실제로 산업 현장에서 꾸준하게 사용하는 유지보수 방식은 정비 유지보수, 예방정비, 조건 기반 유지보수, 예지보전, 그리고 사전 유지보수의 다섯 가지 정도가 대표적이다.
기기 및 설비 유지보수 방식
1. 정비 유지보수(Corrective Maintenance)
정비 유지보수는 기기 및 생산라인에서 결함 발생 시 바로 진행되며, 기기가 할당된 작업을 수행할 수 있도록 장애가 발생한 부품 및 특정 부위를 정상화시키는 것이 주요 목표이다.
정비 계획 일정 유무에 따라 정기(계획된 정비) 혹은 비정기적(계획되지 않은 정비)으로 수행할 수 있다.
예지보전 프로세스로 예측할 수 없었던 장애가 발생하는 즉시 정비 담당자는 정비 유지보수 작업을 수행해야 한다. 정비 유지보수는 담당자가 시간 지체없이 유지보수 작업을 실행할 수 있는 기회를 확실하게 보장하는 방법으로, 사전에 계획되지 않은 정비 유지보수는 예상치 못한 상황으로 인해 계획된 정비에 대비해 발생 비용이 높은 경우가 많다. 예방정비 체계를 갖췄다 하더라도 기기 장애 및 파손 시점을 모두 예측하는 것은 아주 어렵기 때문에 정비 유지보수는 장애 발생에 대한 효과적인 방어책이다.
2. 사전 유지보수(Pre-determined Maintenance)
사전 유지보수는 다른 방식에 비해 조금 덜 알려져 있다. 이 방법은 기기의 실제 상태보다는 기기 제조자가 제공한 프로그램에 기반해 운영하는 특성을 갖는다. 통상적으로 기기 제조사는 자사 제품의 개발과 운영 과정에서 확보한 경험 및 데이터에 기반한 MTTF (mean time to failure. 평균 장애 발생 시간) 등의 장애 발생 메커니즘 등을 토대로 개발한 유지보수 프로그램을 고객에게 제공한다.
기기 제조사가 제공한 프로그램을 토대로 한 사전 유지보수 방식으로 운영한다고 가정하면, 부품의 노후화 수준이 기기의 장애 발생 가능성을 좌우하는 요소가 된다. 또한 제조사 프로그램에 의존해야 하기 때문에 유지보수 담당자가 장애 발생을 예측하기 어렵다. 또한, 제조사 권고 기준에 따라야 하기 때문에 상당 기간 사용이 가능한 부품을 미리 교체하거나 반대로 부품이 완전히 마모되거나 고장 난 후에 교체함으로써 불필요한 추가 비용이 발생하는 단점도 있다.
다른 유지보수 방식과 마찬가지로 이 방법도 빈틈이 있다. 지금까지의 데이터와 경험을 토대로 최적의 유지보수를 제안하기는 하지만 기기의 실제 상태를 반영하는 것은 아니기 때문에 기기 장애 및 다운타임 방지를 완전하게 보장하지는 못한다는 점을 이해해야 한다.
3. 조건 기반 유지보수(Condition-based Maintenance)
조건 기반 유지보수는 지금까지 언급된 방식에 비해 현장 구현이 조금 까다롭다. 이 유지보수 방식의 목표는 장애 발생을 사전에 방지하고 기기 상태의 정기 점검 그리고 효율성을 포함한 다양한 항목의 점검을 지속적으로 수행하는데 있다. 이와 관련된 현장 데이터는 해당 기기에 연결된 네트워크를 통해 자동으로 수집되고 관리되는 구조를 갖고 있다. 사실 이 방식이 까다로운 이유도 데이터 수집을 위한 센서 및 네트워크 구현 작업이 들어가기 때문이다.
유지보수 담당자는 이 데이터를 토대로 부품 마모 수준, 컨트롤 모터의 온도 점검 등을상시 혹은 정기적으로 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 이 모든 활동은 생산 공정에 위험을 줄 수 있는 장애 원인을 차단하기 위해 목적으로 유지보수 담당자가 수행할 수 있는 조치들이다.
조건 기반 유지보수가 실행하기에 조금 더 까다로운 것은 사실이지만 경제성은 좋다. 유지보수 담당자가 기기와 부품의 정기 점검을 하기 때문에 수리 및 교체가 필요한 부품 비용만 발생하기 때문이다. 따라서 구매 부서도 미리 부품을 잔뜩 구매해서 창고에 쌓아 놀 필요성이 줄어들게 된다. 결론적으로 조건 기반 유지보수를 도입한 기업들의 비용 절감 효과가 좋은 것으로 파악되고 있다.
4. 예방 정비 유지보수(Preventive Maintenance)
예방정비는 기기 장애나 손상이 발생하기 전에 미리 정비를 하는 유지보수 방식이다. 이 방식의 목표는 장비의 손상 기회를 줄이고 기기, 부품 및 예비 부품의 성능 저하를 최소화하는데 있다. 이 방식의 유지보수 작업을 위해서는 담당자는 부품의 이력과 하고 과거 장애 내역도 파악하는 것이 중요하다. 이 이력 정보를 토대로 기기의 장애가 발생할 수 있는 시간대를 선별해 내는 작업이 가능하다.
예방정비는 사전에 잘 기획된 유지보수 프로그램과 다양한 방법으로 검증된 확실한 사실에 근거해서 실행되기 때문에 계획(Planned)형 유지보수 프로그램으로 분류된다. 그리고 예방정비 유지보수 방식이 활성화되는 큰 배경 중 하나는 CMMS (computerized maintenance management system)이다. 여러분도 잘 알다시피 CMMS는 유지보수의 효율성을 높임으로써 지속적인 생산성 향상을 꾀하는 기업에게는 필수 도구로 알려져 있다. 그 이유는 생산 설비 운영과 유지보수 관련된 모든 상세 내용을 입력하고 그 내용을 유지보수 부서원들이 공유하고 활용할 수 있는 환경을 제공하기 때문이다
CMMS를 활용하면 유지보수 담당자들이 입력한 현장 데이터와 경험이 쌓여서 과거의 장애 내용을 정확하게 파악할 수 있고 이를 이용해 앞으로 발생할 사항을 예측할 수 있는 근거를 제공하는 유지보수의 선순환 구조를 만들 수 있다.
5. 예지보전 유지보수 (Predictive Maintenance)
예지보전은 주기적 또는 연속적(온라인)인 기기 모니터링으로 해당 기기 상태를 평가하는 유지보수 방법이다. 대부분의 예지보전 유지보수 작업은 운영 중단 최소화를 위해 설비가 작동하는 동안 모니터링하는 방법을 사용한다. 예지보전 유지보수는 통계 프로세스 제어 원칙을 기반으로 향후에 유지보수 작업이 필요한 시기를 결정하는 메커니즘을 갖고 있다. 많은 전문가는 기기 다운타임을 줄이고 부품 수명을 늘리는 최선의 유지보수 전략은 예지보전과 예방정비를 같이 쓰는 거라고 이야기한다.
예를 들어, 원자재 운송 트럭이 5천킬로미터를 달렸다고 엔진 오일을 교체하는 대신, 예지보전으로 오일 샘플 데이터를 수집, 분석하고 엔진 마모 상태에 따라 오일 변경을 결정하는 것이다.. 예지보전 유지보수 방식의 효율성 보장을 위해서는 설비 모니터링을 위한 하드웨어와 잠재적 문제 발견 시 작업 순서를 제공하는 소프트웨어를 모두 제공해야 한다.
대표적인 예지보전 유지보수 방법은 아래와 같다:
● 진동 분석: 진동 센서는 펌프 및 모터 등 장비의 성능 상태 및 저하를 감지하는 데 사용된다.
● 적외선: 적외선 카메라는 비정상적으로 발생할 수 있는 고온 상태를 식별하는데 주로 사용된다.
● 음향 분석: 음향 분석은 소닉이나 초음파 검사 방법을 이용해 가스나 액체 상태 물질의 누출 여부를 확인하는데 사용된다.
● 오일 분석: 오일 분석은 설비에 투입된 입자 수와 크기를 측정하여 해당 설비의 마모 상태를 판단하고 정비 작업 여부를 결정하는데 사용된다.
Reference : ㈜ 모빌리오 기술자료
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