시스템 가동 환경을 고려한 병렬 시스템의 신뢰도 평가에 관한 연구

Abstract

This paper deals with the reliability function of incorporating common environmental effect and common cause failure in the parallel system. The mixture model theory is used to model the reliability function sharing the common environmental effect and the beta-factor model is used for the common cause failure modeling. Three models; ignoring common environmental effect, ignoring common cause failure, and ignoring both are given to compare with the new model. And these four reliability functions are numerically presented under the assumption of discrete common environmental effect and continuous common environmental effect. When calculating the reliability in the case of discrete common environmental effect, the time to failure is assumed to follow exponential and Weibull distribution. To compare the four reliability models, four cases differently combined the three types of failure, which are independent failure, failure by common environmental effect and common cause failure, are considered. The results of four cases illustrated by tables and figures showed that the new model always has the lowest reliability.;본 논문은 병렬 시스템의 신뢰도를 현실에 더욱 가깝게 추정하기 위해 공통 환경 효과(common environmental effect)와 공통 원인 고장(common cause failure)을 모두 고려한 모형을 다룬 논문이다. 공통 환경 효과를 모형에 적용하기 위해 혼합 모형(mixture model)을 이용하였고, 공통 원인 고장은 β-인자 모형(β-factor model)을 이용하여 모형에 적용하였다. 신뢰도 비교를 위해 공통 환경 효과를 무시한 모형, 공통 원인 고장을 무시한 모형, 둘 다 무시한 모형, 이렇게 세 개 모형을 추가로 제시하여 새로운 모형과 비교하였다. 공통 환경 효과가 이산인 경우와 연속인 경우에 대해 수리적 형태를 제시하고, 부품의 독립적인 고장시간 분포를 지수 분포, 와이블 분포로 가정하여 시간에 따른 신뢰도를 계산하였다. 부품의 고유한 독립적 고장 률, 공통 환경 효과로 인한 고장 률, 공통 원인 고장으로 인한 고장 률, 이렇게 세 종류의 고장 률 을 4가지의 경우로 달리 적용하여 신뢰도를 계산해 본 결과, 공통 환경 효과와 공통 원인 고장을 모두 적용한 새로운 모형의 신뢰도가 가장 낮게 나타났으며 이러한 결과를 그림과 표로 제시하였다.