최적화된 유지보수를 통한 비용 절약

상태 모니터링

생산 기기 운전원들은 다음과 같은 딜레마에 너무나 친숙하다. 어떻게 하면 제품 품질을 개선하고 시스템 가용성을 높이는 동시에 유지보수 비용을 절감할 수 있을까? 해답은 상태 기반 및 예측 유지보수와 같은 고급 전략에 숨어 있다.

유지보수의 종류와 방안
유지보수 전략

오늘날 대부분의 기업은 여전히 사후 유지보수나 예방 유지보수 전략에 의존하고 있으며, 이들은 유지보수를 얼마나 최적화할 수 있는지에 대한 측면에서 심각한 한계에 직면하고 있다. 효율의 실질적이고 장기적인 개선을 달성하기 위해서는 새로운 접근 방식이 필요하다.

지금까지는 비용과 복잡성으로 인해 많은 기업들은 보다 고급의 유지보수 전략을 추구하는 것이 불가능하였다. 그러나 지능형 센서의 부상으로 이러한 솔루션들은 점점 더 경제적 부담이 줄고 구현이 용이해지고 있다.

예측 유지보수는 컴포넌트의 전체 유효 수명을 최적으로 이용할 수 있도록 한다.
예측 유지보수는 컴포넌트의 전체 유효 수명을 최적으로 이용할 수 있도록 한다.

 

유지보수 전략

네 가지의 가장 일반적 유형을 자세히 살펴보면 고급 유지보수 전략의 장점을 부각시키는 데 도움이 될 수 있다.

1. 사후 유지보수(reactive maintenance)
아직도 빈번히 이용되는 접근방식은 사후 유지보수이다. 기계나 시스템은 고장이나 결함이 발생하는 경우에만 수리한다. 그 결과 흔히 예상하지 않은 생산 중단뿐만 아니라 기계와 기기에 대한 심각한 손상으로 이어질 수 있다.

2. 예방 유지보수(preventive maintenance)
예방 유지보수를 이용하는 경우에는 컴포넌트를 점검하고 및/또는 교체하기 위해 기계나 공장 전체를 정해진 간격마다 정지시킨다. 이러한 유형의 유지보수는 흔히 완전한 기능을 발휘하는 컴포넌트가 그의 전체 서비스 수명이 다하기도 전에 교체되는 상황으로 이어질 수 있다. 그 결과 불필요한 높은 유지보수 비용으로 귀착된다.

3. 상태 기반 유지보수(condition-based maintenance)
현대의 계장 기술은 기계와 기기의 건강 상태와 관련된 데이터를 지속적으로 그리고 높은 정밀도로 획득하고, 처리하고, 평가하는 것을 가능하게 한다. 이러한 정보는 편리한 때에 교정 작업의 일정을 세울 수 있도록 사전에 오동작과 피해의 잠재적 발생원을 식별하는 데 도움이 된다.

컴포넌트들은 유효 수명의 거의 전체에 걸쳐서 가치를 제공해주며, 그에 따라 1차 피해의 대부분이 (그리고 그럼으로써 2차 피해도) 예방된다. 상태 기반 유지보수의 실행에 관한 상세한 정보에 대해서는 VDI 가이드라인 2888을 참조하도록 한다.

4. 예측 유지보수(predictive maintenance)
상태 기반 유지보수에는 진동과 같은 격리된 데이터의 평가가 관련되는 반면에, 예측 유지보수는 한 걸음 더 나아간다. 이용 가능한 모든 데이터를 자동적으로 함께 종합하고 처리하여 컴포넌트들의 잔여 서비스 수명에 관한 보다 정확한 예측을 얻는다.

APROL ConMon이 관련된 생산 데이터를 수집하고 있다.
APROL ConMon이 관련된 생산 데이터를 수집하고 있다.

이것은 빅데이터 분석을 이용하여 이루어지며, 여기에서 다양한 소스로부터의 수백 가지 혹은 수천 가지의 파라미터가 취합되고 평가된다. 전에는 인식되지 않았던, 그리고 흔히 매우 복잡한 상관관계를 밝혀내도록 히스토리 데이터를 검사하기 위해 데이터 마이닝(data mining) 기법이 이용된다. 측정 트랜스듀서로부터의 생산 데이터와 정보를 조합함으로써, 컴포넌트에서 언제 고장이 발생할지에 관한 매우 정밀한 예측을 하는 것이 가능해지고 있다.

이러한 지식을 이용하여 고장이 임박한 컴포넌트의 즉각적인 교체를 허용하기 위해 보다 중요성이 낮은 업무를 연기하는 것과 같은 보다 정보가 제공된(informed) 유지보수 결정을 내릴 수 있다. 또한 마모를 감소시키기 위해 기계 파라미터를 조정할 수 있도록 체계적인 오류 패턴과 그들의 근본적인 원인의 식별도 가능하다.

올바른 전략의 선택
현대적 유지보수 전략의 많은 장점에도 불구하고, 각 어플리케이션에 대해 어떠한 접근 방식이 가장 적합한지를 평가하는 것이 여전히 최선이다. 이러한 평가는 적용 가능한 법률과 규제 요건뿐만 아니라 기술적 및 경제적 고려사항을 모두 감안할 필요가 있다.

 

APROL ConMon을 이용하는 상태 감시
상태 감시 시스템(Condition Monitoring Systems: CMS)은 기계와 기기의 건강 상태를 감시한다. 이것은 상태 기반 및 예측 유지보수를 구현하기 위한 이상적인 기반을 만든다. B&R의 APROL ConMon은 관련된 상태 파라미터를 획득하고, 처리하고, 평가할 수 있도록 하고 최소한의 노력으로 설정이 가능하다. 상태 감시 시스템과 공장 자산 관리 솔루션의 구현을 현저히 더 용이하게 해 준다.

 

사용 준비 완료
APROL ConMon은 미리 산업용 PC에 설치되고 즉각적으로 사용될 준비가 갖춰져 있다. 시스템은 엔지니어링과 운전용 소프트웨어 이외에도 또한 SQL 인터페이스가 갖춰진 고성능 데이터베이스도 포함한다. 이것은 극히 안정적인 SUSE Linux Enterprise Server 운영체계를 기반으로 하고 필요한 모든 데이터의 이력을 유지한다.

전형적으로 모니터 없이 제어 캐비닛 내에 설치되는 이 산업용 PC는 웹 브라우저나 VNC 클라이언트를 이용하여 워크스테이션 컴퓨터로부터 네트워크를 통해 접근된다.

완벽한 확장성
APROL ConMon은 완벽한 확장성을 갖추고 있으며 독립형 기계나 수 많은 생산 라인을 포함하는 대형 공장에 구현될 수 있다. APROL ConMon은 에너지 감시를 위해 APROL EnMon과 그리고 프로세스 데이터 획득을 위해 APROL PDA와 용이하게 짝지어질 수 있다. 또한 이전에 투자된 어떠한 엔지니어링 작업도 희생하지 않고 하시라도 완전히 갖춰진 프로세스 제어 시스템으로 풀 스케일로 확장되는 것도 가능하다.

 

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