RAMS 기술

RAMS는 시험, 통계분석, 신뢰성 공학 및 안전공학 등의 요소기술과 데이터베이스, 정보시스템과 같은 정보화 기술을 결합하여 시스템 신뢰성(Reliability), 가용성(Availability), 유지보수성(Maintainability) 및 안전성(Safety) 향상을 지원하는 시스템엔지니어링 방법론으로 제반 시스템, 장비 및 기기들이 대형화, 복잡화됨에 따라서 시스템 엔지니어링의 핵심적인 방법론으로 그 중요성이 점점 부각되고 있다.

 

 

RAMS 기술

 

RAMS는 Reliability, Availability, Maintainability, Safety의 약자로 시스템의 신뢰성, 가용성, 유지보수성 및 안전성 향상을 지원하는 기술이다.

RAMS는 시스템(철도, 국방, 전력, 원자력, 플랜트 등)의 신뢰성, 가용성, 유지보수성 및 안전성 목표를 설정하고 전 수명주기에 걸쳐 상기 목표 달성을 위한 RAMS 활동을 체계화하고 수행하여 소기의 목표 달성을 위한 시스템 엔지니어링 방법론이다.

RAMS 분석 및 운영기술은 글로벌 규정이 신뢰성과 안전성에 대한 무한 책임을 요구하는 방향으로 제정됨으로써 자동차, 철도, 기계, 가전제품 등의 경쟁력 향상을 위해 반드시 확보되어야 하는 핵심기술이다.

 

RAMS는 IEC 61508을 기본 규격으로 산업분야별로 차별화하여 관련 규격을 적용하고 있다. 

예를 들면 철도 프로젝트 RFP에서 요구하는 신뢰성, 가용성, 유지보수성 및 안전성 목표를 달성하기 위한 활동으로
EN50126(IEC62278), EN50128(IEC62279), EN50129(IEC62425) 및 관련 규격에 따라 수행하도록 하고 있다.

 

 

RAMS 컨설팅은 프로젝트의 수명주기에 따라 진행하며, 설계단계에서는 다음 정의에 의해 수행한다.

 

신뢰성 (Reliability)

● 주어진 사용조건하에서 일정기간 동안 고장 없이 안정적으로 성능을 발휘하는 능력(MTBF, MTTF, 신뢰도로 표현)

  - 시스템/서브시스템/장치의 설계단계에서 신뢰성을 예측하여 입증된 장치를 선정하고, 기능적으로 중요장치를 이중계
   및 다중계로 배열, Fail-safe 개념 적용, 장애 발생을 즉시 모니터링할 수 있는 구조로 시스템에서의 신뢰성 목표를
   달성할 수 있도록 설계를 관리한다.

  * MTBF = 총 가동시간/ 총 결함 발생 건수

 

가용성 (Availability)

● 특정 시점에서 시스템/서브시스템/장치가 주어진 기능을 발휘할 수 있는 능력(Ai, 가용도로 표현)

  - 필요한 외적 자원(환경, 시간) 등이 공급된다는 가정에서 신뢰성과 유지보수성을 통합한 시스템의 넓은 의미의 신뢰성을 나타내는 척도이다.

 * Ai = MTBF/ (MTBF + MTTR)

 

유지보수성 (Maintainability)

● 시스템/서브시스템/장치에 고장이나 결함이 발생했을 때 규정된 조건하에서  일정 시간 내에 보수를 완료할 수 있는 능력(MTTR, 보전도로 표현)

  - 필요한 외적 자원이 공급된다는 가정에서 해당 시스템/서브시스템/장치를 정비하여 원상 복귀할 수 있는 시간적인 능력이다.

 * MTTR = 총 정비 소요시간/ 정비 건수

 

안전성 (Safety)

● 제한된 조건하에서 규정된 기간 동안 인원, 설비에서 발생할 수 있는 상해 및 손상을 최소화하기 위한 설계적 보증(안전도로 표현)

  - 안전성은 시스템/서브시스템의 Hazard를 인식, 분류한 위험원 분석을 실시하여 Risk를 허용 가능한 수준으로 낮추어
   식별된 해저드를 관리한다.

 * 안전도 = 위험 사고 건수/ 운영 기간(시간, 거리, Cycle 등)

 

 

RAMS 실제 사례

신뢰성 (Reliability)

- 자동차의 현대/기아 자동차 보증기간 2년 40,000 Km (미국은 100,000 Km)

 

가용성 (Availability)

- 엔진오일(5,000 Km) 교체, 수리 등을 포함하여 운행할 수 있도록 하는 것

- 설날에 기차표를 internet(전산) 예매 시 접속 과부하로 인한 Server down이 되면 가용성이 낮아지는 바, 가용성을 높이기 위해 예비 Serve System을 두는 것(사용빈도를 계산하여 대응)

- 계절별, 시간대별 전력사용량에 따른 적정 예비율을 관리

 

유지보수성 (Maintainability)

- 엔진오일( ) 5,000 Km), 필터, Wipe 시간, 브레이크 오일, 타이어( ) 30,000 Km) 교체, 수리 시간

 

안전성 (Safety)

- Air Bag: Low Demand(Risk) – SIL 3 or 4 (ASIL: Level C)

- Wipe System : High Demand(Risk) – SIL 3 (ASIL: Level B) 

- Break System: High Demand(Risk) – SIL 3 or 4 (ASIL: Level C)

- Cigar Jack : Low Demand(Risk) – SIL 1 or 2 (ASIL: Level A)

- ECU System : High Demand(Risk) – SIL 3 or 4 (ASIL: Level C) 

- Audio system: Low Demand(Risk) – SIL 1 or 2 (ASIL: Level A)

 

 

RAMS 기대효과

시스템 엔지니어링 접근 방법론을 통해서 RAMS 기술을 적용함으로써

• 글로벌 요구사항의 충족
• 시스템 개발 비용의 절감과 개발 일정의 단축
• 장비, 기기, 시스템의 성능(신뢰성/안전성) 향상

을 통해서 획기적인 경쟁력 향상 효과를 가져올 수 있다.

 

Reference : 1. 비즈피어(주) Safety Integrity Level 소개 및 국내 적용 사례, 임종국               2. http://bizpeer.co.kr/m/sub06/01_03_04.php