유지보수의 전체적 관리

인더스트리 4.0 시대에 제조기업들은 전체적인 유지보수를 최대한 활용하는 것이 중요해졌다. 이를 위해 IT에 통합된 소프트웨어 솔루션과 모바일 통신의 연결이 필요하다.

공학박사 한스 위르겐 바이엘(Hans-Jürgen Bayerl): Delta Barth Systemhaus GmbH 소프트웨어 개발 부서장

모든 생산활동의 주된 목표는 최고의 경제성과 높은 품질을 유지하고, 마찰 없이 생산이 진행되는 것이다. 생산장애나 잦은 고장은 곧 재앙과도 같다. 이러한 최악의 사태를 예방하기 위해서는 유지보수를 항상 관리작업으로 인식하고 유지해야 한다. 유지보수에는 기계와 시스템과 같은 생산수단을 계획에 따른 정비, 장애제거, 수리 등 자원관리를 의미한다. 목적은 생산 프로세스에 사용하는 모든 수단의 가용성을 최상으로 유지하는 것이다. 이 영역에 존재하는 비용절감과 효율성 증대의 잠재력을 완전히 활용하기 위해서는 이러한 복합적 요소를 포괄적으로 관리하는 것이 필요하다. 이것이 전체적인 유지보수 관리의 목표이다.

유지보수를 지원하기 위한 소프트웨어는 고립된 솔루션인 경우가 많다

정비작업을 실시하기 위해서는 적합한 예비부품이 있어야 한다. 예비부품 수요를 잘 계획하는 것이 유지보수의 기초를 형성한다

효율적인 유지보수를 위한 전제조건은 포괄적인 소프트웨어 어플리케이션을 사용하여 유지보수 프로세스를 지원하는 것이다. 유지보수와 서비스 지원을 위한 IT 솔루션은 오래 전부터 확립되어 대부분의 제조업에 사용되고 있다. 이러한 솔루션은 유지보수 플래닝과 컨트롤 시스템이다. 이 솔루션들은 자기 회사의 유지보수와 정비 프로세스 조직과 애프터 세일즈 서비스로 납품된 제품을 관리하기 위해서도 사용한다. 그러나 이러한 솔루션들은 여전히 고립된 솔루션으로, 회사 전체의 IT에 통합되어 있지 않고 있어. 전체적인 유지보수 관리의 요건을 충족하지 못하고 있다.

유지보수 영역에서 이루어지는 활동의 기본은 유지보수 객체를 사용하는 IPS 시스템에 완벽하게 구조화하여 매핑하는 것(객체 마스터 데이터라고 함)이다. 구조화는 정비 기술적, 공간적 관점에 따라 설계할 수 있다. 유지보수 객체에 대한 모든 관련정보는 이 구조에서부터 접근할 수 있다. 여기서 문서 관리 시스템의 통합이 큰 영향을 미친다. 거기에 저장되는 문서, 예를 들면 정비지침 및 시스템 제조사의 검사계획 또는 장애 시각화를 위한 사진이 유지보수 객체와 연결되고 전체 IPS 시스템에서 이용할 수 있다.

인더스트리 4.0: 정비 계획을 위한 특별한 도전

이미지를 형성하는 모바일 단말기 유닛 덕분에 장애상황을 포괄적으로 기록하고 정비작업에 첨부할 수 있다.

계획에 따른 유지보수나 검사활동을 조직하기 위해 적합한 소프트웨어 솔루션에서 정비플랜 모듈을 사용할 수 있다. 규칙적으로 상태나 일정을 기준으로 유지보수 절차를 작업순서와 필요한 예비부품과 함께 정의하고 조직할 수 있다. 이에 대한 대안으로 시간주기를 고정적으로 부여되지 않고, 카운터 레벨, 러닝타임, 측정값과 같은 시스템 작동데이터에 따라 동적으로 정해지는 경우 이를 예측정비라고 한다. 이러한 계획은 인더스트리 4.0의 맥락에서 PM (Predictive Maintenance, 예측 유지보수)에 훨씬 더 큰 가치를 둔다. 지능적 센서와 적합한 프로토콜 그리고 새로운 메모리 모델을 통해 대량의 시스템 상태 데이터를 작동 중에 연속적으로 기록할 수 있다. 시스템 운영자는 특수 소프트웨어를 이용하여 이러한 데이터가 평가하고 분석한다. 장애를 암시하는 패턴을 감지하고, 마모를 예측하고 관련 콤포넌트의 정비와 유지보수를 위한 조치를 적시에 시작할 수 있고, 장애 또는 전체 고장이 나타나기 전에 이에 대응할 수 있다.

일반적으로 이질적이고 다양한 기계와 시스템을 구비하고 있는 회사에서는 이러한 정보가 시스템의 일부와 다른 형태와 품질로 제공된다. 사업장 내에서 예측 유지보수를 효율적으로 적용하기 위해서는 이러한 정보를 통합하고 통일된 형태로 처리하여 정비계획을 제공해야 한다. 그렇지 않으면 유지보수의 부분영역에 대해 새로운 고립솔루션이 재차 발생한다. 이러한 데이터의 통합과 처리 그리고 이들을 정비 플랜을 위한 모듈에 통합하는 것이 현재 유지보수 소프트웨어 제조사들이 해결해야 할 도전과제이다.

전제 조건인 예비 부품의 가용성

필요한 예비부품을 제시간에 공급하는 것은 유지보수가 순탄하게 진행되기 위한 전제 조건이다. IPS 시스템은 계획에 따른 정비를 위해 예비부품을 관리하고 전략적 예비부품에 대한 재고를 관리한다. 이러한 수요를 ERP (전사적 자원 관리 시스템)의 자재관리와 비교하여 수요요구를 제때에 생성하여 이를 전달할 수 있다. 이렇게 보관비용을 최소화하고 재고를 유지할 수 있으며, 예비부품의 가용성은 IPS 시스템에서도 언제든 확인할 수 있어야 한다. 역으로 재료 소비량이 유지보수와 정비주문에 기록되고 자재재고 업데이트를 위해 ERP 시스템에 전송된다.

유연한 장애 관리를 위한 모바일 솔루션

고정된 PC나 산업용 단말기에 무관하게 모바일 단말기를 통해, 기계장애를 현장에서 기록할 수 있다.

장애파악과 장애제거는 IPS 시스템의 본질적 구성요소이다. 감지된 장애는 바로 시스템으로 들어가 그에 따라 수리주문이 이루어진다. 여기서는 계획에 따른 정비처리와 피드백과 같이, 고정적인 프론트엔드 외에 앱을 통한 모바일 솔루션이 큰 입지를 차지하고 있다. 이를 이용하여 산업용 터미널이나 고정된 PC와 상관없이 장애와 피드백을 회사 안과 밖에서 파악할 수 있다. 또한 담당자는 객체와 관련문서에 접근할 수 있다. 이를 위한 전제조건으로 WLAN 또는 모바일 네트워크의 가용성이다. 태블릿 PC나 스마트폰과 같은 스마트기기는 카메라 또는 내장된 판독장치로 식별할 수 있는 바코드, RFID 칩을 통해 유지보수 객체를 편리하게 분류할 수 있는 방법을 제공한다. 작업 절차가 바로 분류되는 사진을 통해 손상이나 장애를 간단하고 신빙성 있게 기록할 수 있다. 계획에 따른 예측정비는 대체로 시스템 가용성 제약과 시스템 가동중지와 연결되어 있어 장기적인 생산계획에 영향을 끼친다. 예상하지 못한 장애는 단기적인 시스템 가용성에 영향을 미치고 계획한 생산 프로세스에도 큰 영향을 끼친다. ERP 시스템은 사용 가능한 데이터에 접근할 수 있고 이를 생산계획과 자원계획과 같은 모듈 또는 생산 관리 센터에서 관리할 수 있어야 한다. IPS 시스템에서는 유지보수와 수리사실을 기록해야 한다. 이 피드백은 자재 소비량과 필요한 시간을 포함해야 한다. 이는 피드백이 생산계획에 다시 영향을 끼치기 때문이다. 이를 위해 전통적인 피드백 단말기와 모바일 장치의 앱을 사용할 수 있다.

유지보수와 수리를 통해, 직접적으로는 유지보수를 위한 인건비와 자재 사용을 통해, 간접적으로는 고장시간과 생산지연으로 인해 비용이 발생한다. 시간과 자재에 대한 피드백을 이용하여 이러한 비용을 파악하고, IPS 시스템 내에서 평가를 위해 사용할 수 있다. 결정적인 것은 이러한 비용을 ERP 소프트웨어 또는 비용 계산 소프트웨어에 통합하는 것이다. 이렇게 해야 유지보수 비용이 회사전반의 지표\시스템의 일부가 될 수 있다.

효율적인 유지보수 관리의 목적은 마찰 없이 그리고 최대한 경제적으로 생산이 진행되는 것이다. 이는 적합한 회사의 소프트웨어를 모바일 커뮤니케이션과 연결하여 통합하고 전체 시스템 데이터를 지속적으로 분석함으로써 가능해진다.

고립 솔루션 대신 유지보수 통합 관리

전체적이고 효과적인 유지보수를 위해서는 정비와 유지보수 프로세스를 적합한 소프트웨어 시스템에서 관리하는 것이 중요한 전제조건이다. 이러한 유지보수는 인더스트리 4.0과 연결하여 예측정비를 위해 모바일 커뮤니케이션 및 연결 그리고 시스템 데이터 분석과 같은 최신기능을 지원하기 위한 콤포넌트를 반드시 포함해야 한다. 생산계획과 인력계획, 자재관리와 문서관리와 같은 운영 IT의 다른 영역에 통합되어야 전체적인 접근방식을 지원할 수 있다.

그렇지 않으면 IPS는 유지보수에 제한된 고립된 솔루션을 제공하여 효율성이 제한된다. 예를 들어 IPS 콤포넌트뿐만 아니라 ERP 콤포넌트를 포함하는 Delta Barth Systemhaus의 토털 소프트웨어 Deleco와 같은 통합 시스템만이 비용이 많이 드는 인터페이스 없이도 처음부터 이러한 장점을 제공한다. 이러한 프로세스가 확립되면 그 다음 단계로 넘어가야 한다. 사용 가능한 프로세스와 기계 데이터를 분석하는 것이다. 필요한 전제조건이 충족되면, 상황에 따른 예측 유지보수를 위해 데이터가 IPS 시스템에 연결된다.