공정개선을 통한 유압 브레이커의 신뢰성 향상
Reliability Improvement of Hydraulic Breakers through Manufacturing Processes Improvement
- 주제(키워드) 유압 브레이커 , 신뢰성 , 공정개선
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김광섭
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000010448
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
산업기술의 발전은 제품의 고급화, 다기능화를 가져와 우리의 환경을 풍요롭게 만들었지만, 소비자가 제품을 구입할 때에 고장이 나지 않고 오래 사용할 수 있을 것에 대한 요구는 고가의 내구성 제품일수록 더 많이 뒷받침 되어야 하는 특성이다. 유압 브레이커 역시 고가의 내구성 제품이면서, 유압 시스템을 갖추고 있고 선삭, 열처리, 연삭등 다양한 공정을 통하여 제조되고 있다. 굴삭기의 장착 장비인 유압 브레이커란, 유압 펌프에서 공급되는 동력원으로 대상물을 잘게 깨는 타격 파쇄 장비이다. 그러나 누유, 이상소음, 타격에너지 특성불량 등 유압브레이커와 관련된 현장 고장은 유압브레이커의 제조사를 종종 어려움에 처하게 하고 있다. 이 논문에서, 유압브레이커의 현장 고장 데이터를 분석하여 고장과 불량원인을 연구 및 분석하였다. 그 결과를 토대로 제조공정을 개선하고, 개선된 공정에서 생산된 유압브레이커의 필드 고장데이터를 수집하여, 개선 전후의 유압브레이커에 대한 고장, 신뢰성, 수명(MTTF, B⍺ 등) 등에 대한 연구를 하였다. 신뢰성 및 수명연구에서 유압 브레이커의 고장은 실린더와 피스톤 긁힘 고장으로 한정하였다. 그 결과로 유압브레이커의 수명(MTTF, Bα)은 평균수명이 2,700일에서 4,280일로, B1수명이 306일에서 345일로 향상되었으며, 유압브레이커의 치명적인 고장이었던 피스톤과 실린더 긁힘 및 파손, 밸브와 씰의 긁힘 및 파손 등은 크게 향상되었다. 기존에 연구되지 않은 유압 브레이커에 대한 수명분석과 공정개선을 도출한 이 연구를 통해, 유압 브레이커나 다른 중장비 제품의 신뢰성 분석에 도움이 될 것으로 사료된다.
more초록/요약
Although advances in technologies have improved the product quality and enriched our lives, the need that customers want to buy expensive but reliable products has increased accordingly. Since hydraulic breakers are manufactured with various processes ranging from lathe, heat treatment, grinding to welding, the reliability of hydraulic breakers have to be guaranteed. Hydraulic breakers, the attachment devices of the excavators, refer to a machine that converts back and forth motions of pistons into energies to break objects down finely. However, hydraulic breaker manufacturers have often been troubled by field failures such as leakage, noise, and abnormal damaging energy characteristics. In this study, we analyzed the reliability of hydraulic breakers to measure expected reliability and came up with ways to improve their reliability by analyzing the causes of failure. Based on the findings from the study, we modified the manufacturing process and collected field failure data of hydraulic breakers produced under the new process. Then, we analyzed MTTF and B⍺ Life Time of hydraulic breakers before and after the process improvement. And we limited hydraulic breaker failures only to scratch of pistons & cylinders in this study. As a result, Hydraulic breaker's MTTF was improved from 2,700 to 4,280, and B1 life time was also improved from 306 to 345. In addition, the major causes of Hydraulic breaker failures such as scratch and crack of pistons, cylinders, valves and seals were sharply reduced. We think that these unprecedented methods to measure the Reliability of hydraulic breakers will help to analyze the Reliability of hydraulic breakers or other heavy equipment.
more목차
국문요약 I
제1장 서론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 범위 및 방법 3
제3절 기존 연구의 고찰 4
제2장 유압 브레이커의 개요 및 FMEA 6
제1절 유압 브레이커의 주요 부품 및 기능 6
제2절 유압 브레이커의 작동 원리 8
제3절 유압 브레이커의 고장 원인 11
제4절 유압 브레이커의 주요부품에 대한 FMEA 13
제5절 실린더와 피스톤 긁힘 고장의 메커니즘 16
제3장 유압 브레이커의 고장 및 수명분석 21
제1절 고장 데이터 수집 21
제2절 고장 데이터의 분포 적합도 검정 23
제3절 고장 데이터 분석 26
제4절 유압 브레이커의 수명 분석 27
제5절 유압 브레이커의 모델별 수명 분석 28
제4장 유압 브레이커의 신뢰성 향상을 위한 공정개선 및 수명분석 34
제1절 유압 브레이커의 공정개선 34
제2절 개선된 유압브레이커의 수명 분석 39
제3절 유압 브레이커의 수명개선 효과분석 46
제5장 결론 50
참고문헌 52
영문요약(Abstract) 56
