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스핀들에 장착되는 다수의 공구날을 포함하는 절삭 공구를 포함하고 다수의 축으로 구동되어, 피삭재를 절삭하는 절삭 가공 기기의 가용 잔여 시간을 예측하기 위한 방법으로서, (a) 공구 사용 시간 회귀부(100)에, 시간에 따른 공구 마모도값을 다수 포함하는 마모도 데이터가 입력되는 단계; (b) 상기 공구 사용 시간 회귀부(100)는 상기 마모도 데이터로부터 시간에 따른 공구 마모도값의 평균 분포를 연산하는 단계;(c) 상기 공구 사용 시간 회귀부(100)는 상기 연산된 평균 분포를 회귀 분석하고, 상기 회귀 분석된 결과 현재의 공구 마모도값을 입력하여 현재의 공구 사용 시간을 확인하는 단계;(d) 모수 추정부(200)에 상기 (a)단계의 상기 마모도 데이터가 입력되면, 상기 모수 추정부(200)는 상기 마모도 데이터를 공구 수명 분포로 변환하는 단계;(e) 상기 모수 추정부(200)는 상기 공구 수명 분포에서 모수를 추정하고, 상기 추정된 모수로부터 평균 고장 시간(MTTF)를 연산하는 단계; 및(f) 연산부(300)는 상기 공구 사용 시간 회귀부(100)로부터 상기 공구 사용 시간을 수신하고, 상기 모수 추정부(200)로부터 상기 평균 고장 시간(MTTF)을 수신하여, 상기 평균 고장 시간(MTTF)으로부터 상기 공구 사용 시간을 감산하여 공구 잔여 시간을 연산하는 단계;를 포함하는,방법
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제1항에 있어서,상기 (d) 단계에서의 상기 공구 수명 분포는 와이블 분포(Weibull Distribution)이고,상기 모수는 형상 모수와 척도 모수를 포함하고,상기 평균 고장 시간(MTTF)은 하기의 식 1으로 표현되고, 003c#식 1003e#상기 α는 척도 모수이고, 상기 β는 형상 모수인,방법
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제2항에 있어서,상기 연산부(300)는 상기 모수 추정부(200)로부터 상기 모수를 수신하고,상기 연산부(300)는 각각 하기의 식 2 및 3으로부터 각각 고장률(h(t))과 신뢰도(R(t))를 연산하고, 003c#식 2003e#003c#식 3003e#상기 t는 공구 사용 시간인,방법
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제1항에 있어서,상기 (c)단계에서의 현재의 공구 마모도값은,가공 예측 모델로부터 예측되는 값인,방법
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제4항에 있어서, 상기 가공 예측 모델을 생성하는 방법을 더 포함하며, 이는,상기 (a)단계 이전에,(g) 데이터 전처리부(400)에 공구날 수(number of tooth)에 대한 정보를 포함하는 절삭 공구 정보(13)와, 미리 설정된 스핀들 RPM 설정값에 대한 정보를 포함하는 가공실험 정보(14)를 포함하는 공정 변수 데이터(10), 측정되는 스핀들 RPM에 대한 정보를 포함하는 CNC정보(21), 측정되는 절삭력 측정 정보를 포함하는 동력계 정보(22) 및 센서 정보(23)를 포함하는 모니터링 데이터(20)가 입력되는 단계;(h) 상기 데이터 전처리부(400)가 상기 공정 변수 데이터(10)와 상기 모니터링 데이터(20)를 포함하는 통합 데이터 셋을 생성하고, 상기 데이터 전처리부(400)가 상기 통합 데이터 셋에서 변수 선택(feature selection)하는 단계; 및(i) 상기 데이터 전처리부(400)는 상기 변수 선택된 데이터를 모델링부(500)로 전송하고, 상기 모델링부(500)가 상기 데이터 전처리부(400)로부터 상기 변수 선택된 데이터를 모델링하여 상기 가공 예측 모델을 생성하는 단계; 를 포함하는,방법
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제4항에 있어서, 상기 가공 예측 모델을 생성하는 방법을 더 포함하며, 이는,상기 (a)단계 이전에,(j) 데이터 전처리부(400)에 공구날 수(number of tooth)에 대한 정보를 포함하는 절삭 공구 정보(13)와, 미리 설정된 스핀들 RPM 설정값에 대한 정보를 포함하는 가공실험 정보(14)를 포함하는 공정 변수 데이터(10), 측정되는 스핀들 RPM에 대한 정보를 포함하는 CNC정보(21), 측정되는 절삭력 측정 정보를 포함하는 동력계 정보(22) 및 센서 정보(23)를 포함하는 모니터링 데이터(20), 시간에 따른 절삭력 시뮬레이션 정보를 포함하는 기저장된 시뮬레이션 데이터(30)가 입력되는 단계;(k) 상기 데이터 전처리부(400)가 상기 모니터링 데이터(20)가 포함하는 상기 절삭력 측정 정보와 상기 시뮬레이션 데이터(30)가 포함하는 상기 절삭력 시뮬레이션 정보를 동기화하여 절삭력 동기화 정보를 생성하고, 상기 공정 변수 데이터(10), 상기 모니터링 데이터(20) 및 상기 절삭력 동기화 정보를 포함하는 통합 데이터 셋을 생성하는 단계;(l)상기 데이터 전처리부(400)가 상기 통합 데이터 셋에서 변수 선택(feature selection)하는 단계; 및(m) 상기 데이터 전처리부(400)는 상기 변수 선택된 데이터를 모델링부(500)로 전송하는 단계; 를 포함하는,방법
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제6항에 있어서,상기 데이터 전처리부(400)는,(k1) 상기 데이터 전처리부(400)는, 상기 입력된 상기 공구 정보(13)와 상기 가공실험 정보(14)로 공구날 주파수(Tooth passing frequency)를 연산하고, 상기 연산된 공구날 주파수의 역수를 모니터링 데이터 주기로 설정하는 단계;(k2) 상기 데이터 전처리부(400)는 상기 (a)단계에서 입력된 모니터링 데이터(20)에서, 상기 설정된 상기 모니터링 데이터 주기마다 기설정된 횟수만큼의 상기 절삭력 측정 정보를 추출하는 단계; (k3) 상기 데이터 전처리부(400)는, 상기 (a)단계에서 입력된 상기 시뮬레이션 데이터(30)에서 상기 절삭력 시뮬레이션 정보의 주기를 판단하고, 상기 판단된 절삭력의 주기마다 상기 기설정된 횟수만큼의 절삭력 시뮬레이션 정보를 추출하는 단계; 및(k4) 상기 데이터 전처리부(400)는 상기 (b2)단계에서 추출한 절삭력 측정 정보와 상기 (b3)단계에서 추출한 절삭력 시뮬레이션 정보를 동기화하여 절삭력 동기화 정보를 생성하고, 상기 입력된 모니터링 데이터(20)와 상기 절삭력 동기화 정보를 포함하는 통합 데이터 셋을 생성하는 단계; 를 포함하는,방법
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