2018년 4월 28일 토요일

진단을 하기 위한 인지능력

진단을 하기 위한 인지능력
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요즈음 한창 사람의 수준을 넘나들거나 능가하는 인공지능의 미래에 대해서 걱정하고 있는 때가 지나가고 있다바둑을 인공지능에게 지고 있고 언어나 기술패턴을 데이터베이스에 완벽하게 입력하기만 하면 big data를 이용한 원하는 결과를 산출할 수 있는 수준은 이미 구축되었다안타깝게도 로봇이 인간이 할 수 없는 것보다 인간이 할 수 있는 잡무를 많이 빼앗듯이 또는 대체할 수 있듯이 인공지능도 그렇게 될 가능성이 높다고 생각한다그래서 분석가가 없어질 직업의 순위에 있는 것이다특히인공지능은 학습을 할 수 있으므로 이 것은 곧 가장 어려운 난관인 완벽하게 입력도 할 수 있다는 것을 의미하는 것이다그리고 사람이 인지하는 능력 중세서 패턴분석기능도 아주 중요한데 이 것도 이미 점령당할 수 있는 요소인 것 같다.


설비진단을하기위한 컨설턴트의 인지능력
기계가 아픈 곳을 진단하는 첫 번째 절차는 이상현상의 모니터링에 의한 보고이다이를 잘 측정하도록 지시하고 최고의 자료를 입력한다그리고 두 번째 진단절차는 데이터분석이다설계를 분석하고 설치와 부하를 확인하며 이력자료와 현상그 밖의 이상정보를 사람의 database(두뇌)에 입력한다이 때 인간은 전문지식을 총 동원하여 패턴을 찾고자 하는데 즉유전자분석절대기준에 의한 평가상대적인 상호적인 연관성의 분석분포도시간과 공간의 분석 등을 이용하며 빠짐이 없고 빨리 수행할수록 정확한 결과를 산출할수록 좋은 분석가로서 인정받는다.  여기까지는 언젠가 인공지능이 분석할 때가 올 것이다한 개만 만들어지면 그 파급효과나 전달효과는 매우 빠를 것이기 때문에 어쩌면 순식간에 벌어질 수도 있다그런데 인공지능이 하기 힘들고 해서는 안 되는 것이 있는데 바로 최종판단(final decision)’이다이 것은 전체시스템을 교체하고 생산을 중단하고 측정방법이나 측정결과의 판단대체방법교체시점의 파악 등이 이에 해당되는 예로 볼 수 있을 것이다.
어떤 인공지능도 책임을 질 수 는 없고 책임을 지게 해서도 안 된다왜냐하면 책임에는 권리도 주어줘야 하기 때문이다이 원칙은 설비진단이 아닌 모든 AI의 기본이어야 할 것이다여기에 윌스미스가 주연으로 연기했던 SF영화 중 AI의 인공지능을 가진 로봇의 절대3원칙을 살펴보기로 한다.

 "1. 로봇은 인간에 해를 가하거나 혹은 행동을 하지 않음으로써 인간에게 해가 가게 해서는  된다.

2. 1원칙에 위배되지 않는  로봇은 인간의 명령에 복종해야 한다.

3. 1,2원칙에 위배되지 않는  로봇은 자신을 지켜야 한다"

키워드
AI, 인공지능설비진단진동분석,

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2018년 4월 21일 토요일

상태감시와 예지(prognosis)

상태감시와 예지(prognosis)
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구름베어링의 상태를 감시하고 결함을 찾아내는 절차는 상태감시(Condition Monitoring)의 핵심이자 안전관리와 자산관리의 가장 기본적인 과정이다구름베어링은 회전체의 토오크와 하중을 받으며 고체와 고체사이에 마찰열을 윤활을 통해 가급적 직접적인 접촉을 막아서 방지해야 하는 임무를 가지고 있다이 상태를 파악하여 언제 고장이 날지 언제까지 수명이 유지될 수 있을지를 파악하고 평가하는 것은 과학과 기술을 떠나서 예술에 가깝다고 말하는 이도 있다비록 결함은 여러 분석적인 기법에 의해서 과학적으로 검출될 수 있지만 결함의 심각도 평가는 특히 예술이라 할 수 있을 이유는 저진폭의 신호와 노이즈 그리고 산업현장의 광범위한 다양성이 존재하기 때문이다.


상태평가와 예지

베어링 결함은 낮은 진폭의 신호를 발생시키고 베어링 상태와 반드시 연관되지는 않기 때문에 진폭은 베어링 상태의 신뢰할 만한 지표라고 할 수 는 없다베어링 주파수와 측대역의 평가가 반드시 병행되어야 한다비록 외륜의 결함이 가장 일반적인 결함이라도 가장 심각한 것은 아니다구름요소 및 케이지 결함도 베어링 수명을 단축시키고 예측하기 힘들다따라서 분석가는 유사한 결함을 가진 사례를 경험하여 기계의 결함이 인식된 이후 안전하게 운전될 수 있는 잔여시간에 대한 평가를 가능하도록 한다또한 결함심각도와 관련하여 기계의 형식에 따른 다양한 경험을 쌓아야 한다.
예지(prognosis)란 인간의 잔여수명을 결정하듯이 회전기계장치의 잔여수명을 결정하는 과정이다이러한 기술은 발전이 많이 더딘데 아직까지 베어링 잔여수명을 결정하는 실질적인 방법은 존재하지 않는다결함의 증가률에 대한 불확실성 및 가변성과 결함의 심각도를 평가하기 위해서 사용되는 원격측정기법의 특성 때문에 예지는 매우 어려운 절차이다한가지 예를 살펴보면 결함성장행태의 변동을 밝히는 피로균열전달모델을 사용한다거나 상태를 나타내는 특별한 특성(feature)을 찾기 위해 big data를 이용한다거나 하는 등인데 주된 문제점은 결함신호와 결함크기라 치명적인 결함인가의 연관성이 확연하지 않다는 것산업환경에서처럼 실험실의 결과가 잘 맞는 확률은 아주 적다는 것이 주요한 약점일 수 있겠다무엇보다 산업현장에서의 데이터는 수집이 어렵고 결과와 원인도 너무나도 다양하고 변수가 많다는 것이 한계점이다.

키워드
온라인 모니터링시스템, VMS

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2018년 4월 14일 토요일

상태모니터링 측정시 진동센서의 측정방향과 위치 (HVA, ZXY, INOUT, DE,NDE)

상태모니터링 측정시 진동센서의 측정방향과 위치 (HVA, ZXY, INOUT, DE,NDE)
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같은 지점과 방향을 측정하지 않거나 측정하는 사람에 따라서 그 설정값이 다르면 설비의 건강상태를 모니터링할 수 없다더욱이 정밀 진단을 한다는 것 자체가 의미가 없게 된다진동측정(상태모니터링설비진단온라인모니터링)을 위한 지점과 방향의 범세계적으로 약속된 이유도 이러한 적절한 측정점의 설정과 정의가 얼마나 중요한가를 의미한다 할 수 있을 것이다다시 말하면 어느 위치를 어떻게 측정한 것인지가 어떤 단위로 평가하는지 보다 더 기본적인 설계에 적용할 사항인 것이다. Axial방향이 무엇인지.. NDE는 무엇의 약자인지..Outboard는 어디인지 등을 진동전문가라면 당연히 알고 있어야 하는 실무용어로 살펴보기로 한다.

센서의 측정위치와 방향2
물체(구조 또는 기계)가 진동하는 근원과 물체의 거동(Mode Shape)을 확인하기 위해서는 가장 그 상태의 변동을 잘 확인하고 관리할 수 있는 측정점을 선정해야 하는데 이 때 일정한 규칙이 존재한다계측 제조사 및 실무용어에서 사용하는 용어정비용어와 설계용어, ISO, API에서 사용하는 용어 그리고 연구시험용으로 사용하는 용어가 약간씩 다르다고 어느 하나만 고집할 필요가 없다진동전문가라면 이를 모두 알고 있어야 진정한 전문가이다.
각 용어에 대한 설명과 차이점에 대해서 정리해 보았다회전기계의 진동모니터링측면에서 여기서 하나 우리가 기본적으로 알고 있어야 하는 것은 진동을 측정하는 위치는 움직이는 축(Shaft)이 아닌 그 진동의 지지와 전달을 담당하는 베어링(Bearing)의 하우징(Housing)의 위치라는 것이다따라서 그 위치가 가지고 있는 특성(분해조립이 잦은 위치커플링이나 기어박스를 기준으로 양쪽 또는 한쪽에 배치되어 있다는 점하우징 자체도 움직인다는 점구름베어링의 경우 축의 진동을 점 또는 선접촉에 의해 전달받는다는 것)을 이해하고 있어야 한다는 것이다.



측정위치단어
설명
부가설명
Horizontal(H), Vertical(V), Axial(A)
수평수직축방향
수평으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 축방향과 직각인 방향은 수평(H), 지면방향으로는 수직(V)방향으로 한다.
수직으로 설치된 기계(shaft;축과 평행인방향을 축방향(A)으로 하고 지면에 수평으로 직각을 이루는 두 방향을 수평(H), 수직(V)방향으로 한다이 때 배관의 유로 흐름에 수직인 방향을 주로 수평(H, X)으로 하고 유로 흐름방향을 수직(V,Y)으로 한다.
X, Y, Z
3축방향센서방향

현장용어(ISO)
-축방향을 Z로 하고수평은 X, 수직은 Y (XYZ= HVA)
연구시험용어(센서제조사계측 및 물리학)
-측정면에 수직인 방향(Z), 이때 상향;수직은(X), 나머지 평행방향,수평은(Y)로 한다(ZXY= HVA)
Inboard, Outboard
부하측(DE), 반부하측(NDE)
커플링(Coupling)을 중심으로 커플링측 베어링하우징을 Inboard=DE(Drive End)=부하측으로 하며 커플링의 반대측을 Outboard=NDE(Non Drive End)=반부하측으로 부른다.
커플링의 기능으로 축방향 진동(축력)에 대한 완충작용을 하기도 하지만 보통 반부하측에 Thrust베어링이 설치되어서 이 한계를 정하므로 이 부분을 Free측이라고 하기도 한다.

최근에는 3축센서의 사용이 많아 지므로 더욱 이 방향에 대해 주의가 요구된다잘 못 측정이 이루어 지면 전혀 다른 방향으로 분석과 진단이 진행되기 때문이다다음은 기타 진동측정위치의 설정에 참조할 사항에 대해서 정리하였다.

   (1) 진동 측정 위치는 베어링베어링 페데스탈혹은 근접한 계측이 용이한 케이싱 외부 등을 선택한다발판 난간 등 국부적인 강성 부족으로 진동이 증폭되는 위치는 피한다.
   (2) 수평 회전기계에서는 수평수직의 2 방향으로부터 계측한다혹은 직각 2 방향이라면 경사진 방향(위상)으로부터도 좋다.
   (3) 수직 회전기계에서는 평면상의 두 방향(동서남북)으로부터 측정한다이 계측을 높이 방향으로 옮겨 가며수 개의 위치에서 측정하여 가장 높은 값을 나타내는 위치를 이후의 간이 진단 측정위치로 한다.
   (4) 측정위치와 방향(위상)은 측정치 기입용지에 화살표 등으로 명기한다특히 측정위치 및 측정방향에 관하여 구두 혹은 문서에 의한 지시만으로는 매우 틀리기 쉬우므로확실하게 기기의 도면에 측정위치 및 측정방향을 기입하는 것이 좋다.

키워드
진동센서가속도센서, Acceleration, Accelerometer, 진동측정방향진동측정위치, Horizontal, Axial, Inboard, 커플링, DE, NDE, 부하측 진동

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