고장패턴

<고장 패턴(욕조곡선, Bathtub Curve, 수명 특성 곡선)>

욕조곡선(BTR; Bath-Tub failure Rate)의 형태
⦁ 제품 수명 곡선은 고장률이 사용기간에 따라 욕조 모양으로 발생하여 '욕조곡선'이라 부름
⦁ 제품의 수명을 연장하고 올바르게 사용하기 위해서는 사용기간에 따른 적절한 보전활동으로 고장
의 발생이 없도록 관리해야 한다.

∎ 고장 패턴
- 단일 부품의 고장확률밀도함수는 정규분포가 되고, 사용시간이 증가함에 따라 고장률 λ(t)는 증
가함.
- 여러 부품의 고장확률밀도함수는 지수분포에 따르며, 이때 기기의 고장률 λ(t)는 시간에 관계없이
일정함.
① 감소 고장률 (DFR; Decreasing Failure Rate)
② 상수 고장률 (CFR; Constant Failure Rate)
③ 증가 고장률 (IFR; Increasing Failure Rate)
④ 기타 고장률 (BTR, Bath-Tub failure Rate, UBR; Upside down Bath-tub failure Rate)

① 초기고장(Early Failure)
⦁ 설계나 제조상의 결함, 불량 부품 혹은 사용 조건, 환경의 부적합에 의해 사용 개시 후 비교적 초기
스트레스에 견디지 못하게 되어 고장이 발생하는 구간으로 고장률은 감소하는 경향을 보임.
- 제품 수명 초기에 발생
- 설계, 원자재, 가공, 조립, 사용 오류에서 생기는 결함에 기인하는 것이 대부분

② 우발고장(Random Failure)
⦁ 시간의 경과와 더불어 시스템 또는 제품이 안정화되면서 사용조건의 우발적인 변화에 기인하여
발생하는 고장
- 고장이 언제 발생할지를 예측할 수는 없지만 고장률은 거의 일정함.(설계 고유 한도, 사용, 보전
시 사고 등)
⦁ 예방보전활동, 사용자 교육 등으로 빈도를 줄일 수 있지만, 근본적인 개선은 설계를 변경하여야 한
다.

③ 마모고장(Wear Failure)
⦁ 일정 기간이 경과된 이후 마모 또는 노후에 기인하여 시스템 또는 설비의 고장률이 증가하는 기간
에 나타나는 고장
- 사전의 검사나 감시에 의해 예지할 수 있는 고장
⦁ 장시간 사용으로 기계적인 변화와 열화 등이 원인이 되어 발생되는 고장으로 기계 자체 수명과도
직결되어 있다.
* Debugging : 설비의 초기에 일어나기 쉬운 결함을 찾아내어 발생하지 않도록 하는 것
* Burn in Test : 일상 조건 속에서 실시하는 시험