네트워크화된 제조환경의 유지보수

인더스트리 4.0 시대에는 제조분야에서 플랜트와 기계가 성공의 결정적요소이다. Con Moto Consulting Group에게 예측정비, 이동식 유지보수 그리고 자산혁신으로 구성되는 효율적 유지보수가 필수적이다.

마르쿠스 메르츠(Markus März): Con Moto Consulting Group GmbH 비즈니스 개발 매니저

공장자동화와 지능적 네트워킹은 산업의 미래를 결정적인 두 가지 주요 요인이다. 이는 기업에 있어서 생산요소인 자본, 특히 플랜트와 기계에서 매우 중요하다. 유지보수와 유지보수의 최적화 잠재력이 산업로봇이 없는 조건에서는 더욱 주목을 받게 될 것이다.

독일 뮌헨에 위치한 Con Moto Consulting Group은 Mainenance 4.0 백서에서 미래 지향적인 유지보수에 대한 그들의 견해를 피력하였다. 미래 지향적 유지보수란 예측 유지보수, 이동식 유지보수 그리고 자산혁신으로 이루어지는 삼중주이다. 백서는 앞을 내다보는 미래 지향적 유지보수, 실시간으로 플랜트 상태에 대한 데이터 교환과 정보교환 그리고 혁신적인 플랜트 관리와 플랜트 플래닝을 통합하였다. 기업들은 유지보수를 지속적으로 개발하면서, 제조플랜트와 기계의 가용성, 신뢰성과 유연성에 대해 갈수록 커가는 요건을 충족하고 있다. 유지보수는 기계와 플랜트를 최고성능으로 끌어 올리는, 수익성 있는 비즈니스를 위한 동력원을 만드는 가장 기본적인 것이다.

예측 유지보수: 미래를 보는 시각

예측적 유지보수 관리를 통해 적절한 시기에 예비부품을 준비하는 것은 이제 더 이상 놀라운 일이 아니다.

예측 유지보수는 잠재력이 상당하다. 오늘날 전체 유지관리 비용이 차지하는 비율이 산업평균 2 ~ 3%에 불과하지만, Con Moto의 리스크 및 수익성 분석의 예측에 따르면 이 비율이 2021년까지 플랜트 콤포넌트의 10%로 올라갈 것이며, 장기적으로는 20%까지 올라갈 수 있다고 한다. 센서와 측정기술의 비용이 떨어지면서 이러한 가능성이 탄력을 받고 있다. 플랜트 상태 모니터링이 쉬워지고 저렴해졌다. 유지보수 책임자들에게 좋은 소식이 있다. 기존 데이터와 주요 수치를 바탕으로 구성하고, 이를 평가한 후 구체적인 이행조치를 도출하면 큰 투자비용을 들이지 않고도 시작할 수 있다. 예측 유지보수의 핵심은 미래의 결함과 고장을 예측하기 위해 체계적으로 실시하는 예측 시뮬레이션이다. 목표는 발생확률과 관련하여 정확한 상태추이와 사건을 예측하는 것이다. 유지보수 책임자는 보통 다음과 같이 중요한 문제에 대한 질문을 받는다. 콤포넌트의 상태가 언제 위험해지는가? 어떤 방법으로 고장시점을 예측할 수 있는가? 고장제거를 위해 개입하기 적합한 시점은 언제인가? 예측 유지보수는 플랜트 성능에 숨겨져 있는 잠재력을 최대한 끌어내기 위해 전략적으로 인식하고 사용해야 한다. 하지만 예측 유지보수는 여러 가지 유지보수의 옵션 가운데 하나이기 때문에 올바른 전략을 통해 먼저 경제성을 판단해야 한다.

이동식 유지보수: 신속한 대응과 높은 품질의 서비스

휴대용 단말기와 실시간 정보흐름을 통해 유지보수를 가속화할 수 있다. 물론 담당직원이 적절히 훈련을 받은 경우에 가능하다.

이동식 유지보수의 목적은 짧은 시간에 신속하게 대응하고 탁월한 품질의 서비스를 제공하는 것이다. 이를 위해서는 서비스 기사가 실시간으로 데이터 및 정보 교환을 위해 태블릿이나 휴대용 단말기를 갖추어야 한다. Con-Moto에 의하면 커뮤니케이션 향상 기술만으로는 성공할 수 없다. 주문처리 중 대기시간, 프로세스 중단, 여타 마찰손실을 피할 수 있는지는 본질적으로 서비스 인력의 포괄적인 교육에 달려있다. 서비스 인력이 데이터를 올바르게 수집하고 평가할 책임이 있다. 또한 CMMS (Computerized Maintenance Management System, 전산화된 유지보수 관리 시스템)는 모든 주문의 중앙집중식 계획과 처리를 통해 작업을 지원한다.

모든 최적화 프로세스와 마찬가지로 유지보수에도 법률이 적용된다. 엄격하게 조치가 이행되어야 효율성이 보장된다. 이는 현실적인 실무를 중심으로 한 계획에서 시작된다. 기술 자체가 목적은 아니다. 이동식 솔루션은 유지보수 프로세스를 개선하고 서비스 인력을 확보해야 한다. 이동식 솔루션은 사람을 위해 있는 것이다. 서비스 인력은 이동식 유지보수가 작업을 수월하게 만든다고 생각해야 자신의 새로운 업무를 수용하게 된다. 이동식 유지보수는 절차를 간소화하고 시간을 절감해야 효율성을 약속할 수 있다. 지능적으로 구현된 이동식 솔루션은 유지보수 관리와 자산 관리에서 발생하는 낭비를 체계적으로 방지하는 데에 기여할 수 있다.

자산혁신: 총비용과 관련되어 있으므로

Asset Management는 플랜트와 기계의 전체 비용을 살펴본다. 이때 구매 비용만 고려하는 것이 아니라 전체 라이프 사이클을 고려한다.

Asset Innovation은 전체 플랜트 수명사이클을 유지보수 4.0의 또 다른 구성 요소로 보고 있다. 자산관리는 기존의 플랜트용량과 기계용량을 최대화하고 동시에 전체비용을 절감하는 방법을 제시한다. 플랜트 관리는 플랜트 계획에 자산혁신 또는 라이프 사이클 비용을 의미한다. 의사 결정자들은 초기 투자비, 구입 비용이 아닌, 라이프 사이클 동안 발생하는 총비용에 초점을 맞추고 있다. 예를 들면, 작동 시간이 25년인 플랜트의 연간 유지보수 비용률이 5.5%인 경우, 수리, 검사, 정비에 들어가는 비용이 구매비용의 약 40%에 육박한다. 여기에 운영비와 특히 플랜트 고장에 의한 비용과 기회비용 등 다른 항목이 추가된다.

Con Moto는 프로젝트를 평가하여 자산혁신으로 상당한 절감효과를 얻을 수 있다고 계산하였다. 플랜트 총비용을 라이프 사이클 동안 15 ~ 30% 정도 낮출 수 있다. 이는 플랜트를 장기적으로 이용하면 처음 구매비용의 1 ~ 2배에 해당한다. 이러한 절감목표는 기존 플랜트의 운영과 최적화로부터 얻은 지식을 플랜트 디자인단계부터 투입하면 달성할 수 있다. 리스크와 가용성에 방향을 맞추어 플랜트를 설계하거나 Value Engineering(가치 엔지니어링)과 같은 방법을 통해 기업의 성공을 보장할 수 있다. 기업들은 플랜트 제조사 또는 플랜트 기획자들의 혁신을 활용한다. 이를 위한 핵심은 파트너들간의 밀접하고도 열린 상호작용이다.

유지보수는 자동화로 인한 수작업이 점점 줄어들면서 Lean organization(린 조직)에 동력을 두었던 분야에서 더욱 중요해졌다. 수작업을 대체하는 특수기계는 더 이상 자동차, 화학, 원료가공과 같은 플랜트 집약적인 산업에서만 사용하는 것이 아니다. 유지보수 4.0은 전체 플랜트 효율(O.E.E.)을 높이기 위한 통합개념으로, 시스템의 신뢰성, 가용성, 프로세스 안정성을 향상시킨다. 안정적으로 실행되는 플랜트와 기계만이 높은 수익성을 보장할 수 있다. 이 지점에서 순자산 수익률(Rona)을 참고해야 한다. 순자산 수익률은 회사가 자신의 플랜트와 기계 자본을 얼마나 효율적이고 수익성 있게 사용하는지에 따라 다르다. 이 지표는 오늘날 경쟁력에 있어서 결정적 요소가 되고 있다.