절차에서 신뢰성을 향상하기 위해 4가지 절차를 연구개발 적용하였다 ⑴ 동일제품(편성은 다름)에서 연속 2회 이상 발생하는 고장은 전체편성으로 전이될 확률이 상당히 높음으로 최소유지보수와 같이 임시 조치하는 절차 ⑵ 설계개선후 시험,모니터링 절차 ⑶ 일제점검을 통해 불완전요소를 제거하는 절차 ⑷ 추정원인을 진성 원인으로 확정하기 위해 고장재현을 통한 검증 절차

신뢰성 향상 절차 적용후 신뢰성은 2012년 7월 333,088 Car-Km에서 2013년 12월 1,044,972Car-Km 급격히 상승하였다. 고장유형은 대부분 서비스기기 관련 고장으로 짧은 시간내 조치가 가능한 고장으로 분류되고 있으며, 본선에서 5분 이상 지연고장은 “0”건으로 최적의 운영상태를 나타내고 있다

본 논문은 신뢰성기반유지보수체계 수립시에 MDBF 향상에 따른 장치별 유지보수 주기 연장과 이에 따른 유지보수품의 감소량 산출 및 전동차 고장율 감소를 위해 RAMS 및 신뢰성 기반 유지보수체계를 도입하고자하는 운영기관 및 신뢰성을 향상하고자 하는 기관의 정책 결정시 유용하게 활용 할 수 있을 것이다