Intro.

PHM 분야에서 진단(diagnostics)은 매우 중요한 세부기술 중 하나이다. 해당 기술이 산업 설비에 적용된 지 수십년 이상되었지만 여전히 풀리지 않는 숙제가 많은 어려운 기술 분야이다. 여기서는 산업 설비의 건전성을 진단하는 방법론에 대해 알아보도록 하자.

PHM – 진단 방법론

PHM 시리즈 1에서 설명했듯이 설비 건전성 상태를 진단하는 일은 전문가 영역의 일이라고 할 수 있다. 하지만 최근 들어서 기존 전문가 영역의 진단이 디지털 솔루션의 도전을 받고 있다. 거기에는 몇 가지 이유가 있다. 첫째, 현장 설비 운영(또는 관리) 전문가 확보의 어려움. 둘째, 전문가 숙련도에 따라 분석 결과의 주관성 개입과 그 결과 오진에 따른 불필요한 비용 증대 또는 불시고장에 따른 손실 비용 증대. 셋째, 노동환경(산업안전, 고용안정, 인건비 상승 등)적 문제 등이 그 예이다.

산업 설비 진단은 전문가들의 고유의 영역으로 각 산업 도메인에서 얻은 암묵적 지식을 기반으로 진행되어 왔다. 다분히 아날로그적 접근이었다. 위에 열거한 이유들로 진단 영역은 점차 디지털화되어 가고 있으며 어찌 보면 당연한 결과라고 할 수 있다. 그 결과로 많은 분야에서 전문가의 전문성을 대체하기 위한 진단 전문가 시스템(expert system)을 구축하기 위한 노력들이 진행되고 있으며 10년내로 대부분 산업군에서 디지털화 될 것이라 기대된다. 진단은 현재 크게 보면 세가지 형태로 진행되고 있다고 할 수 있다. (그림 1 참고)

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그림 1 진단 방법론

1) 도메인지식/룰 기반 진단(domain knowledge-/rule-based diagnostics):

전문가들이 오랜 기간 경험을 통해 습득한 암묵적 지식은 재생산이 불가하고 전문가 육성에 많은 시간과 노력이 들어가기 때문에 기존 전문가들이 행하는 암묵적 도메인 지식기반 진단은 ‘룰기반 진단 (rule-based diagnostics)’ 형태로 진화해 왔다. 즉 암묵적 지식의 형태를 단순하지만 함축적인 룰(rule)이라는 형식으로 진화한 것이다. 이러한 접근은 어찌 보면 매우 당연한 것이다. 하지만 룰기반 진단은 여전히 높은 오진율로 기술적, 비용적 어려움을 겪고 있다. 룰/도메인지식 기반 진단의 장단점을 정리하면 아래와 같다.

표 1 도메인지식/룰 기반 진단의 장단점

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