신뢰도 배분 계산기 (AGREE / ARINC)
시스템 목표 신뢰도·임무 시간과 서브시스템 정보를 넣으면 AGREE·ARINC·동일 배분으로 서브시스템별 허용 고장률·MTBF·신뢰도 목표를 계산합니다. 현재 MTBF 를 넣으면 어느 서브시스템을 몇 배 개선해야 하는지 판정하고, 보고서와 CSV 로 내려받을 수 있습니다. 엑셀 표를 붙여 넣을 수도 있습니다.
계산 근거
동일 배분·ARINC·AGREE 배분식은 신뢰성 공학 교과서(예: Ebeling, An Introduction to Reliability and Maintainability Engineering)와 AGREE 보고서(1957)의 직렬 시스템 식을 따릅니다. AGREE 는 근사식으로 배분하고 정확식 Π[1 − wᵢ(1 − e^(−λᵢtᵢ))] 로 다시 확인합니다. 개선 필요 배수의 1배·2배 구분은 이 도구의 판정 기준입니다.
함께 쓰는 양식
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자주 묻는 질문 (FAQ)
신뢰도 배분(Reliability Allocation)이란 무엇인가요?
시스템 수준의 목표 신뢰도를 각 서브시스템·부품 수준의 신뢰도 요구사항으로 쪼개는 과정입니다. 직렬 시스템에서는
R_sys = R_1 x R_2 x ... x R_n이므로, 전체 목표를 만족하려면 각 서브시스템별 신뢰도 목표가 얼마여야 하는지 설계 초기에 결정해야 합니다. RBD(신뢰성 블록 다이어그램) 분석과 함께 활용합니다.동일 배분(Equal Allocation)은 언제 사용하나요?
각 서브시스템의 복잡도·중요도·기존 신뢰도 데이터가 없는 개발 초기 단계에 사용합니다. 시스템 허용 고장률
lambda_sys = -ln(R_sys) / T를 서브시스템 수 n으로 균등 분배합니다. 단순하지만 실제 서브시스템 복잡도 차이를 반영하지 못해 일부는 과도한 요구, 일부는 너무 느슨한 요구가 될 수 있습니다.ARINC 배분법의 원리는?
ARINC Research Corporation 이 제안한 방법으로, 기존 설계나 유사 제품의 서브시스템별 고장률을 씁니다. 시스템 허용 고장률
lambda* = -ln(R*) / T 를 lambda_i = lambda* x (lambda_i_현재 / sum(lambda_현재)) 처럼 현재 고장률 비율대로 나눕니다. 이 도구에서는 현재 MTBF 를 넣으면 1/MTBF 를 현재 고장률로 씁니다. 모든 서브시스템의 현재 MTBF 가 있어야 하며, 비어 있으면 동일 배분으로 계산하고 그 사실을 알려 줍니다.AGREE 배분법은 무엇이 다른가요?
1957년 미국 국방부 AGREE(Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment) 보고서의 방법으로, 서브시스템의 모듈(부품) 수 n_i, 중요도 w_i(그 서브시스템 고장이 시스템 고장이 될 확률), 가동 시간 t_i 를 함께 씁니다. 식은
lambda_i = -n_i x ln(R*) / (N x w_i x t_i), N 은 전체 모듈 수입니다. 복잡하고 덜 중요하며 짧게 가동하는 서브시스템일수록 더 큰 고장률을 허용받습니다. 중요도가 너무 작으면 식이 성립하지 않는데, 이 도구는 그런 행을 찾아 알려 줍니다.임무 시간(Mission Time) T는 어떻게 결정하나요?
제품의 요구 수명(Design Life) 또는 한 임무 사이클 길이입니다. 항공기는 1회 비행 시간, 차량은 보증 수명(km 또는 시간), 산업 설비는 오버홀 주기, 군용 장비는 임무 시간이 기준입니다. T가 달라지면 배분되는 고장률과 신뢰도가 달라지므로, 계약·규격에서 명시한 요구 수명을 그대로 사용해야 합니다.
개선 필요 배수는 무엇을 뜻하나요?
현재 고장률(1/현재 MTBF)을 배분된 고장률로 나눈 값입니다. 1 이하면 지금 설계가 배분 목표를 맞추고, 1을 넘으면 그 배수만큼 고장률을 낮춰야 합니다. 이 도구는 2배를 넘으면 부품 교체만으로는 어려운 수준으로 보고 위험으로 표시합니다(이 도구의 판정 기준). 0.5 미만으로 여유가 큰 서브시스템이 있으면 그 여유를 부족한 쪽으로 넘기도록 배분을 다시 조정할 수 있습니다.
배분 후 달성 시스템 신뢰도가 목표와 다른 이유는?
동일 배분과 ARINC 는 직렬·고장률 일정 가정에서 목표를 정확히 맞춥니다. AGREE 는 근사식이라, 배분된 고장률로
R = 곱(1 - w_i(1 - exp(-lambda_i t_i))) 를 다시 계산하면 목표와 조금 다릅니다. 예시 값(목표 95%)에서는 95.001%가 나옵니다. 목표 신뢰도가 낮거나 중요도가 1보다 많이 작을수록 차이가 커지므로, 이 도구는 다시 계산한 값을 함께 보여 줍니다.신뢰도 배분 후 다음 단계는?
배분 결과를 설계 요구사항(DRD)으로 확정하고, 서브시스템별 Weibull 분석·FTA·MTBF 계산으로 배분 목표 달성 가능성을 검증합니다. 이후 신뢰성 성장 시험(RGT)·가속 수명 시험(ALT)으로 실제 신뢰도를 확인합니다.
설비 신뢰성을 높이다
MTBF·Weibull·예방정비를 데이터로 연결하는 IoT 설비연동·예지보전.
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