전통적인 가중 k-out-of-n 시스템은 일반적으로 부품의 가중치가 고정되어 있다고 가정하여, 부품 가중치가 연속적인 확률성을 보이는 복잡한 공학적 상황에서의 적용 가능성을 제한한다. 이러한 제한은 재생 에너지 시스템과 같이 이종 열화, 상호 의존적인 고장 모드 및 다단계 성능 저하를 겪는 부품이 포함된 공통 원인 고장이 있는冗余 안전 계통에서 특히 중요하다. 본 연구에서는 다양한 유형의 부품과 연속 확률 가중치를 포함한 새로운 k-out-of-n:G 시스템을 제안하고, 정상 운전 상태와 열화 상태 두 가지 운전 상태에서 신뢰도와 평균 고장 시간을 평가하였다. 먼저, 생존 부품의 수와 가중치 합을 융합한 시스템 운전 메커니즘을 정의하였다. 둘째, 다양한 Copula 함수를 기반으로 한 종속 구조를 모형화하여 시스템 완전성 분포와 시스템 신뢰도를 도출하였다. 이후 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 완전 종속, 계층 간 종속, 완전 독립의 다양한 종속 구조 및 수명 관련 패턴이 시스템 신뢰도에 미치는 영향을 탐구하였다. 시뮬레이션 결과는 부품 간 관계를 잘못 설정할 경우 추정 편향이 발생하고, 부품 간 종속성은 일정 부분 시스템 전체 신뢰도를 향상시킬 수 있음을 보여주었다. 마지막으로 항공기 공압 시스템의 수치 사례를 통해 제안 모델의 실행 가능성과 실용성을 검증하였다.
关键词
연속 확률 가중치; 다중 유형 부품 k-out-of-n 시스템; 열화 상태; Copula 기반 상관성; 평균 고장 시간(MTTF)