FMEA와 FMECA
FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)는 장비의 각 구성품이 어떤 방식으로 고장 날 수 있는지(고장모드)와 그 고장이 상위 시스템에 어떤 영향을 주는지를 체계적으로 분석하는 기법입니다.
FMECA(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis)는 FMEA에 치명도 분석(Criticality Analysis)을 더해, 어떤 고장모드를 우선 관리해야 하는지 정량·정성적으로 순위를 매깁니다.
분석 절차
- 시스템 정의: 기능, 구성, 운용 조건, 분석 수준 결정
- 기능 블록도·신뢰도 블록도 작성
- 구성품별 고장모드 식별
- 고장원인 분석
- 고장영향 분석: 국부 영향 → 상위 영향 → 최종 영향
- 고장탐지 방법과 보상 조치 확인
- 심각도 분류
- 치명도 분석 및 우선순위 결정
- 설계 개선·정비 업무 반영
심각도 분류 (MIL-STD-1629A 기준)
| 등급 | 구분 | 의미 |
|---|---|---|
| I | Catastrophic | 인명 손실 또는 시스템 상실 |
| II | Critical | 중상, 주요 손상, 임무 실패 |
| III | Marginal | 경상, 경미한 손상, 임무 지연·성능 저하 |
| IV | Minor | 계획되지 않은 정비 정도의 영향 |
치명도 산출 방법
정량적 방법 (MIL-STD-1629A)
고장모드 치명도: Cm = β × α × λp × t
- β: 고장영향 확률
- α: 고장모드 비율
- λp: 부품 고장률
- t: 운용 시간
RPN 방법 (산업계에서 널리 사용)
RPN = 심각도(S) × 발생도(O) × 검출도(D)
각 항목을 보통 1~10점으로 평가합니다. 다만 RPN이 같아도 심각도가 높은 고장모드는 별도로 우선 관리해야 합니다.
FMECA 결과의 활용
- 설계 개선 우선순위 결정
- RCM 분석의 입력자료 (고장모드와 영향)
- 정비업무분석, 고장탐지 절차, 기술교범 작성
- 수리부속 소요 산정
- 안전성 분석과 연계
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