This study suggests a new approach, based on Monte Carlo simulation (MCS), to estimate the availability of a phased-mission system that accompanies both transitions within an operational mode caused by component failures and transitions between operational modes due to external factors. The whole operation is composed of the normal and abnormal operation states, which have system configurations that differ from each other and that consist of several sequential operational modes with distinct time durations. The failure of components may occur randomly at any time during the normal operation state, and the unscheduled transition to the abnormal operation state and further transition to a critical event may result in catastrophic accidents. To address the limitations of conventional Monte Carlo techniques in the availability assessment of the phased-mission system, a revised MCS is used that considers the different types of transitions that can be triggered by component failures and externally induced factors. The suggested approach is capable of providing not only the realistic lifetime scenario but also information on the precise system availability. The validity of the approach is demonstrated by applying it to estimation of the availability of an offshore drilling system with actual operational data.
본 논문에서는 몬테카를로 기법에 근거하여 운용 모드 간의 전환과 한 운용 모드 내에서 시스템의 상태 전환을 고려한 단계적 임무 수행 시스템(Phased-mission system)의 가용도를 추산하는 새로운 접근법을 제시 하였다. 시스템의 전체 운용은 정상 운용 상태와 비정상 운용 상태로 구분되며 각각의 운용모드에 따라 시스템의 구성이 달라지게 되는데 이를 단계적 임무 수행 시스템이라고 일컫는다. 시스템 내에서 각 부품의 상태와 더불어 운용 상태도 전환하게 되는데, 이는 외부에서 기인된 방해 요소에 따라 정상 상태에서 비정상 상태로 전환하게 된다. 새로운 접근법은 시스템의 상태와 운용모드의 정상에서 비정상 상태로의 전환은 모두 고려 할 수 있을 뿐만 아니라 두 가지 종류 이상의 전환요소를 갖는 모든 단계적 임무 수행 시스템에 적용 가능하며 그 결과로 시스템의 생애 주기 동안 가용도, 부품 영향도 및 시나리오를 추론할 수 있다. 새로운 접근법은 해양플랜트용 시추 시스템에 적용하여 검증되었다. 사례연구를 통해 해양플랜트용 시추 시스템의 가용도를 추산하였으며 BOP 시스템 중 하나인 유압 연결부가 시스템의 고장에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인 하였다. 또한, 시간 별 시나리오를 구축하여 사고 상황을 예측할 수 있었다.
