안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. 기계 시스템의 내구성을 평가하는 방법
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계 시스템의 내구성을 평가하는 방법에는 여러가지 방법들이 존재합니다.관련된 주요 방법들을 간단히 정리해서 나열해 보면1. 내구성 시험내구성 테스트: 제품의 수명을 측정하고, 사용 중인 내구성을 평가하는 데 사용됩니다. 내구성 테스트는 다양한 조건에서 수행되며, 제품의 특성과 기능을 검증합니다. 예를 들어, 전기 부품 및 하위 시스템의 내구성을 테스트할 때 RMS, P, η, λ, P_mech와 같은 파라미터를 기록합니다2. 수명 시험수명 시험: 제품이 의도한 수명 주기 동안 사양과 일치하는지 확인합니다. 수명 시험은 설계 및 생산 수준 모두에서 수행할 수 있으며, 설계의 결함을 식별하고, 제조의 잠재적인 오류를 수정하기 위한 목적으로 사용됩니다3. 가속 수명 시험가속 수명 시험: 시험 시간을 단축하기 위해 사용되는 방법입니다. 제품이 실제 사용 조건보다 가혹한 조건에서 시험하여, 고장 시간을 단축시키는 데 사용됩니다. 가속 수명 시험은 제품의 신뢰성을 평가하는 데 유용합니다4. 내환경성 시험내환경성 시험: 제품이 다양한 환경 조건에서 작동하는지 확인합니다. 이 시험은 진동, 온도, 가속도, 먼지, 충격 등 다양한 요소들을 포함하여 제품의 내구성을 평가합니다5. 신뢰성 모델링신뢰성 모델링: 제품의 신뢰성을 예측하고 이해하는 절차입니다. 고장의 원리를 이해하고, 부품의 스트레스를 분석하여 제품의 잔여 수명을 예측합니다. 신뢰성 모델링은 Weibull 분석, 열 관리, 신뢰성 검사 및 수명 가속 시험 등 다양한 기법을 사용합니다6. 가상 공학 활용가상 공학 활용: 가상 공학을 통해 제품의 신뢰성을 가상 공간에서 평가할 수 있습니다. 이 방법은 비용과 기간을 절약하며, 해석적인 부분에서 많은 평가를 할 수 있습니다. 가상 공학을 활용하여 시험을 대신할 수 있는 기법을 찾아내고, 정형화된 테스트들을 템플릿화하여 기업들이 많이 활용할 수 있도록 연구합니다7. FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)FMEA: 제품 및 프로세스의 품질, 신뢰성, 안전성을 향상시키기 위한 기법입니다. FMEA는 제품 재개발 시간과 비용을 감소시키기 위한 목적으로 사용됩니다. 제품의 각 부품과 프로세스의 고장 모드를 분석하여, 고장의 원인과 효과를 평가합니다8. AI 기술의 활용AI 기술의 활용: AI 기술을 통해 수많은 센서 데이터들 중 결과물과 밀접한 관련이 있는 센서를 구분할 수 있습니다. AI는 기계 시스템의 신뢰성을 평가하는 데 다음과 같은 장점을 가집니다: 센서 데이터의 분석을 자동화하고, 고장 예측을 향상시키는 데 사용됩니다
Q. 기계공학에서 열역학은 어떻게 활용되는 것인가요??
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계공학에서 열역학은 여러가지로 적용이 됩니다만◆ 특히 자동차 엔진의 관점에서 본다면열역학 제 2법칙의 카르노 기관을 이해하고 넘어가야 하는데요열기관은 열 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로서,여기서의 열효율은 이론적보면 한계가 있게 됩니다.열역학 제 2법칙을 근거로열기관이 뽑아낼수 있는 최대 열효율에 대한 이론적인 모델을 제시한 것이카르노 기관입니다.이 기관은 결국 열기관에 있어서 성능의 한계를 나타낼 수 있는 토대가 되었고열역학 제2법칙에 합당하면서도, 열기관의 효율을 최대로 끌어올릴 수 있는 이상적인 모델을 설계하게 되었습니다.카르노 기관(Carnot engine) 은 카르노 사이클(Carnot cycle) (등온팽창-단열팽창-등온압축-단열압축) 을 따르면서 이상 기체를 작동 유체로 사용하는 가상의 열 기관을 말합니다.실제로 실현은 불가능한 모델이지만, 열 손실이 없기 때문에 현존하는 열 기관 중에는 가장 높은 효율을 가집니다.실제 열기관의 효율은 이상적인 카르노 기관의 효율을 넘어서는 것은 불가능 하나카르노 기관은 열역학 이론 발전과 열기관 기술 혁신에 있어 중대한 역할을 하고 있습니다.◆ 그 외 냉각시스템에서의 열역학 활용을 본다면1. 열전달 원리열전달: 냉각 시스템은 열전달 원리를 기반으로 작동합니다. 열은 온도 차이로 인해 발생하며, 높은 온도에서 낮은 온도로 에너지가 이동합니다. 냉각 시스템에서는 냉각수와 공기 간의 열전달을 통해 열을 효과적으로 방출합니다2. 열역학 제1법칙에너지 보존: 열역학 제1법칙은 냉각 시스템에서 에너지의 보존을 강조합니다. 냉각 시스템은 열을 흡수하고 방출하는 과정을 통해 에너지의 전달과 변환을 설명합니다. 냉각수는 엔진에서 발생하는 열을 흡수하고, 라디에이터를 통해 공기로 열을 방출합니다3. 열역학 제2법칙열의 방향성: 열역학 제2법칙은 열의 자연스러운 방향성을 설명합니다. 열은 항상 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다. 냉각 시스템에서는 이 원리를 통해 냉각수를 엔진에서 높은 온도로 흡수하고, 라디에이터를 통해 낮은 온도로 방출합니다정도로 간단히 정리 가능하겠습니다.
Q. 공장 입지 선정을 할 때 제약조건은 어떻게 구하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.공장 입지 선정 시 제약조건을 구하는 방법에는 공식적이고 수학적인 방법들이 있습니다. 이러한 방법들은 입지 선정의 경제적, 기술적, 사회적 요인을 고려하여 최적의 입지를 결정하는 데 도움이 됩니다. 관련된 방법을 열거해 보면1. 총비용비교법총비용분석: 각 입지 후보지에서 발생하는 총 비용을 비교하여 최적의 입지를 결정하는 방법입니다. 총 비용에는 시설비, 운송비, 인건비, 유지비 등이 포함됩니다2. 손익분기점법손익분기점: 각 입지 후보지에서 예상되는 매출과 비용을 분석하여 손익분기점을 산출하고, 이를 기준으로 최적의 입지를 결정하는 방법입니다. 손익분기점은 총 비용이 총 수익과 일치하는 지점을 의미하며, 이를 통해 수익성을 평가합니다3. 중위수모형중위수모형: 원재료 공급처와 수요 시장의 위치를 기준으로 공장을 전체 시스템의 총 수송비를 최소화하는 입지를 구하는 방법입니다. 이 모형은 신설 공장에서 기존 공장까지의 운반량과 총 운반 거리를 고려하여 최적의 입지를 결정합니다4. 그리드 모형그리드 모형: 공장과 시장의 위치를 상대적 지수로 나타낸 Y축과 X축을 이용하여 입지를 결정하는 기법입니다. 이 방법은 유통 시스템의 중력 중심점으로서의 저장소 위치를 그리드 지수와의 값으로 추정합니다.5. 입지 손익분기 분석입지 손익분기 분석: 입지 가능 한 부지에 대하여 입지요인을 고정 비적인 성격의 비용 요인과 변동 비적인 성격을 가진 비용 요인으로 구분하고, 각 입지 가능 한 부지에 대하여 입지 손익 분기표를 작성하여 최소 비용을 나타내는 입지를 찾는 방법입니다. 이 방법은 양적인 요인과 질적인 요인을 동시에 고려할 수 있습니다6. 요인 평정법요인 평정법: 각각의 입후보지에 대한 입지요인을 선정하고, 해당 요인별로 가중치를 부여하여 가중 평균에 의하여 입지를 선정하는 방법입니다. 이 방법은 입지요인을 평가하여 각 입지 후보지의 총 평점을 계산하고, 총 평점이 최대인 입지를 최적 입지로 선정합니다◆ 결론 ◆공장 입지 선정 시 제약 조건을 구하는 방법에는 다양한 수학적 및 분석적 방법들이 있습니다. 이러한 방법들은 입지 선정의 다양한 요인을 고려하여 최적의 입지를 결정하는 데 도움이 됩니다. 따라서, 입지 선정의 경제적, 기술적, 사회적 요인을 고려하여 적절한 분석 기법을 선택하여최적의 입지를 결정하는 것이 중요합니다.
Q. 인공지능(AI)과 결합된 예측 유지보수 시스템은 어떤 방식으로 산업용 로봇의 수명을 늘릴 수 있을까요?
인공지능(AI)과 결합된 예측 유지보수 시스템은 산업용 로봇의 수명을 연장하는 데 매우 효과적입니다. 이러한 시스템은 로봇 공학에서 잠재적인 문제를 감지하고, 유지 관리를 예측하는 데 사용됩니다. AI와 결합된 예측 유지보수 시스템의 주된 방식과 이점을 나열해 보겠습니다1. 예측 유지 관리센서 장착: 로봇에 잠재적인 문제가 발생하기 전에 감지할 수 있는 센서를 장착합니다. 예를 들어, 오일 누출을 감지하고 고장이 발생하기 전에 유지 관리 팀에 이를 수리하도록 경고할 수 있습니다2. 데이터 분석빅 데이터 활용: IoT 네트워크에 연결된 센서와 장치로부터 방대한 양의 데이터를 수집하고 분석합니다. 이 데이터는 패턴을 식별하고, 고장을 예측하며, 유지 관리 일정을 최적화하는 데 사용됩니다3. 로봇 검사기계 및 장비 검사: 로봇은 기계와 장비의 결함, 마모 및 손상을 검사할 수 있습니다. 예를 들어, 터빈 블레이드의 균열이나 손상을 검사할 수 있습니다4. 원격 모니터링원격 모니터링: 유지 관리 팀은 멀리서 기계와 장비를 모니터링할 수 있습니다. 이 기술을 통해 팀은 실제로 현장에 있지 않고도 문제를 식별하고 수리할 수 있으므로 이동 시간과 비용이 절감됩니다5. 인공 지능 활용AI 기반 진단: 예측 유지 관리 및 진단에 인공 지능을 사용하면 상당한 개선과 이점이 발생합니다. 이를 통해 업계는 가동 중지 시간을 줄이고 효율성을 높이며 비용을 절감할 수 있습니다6. 유지 관리 일정 최적화데이터 기반 계획: 빅 데이터를 통해 기계가 현장에서 어떻게 사용되고 있는지에 대한 통찰력을 얻어, 제품 설계를 개선하고 전반적인 품질을 향상시켜 장비 수명을 연장할 수 있습니다
Q. 연속조사시스템에서 재주문점은 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.연속조사시스템에서 수요가 일정할 때 재주문점과 파이프라인 재고와의 관계를 보자면재주문점과 파이프라인 재고는 서로 다른 개념으로, 각각의 역할과 의미가 다릅니다.관련된 내용에 대해 간단히 열거해 보면1. 재주문점(ROP)정의: 재주문점은 주문이 접수된 후 제품을 받기까지의 리드 타임 동안의 평균 수요량과 안전 재고량을 합한 값입니다. 이는 제품의 수요가 일정할 때, 재고가 이 임계값에 도달하면 새로운 주문을 해야 하는 시점을 결정하는 데 사용됩니다예시: 예를 들어, 특정 제품의 리드 타임이 10일이고 일일 평균 수요가 20개이며 안전 재고가 100개인 경우, 재주문점은 200개(10일 x 20개/일) + 100개 = 300개입니다2. 파이프라인 재고정의: 파이프라인 재고는 주문과 재고 수령 사이의 리드 타임을 충당하기 위해 기업이 보유하는 재고입니다. 이는 제품이 수송 중이거나 공정 중에 있는 상태에서 발생하는 재고를 의미합니다. 파이프라인 재고는 제품이 이동 중인 동안의 재고 수준을 유지하기 위해 사용됩니다예시: 예를 들어, 해외에서 제품을 수입하는 기업이 리드 타임 동안 수요를 충족할 만큼 충분한 파이프라인 재고를 확보할 수 있습니다.◆ 결론 재주문점과 파이프라인 재고는 서로 다른 개념으로, 재주문점은 주문이 접수된 후 제품을 받기까지의 리드 타임 동안의 평균 수요량과 안전 재고량을 합한 값으로, 파이프라인 재고는 주문과 재고 수령 사이의 리드 타임을 충당하기 위해 기업이 보유하는 재고입니다. 따라서, 연속조사시스템에서 수요가 일정할 때 재주문점과 파이프라인 재고는 동일하지 않습니다.