유지보수 전략은 기업이 가동 중지 시간을 최소화하고 유지보수 비용을 절감하며 공장의 가동률을 최대치 또는 그 근처로 유지하는 방법에 대한 포괄적인 청사진입니다. 기업들은 운영 및 상품 생산에 기여하는 모든 것을 관리하고자 하기 때문에 이는 자산 관리에 있어 중요한 측면입니다.
기업이 데이터와 분석을 수용함에 따라 유지보수 전략을 구성할 수 있는 유지보수 프로그램의 유형이 다양해졌습니다.
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다음과 같이 유지보수 프로그램에는 크게 네 가지 유형이 있습니다.
오래된 휴대폰의 화면을 떨어뜨려 깨뜨린다고 상상해 보세요.수리점에 가져가면 전화기의 수명을 감안할 때 해당 화면을 수리하는 비용이 새 화면을 구입하는 것보다 더 비싸다는 것을 알 수 있습니다. 기업에서도 장비가 고장나기 전에 수리하거나 수리하기 위해 개입하는 것이 비용 효율적이지 않을 때 이와 같은 일이 발생할 수 있습니다.
이러한 형태의 유지보수는 서비스가 필요하거나 장애가 발생한 후에 자산을 관리합니다. 대부분의 조직에서 고장난 자산을 수리하는 것은 비용이 많이 들고 제조 프로세스에 부담이 되는 일입니다. 하지만 신뢰성 중심 유지보수(RCM)1를 통해 다른 유형의 유지보수에 우선순위를 둠으로써 이를 완전히 예방할 수 있습니다.
유사한 형태의 대응형 유지보수로 Run-to-Failure라는 것이 있습니다. 이는 회사가 의도적으로 장비 고장이 발생하도록 허용하여 유지보수 비용을 낮게 유지하는 접근 방식입니다. 일반적으로 전구, 배터리, 노트북 또는 프린터 카트리지와 같은 특정 시설 자산에만 사용되며, 이러한 자산은 모두 수리가 불가능하거나 수명이 다하도록 놔두었다가 예비 부품으로 교체하는 것보다 수리 비용이 더 많이 듭니다.
포괄적인 원칙으로서의 대응형 유지보수는 데이터 기반 조직이 많아지면서 많이 사용하지 않게 되었습니다. 이러한 조직들은 정보에 기반하여 유지보수 접근 방식을 결정하기 위해 더 많은 데이터에 의존합니다. 부품이 수명을 다하기 전에 부품을 수리하는 데 드는 비용이 그만한 가치가 없기 때문에 종종 사용되지만, 피할 수 없는 단점은 기업이 부품을 교체할 때 예기치 않은 다운타임이 발생할 수 있다는 것입니다.
예방형 유지보수 전략2의 핵심은 고장이 나기 전에 수리하는 것입니다. 여기에는 장비의 수명을 연장하고 향후 오류를 방지하기 위한 예정된 유지보수 작업이 포함됩니다. 예방형 유지보수는 잠재적 문제를 사전에 해결하여 고장 위험을 최소화하지만, 필요하기 훨씬 전에 부품을 수리하거나 교체하면 비용이 많이 들어 추가 유지보수 비용이 발생할 수 있습니다.
예방형 유지보수 프로그램은 장비, 도구, 부품에 따라 서로 다른 의미를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 중장비에는 정기적으로 윤활과 청소를 수행해야 하는 경우가 많습니다. 다른 도구의 경우 부품이 소모되어(예: 잉크 또는 염료) 더 많은 작업을 하기 전에 이를 교체해야 할 수 있습니다. 또한 특정 기계에는 고장 또는 수리까지 걸리는 시간, 고장 모드(고장이 발생할 수 있는 다양한 방식), 수리 또는 교체 비용이 서로 다른 많은 부품이 있을 수 있습니다. 따라서 많은 개별 부품이 더 큰 기계의 고장 여부와 시기를 결정할 수 있는 경우 예방형 유지보수가 어렵습니다. 또한 예방형 유지보수에서는 장비의 고장 시점에 영향을 미칠 수 있는 실시간 또는 업데이트된 데이터를 고려하지 않는 경우가 많습니다.
이러한 선제적 유지보수 접근 방식은 데이터와 머신 러닝을 비롯한 여러 고급 기술을 사용하여 엔지니어가 유지보수 수행 시기를 결정하는 데 도움을 줍니다. 이와 같은 기술을 사용할 경우, 구현하는 데 초기 비용이 발생합니다. 그러나 데이터 기반 조직에서는 수백 개의 (또는 수천 개의) 데이터 포인트를 기반으로, 필요할 때 유지보수를 수행할 수 있는 이러한 방법을 선호합니다. 예측 유지보수3(PDM)는 보다 데이터 중심적이고 고급 형태의 예방형 유지보수입니다. 두 원칙 모두 장비가 수명을 다하기 전에 수리하고자 하지만, 예측 유지보수는 더 많은 데이터와 실시간 정보를 활용하여 장비 교체, 수리 또는 청소 시기를 더 정확하게 결정한다는 점이 가장 큰 차이점입니다.
RCM은 조직이 제품 생산에 필요한 기계나 도구와 같은 중요한 물리적 자산을 식별하는 데 사용하는 체계적인 유지보수 계획 접근 방식입니다. 여기에는 이러한 자산이 계속 작동하고 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 포괄적인 전략을 개발하는 것이 포함됩니다. RCM을 사용하는 유지보수 팀은 장비의 중요도, 조달 또는 교체가 얼마나 어려운지, 유지보수 작업자가 수리 또는 교체가 필요한지 여부와 비용을 파악하는 데 도움이 되는 데이터를 생성할 수 있는지 등 여러 가지 문제에 따라 각 장비 및 부품에 대해 다양한 유형의 유지보수 접근 방식을 취합니다. RCM은 조직이 다양한 중요 자산과 비핵심 자산을 추적하고 처리하여 각 장비 및 부품에 대한 이상적인 유지보수 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 도와줍니다.
여러 가지 유지보수 활동을 통해 기업은 장비 다운타임을 최소화하고 비용을 절감하는 동시에 장비의 건강한 수명 주기를 지원할 수 있습니다.
- 전산 유지보수 관리 시스템(CMMS)4: 자산 및 작업 지시서5를 추적하고 유지보수 일정을 예약하는 소프트웨어 프로그램입니다. CMMS는 필요한 자료 및 리소스를 포함하여 조직이 유지보수해야 하는 모든 것에 대한 데이터를 구성합니다.
- 유지보수 일정: 기업은 비즈니스에 적합한 유지보수 전략을 수립한 후 해당 접근 방식을 기반으로 강력하고 전체적인 유지보수 일정을 수립해야 합니다. RCM을 사용하는 경우 일정은 다양한 변수에 따라 달라집니다. 예측 유지보수 또는 예방형 유지보수의 접근 방식을 취하는 경우, 교체 일정에 대한 의사 결정 시 데이터를 어떻게 통합할 것인가에 따라 일정이 달라집니다. Run-to-Fail 접근 방식의 경우, 유지보수 일정은 지침이라기보다는 부품 교체의 예상 시기라고 할 수 있습니다.
- 상태 모니터링: 예측 유지보수 전략에 포함된 것으로, 특정 장비의 실시간 모니터링을 통해 수리 또는 교체 시기를 결정하는 것입니다. 여기에는 보통 진동 분석, 판독값, 사물 인터넷(IoT) 센서의 데이터 수집이 포함됩니다.
- 인시던트 보고: 장비나 부품에 오류가 발생하면 유지보수 팀에서 인시던트를 보고하여 문서화 및 수정 조치가 이루어질 수 있도록 합니다.
- 근본 원인 분석: 유지보수 팀은 해당 고장의 원인을 식별하고 고장 일정이나 상황을 가속화하거나 늦추는, 참작 가능한 상황을 기록합니다.
- 고장 모드 및 영향 분석(FMEA): 장비 및/또는 부품이 결국 어떻게 고장날지, 전체 프로세스와 시스템에 어떤 영향을 미칠지, 어떻게 부정적인 영향을 미칠 수 있는지 파악하기 위한 포괄적인 접근 방식입니다.
유지 보수는 잘 운영되는 산업 전략의 기본 구성 요소입니다. 하지만 조직마다 상황이 다르기 때문에 다른 접근 방식이 필요할 수 있습니다. 실제로 많은 현대 조직은 모든 장비와 부품의 기본 변수를 이해하여 조직이 각 변수를 최적으로 해결할 수 있도록 하는 가장 정교한 유지보수 전략으로 RCM을 채택하고 있습니다. 그러나 이는 모든 조직에 실현 가능하거나 바람직하지 않을 수 있습니다. 예측 유지보수도 마찬가지입니다. 마찬가지로, 부품이 고쳐지기 전에 파손됨으로써 발생하는 복잡성 때문에 완전한 Run-to Failure 또는 대응형 유지보수 전략을 채택하는 조직은 거의 없습니다. 그러나 하나의 모델이 모든 상황에 적합할 수는 없기 때문에 조직은 특정 전략을 수립할 때 다음과 같은 몇 가지 사항들을 고려해볼 수 있습니다.
일부 조직은 다른 조직보다 훨씬 더 많은 예산을 가지고 있어 유지보수를 처리하는 데 더 포괄적인 고급 옵션을 사용할 수 있습니다. 그러나 많은 조직에서 RCM은 가동 시간을 촉진하고 비용을 절감함으로써 수익성을 높이는 이상적인 유지보수 전략입니다. 기업은 직원의 도움을 받아 대응형 또는 예방형 유지보수를 수행할 수 있는 경우가 많지만, RCM 또는 예측 유지보수로 업그레이드하려면 일반적으로 센서 및 소프트웨어와 같은 기술에 투자하고 IoT 및 머신 러닝과 같은 새로운 기술을 활용하기 위해 현재 사용 중인 장비를 최신 버전으로 업그레이드해야 하는 경우가 많습니다.
제조 프로세스에서 저비용 장비를 사용하는 경우 Run-to-Fail 모델을 사용하는 것이 합리적일 수 있습니다. 장비 성능을 모니터링하고 기계를 수리하는 데 드는 비용이 고장 시 교체하는 데 드는 비용보다 더 클 수 있기 때문입니다. 그러나 매우 정교하고 비용이 많이 들며 대체하기 어려운 기술을 사용하는 조직의 경우, 예측 또는 신뢰성 중심 유지보수가 효과적인 유지보수 전략이 될 것입니다.
첨단 기술이 있더라도 가장 정교한 유지보수 전략에는 해당 기술을 모니터링하고 장비를 분석하여 언제 개입하여 수리할지, 아니면 교체하기 전에 장비가 고장 나도록 내버려둘지 결정할 인적 자본이 필요합니다. 따라서 조직에 얼마나 많은 유지보수 작업자와 지원 인력이 있는지는 전략의 접근 방식에 영향을 미칩니다.
현재 장비가 구식이고 종종 수리가 필요한 경우 조직은 해당 기계가 고장나도록 내버려 두고 예방형 및 RCM 유지보수 전략의 토대를 구축할 수 있도록 최신 모델로 교체하기 시작해야 합니다.
일부 조직은 사용하는 장비나 만드는 제품에 따라 더 빈번한 모니터링 및 유지보수가 필요할 수 있습니다. 이러한 시나리오에서는 직원을 보호하고 엄격한 요구 사항을 충족하기 위해 예방형 유지보수 또는 RCM이 필요할 수 있습니다.
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상태 기반 예측형 유지보수를 통해 자산의 신뢰성을 향상합니다. 서로 다른 운영 데이터를 분석 기반 예측형 유지보수 모델로 통합하여 유지보수 계획을 최적화하고 자산 안정성을 개선할 수 있습니다.
각주
1신뢰성 중심 유지보수(RCM)란 무엇인가요?, IBM
2예방형 유지보수란 무엇인가요?, IBM
3 예측 유지보수란 무엇인가요?, IBM4 CMMS란 무엇인가요?, IBM
5 작업 지시서란 무엇인가요?, IBM