도란시스템 - 설비관리 칼럼

예방보전 운영전략 2 - 예방보전 전술의 특징

서정학 설비관리 경영전략 컨설턴트

예방보전(PM)이란 고장으로 인한 설비의 리스크를 줄이거나 없애기 위해 사전에 정의된 주기 및 표준 작업에 따라 보전 작업을 수행하는 것을 말합니다. PM은 고장 특징 및 보전 수행방법에 따라 크게 예지보전(Predictive Maintenance, PdM), 주기수리(Routine Repair), 주기교체(Routine Restoration), 고장탐지(Failure Finding) 4가지 전술로 분류할 수 있으며, 각 전술별 정의 및 특징에 대하여 알아보겠습니다.

□ 예지보전(PdM)

어떤 부품(설비)의 고장이 발생할 것인지를 확인하기 위해 사전에 정해진 주기에 의해 검사 또는 테스트하는 보전활동

예지보전 전술의 대표적인 보전작업이 주기 점검입니다. 매일 순회(Walk Around) 점검하는 활동, 1일주에 1회씩 온도, 압력, 농도 등 설비상태를 확인하는 활동, 이러한 설비상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 시스템화한 CMS(Condition Monitoring System), 오감(청각, 시각, 후각, 미각, 촉감)을 통해 설비상태를 확인하는 활동도 예지 보전 전술에 해당하는 활동입니다. 통상 CBM(Condition Based Maintenance)이라 부르기도 합니다.

● 예지보전의 장점

- 불필요한 보전작업(수리, 교체)을 제거하고, 적기에 필요한 작업을 유도

- 왜 보전작업이 필요한지 정보를 제공

- 가장 적은 비용의 보전 활동

- 대형사고를 미연에 방지

예지보전 전술로 운영하기 위한 핵심적인 기술 요구사항은 고장이 진행되고 있음을 알 수 있도록 충분한 경고 시간이 필요하다는 것입니다. 이것은 잠재적인 고장(Potential Failure) 기간이 어느 정도 갖고 있는 부품에 해당하는 것입니다.

예를 들어 설비의 상태를 확인할 수 있는 베어링 진동, 필터 차압, 온도, 압력 등은 정상적인 운영환경에서 갑자기 증가하지 않고 점진적으로 고장이 진행되는 특징을 가진 설비/부품이며, 이러한 부품은 예지보전을 통해 고장을 예방할 수 있습니다. 그러나 전기 전자 부품, 프로그램 에러 등은 고장의 징후를 확인할 수 없는 설비부품은 예지보전 전술을 적용할 수 없다는 것입니다.

대부분 회사에서 예지보전 중 기술적 요구사항에 적합하지 않은 PM을 운영하는 경우를 종종 볼 수 있습니다. 즉, 예지보전은 고장이 발생했는지 확인하는 보전작업이 아닙니다.

□ 예방보전-주기수리 및 주기교체

특정시점에서의 부품(설비)의 상태와 관계없이 사전에 정해진 주기에 의해 부품을 수리하거나 교체하는 보전활동

예방보전은 전략적 용어로 사용될 때는 포괄적으로 회사의 정책이 예방보전 활동을 말하지만,  전술적인 용어로 사용할 경우 주기수리와 주기교체 보전활동을 통칭하여 말합니다.

주기수리는 예지보전 활동으로 설비상태를 확인하기 어려워 주기적으로 부품을 분해하여 청소, 수리, 교체하는 보전활동인 반면 주기교체는 정해진 보전주기에 따라 설비의 상태와 관계없이 무조건 교체하는 보전 작업입니다.

● 예방보전의 장점

- 사후 정비보다 40% 이상의 비용절감 효과

- 보전작업 스케줄링이 용이

- 보전 자원 및 보전 예산 소요예측이 가능

● 예방보전의 한계

- 정확한 수명예측의 어려움

- 대체로 설비는 평균수명으로 운전되지 않음

- 예지정비보다 높은 보전비용 발생

예방보전 전술에서 가장 중요한 것은 정해진 주기에 수리 또는 교체해야 한다는 것입니다. 설비부품에 대해 주기교체 전술을 설정해 놓고 설비상태를 확인 후 교체하려는 경우가 있는데 이것은 전술을 잘못 설정한 것입니다. 주기교체 전술을 설정한 이유는 예지보전 전술을 설정할 수 없는 기술적 고장 특징을 가지고 있기 때문입니다. 당연히 예지보전을 통해 고장을 방지할 수 있다면 주기교체 전술이 아닌 예지보전 전술로 하는 것이 합리적입니다.

□ 고장탐지

어떤 부품(설비)이 고장이 일어났는지를 확인하기 위해 사전에 정해진 주기로 테스트 또는 검사를 수행하는 보전활동으로 숨은 고장(Hidden Failure)을 가진 부품(설비)에 적용

고장탐지 용어가 생소할 수 있습니다. 많은 기업에서 고장탐지 보전작업이 수리 및 교체 작업인 경우 예방보전 전술로 정의하고, 점검성인 것은 예지보전 전술로 정의하기 때문입니다.

고장탐지 전술이 예방보전 및 예지보전 전술과 가장 큰 차이는 대상설비가 숨은고장에 해당하는 설비에 적용되는 전술입니다. 여기서 “숨은고장”이란 고장이 발생하였음도 고장이 겉으로 확인되지 않는 것을 말합니다. 예를 들어 건물에 있는 화재감지센서는 현재 고장이 발생하였는지 또는 정상적으로 작동하고 있는지 테스트해 보지 않고는 고장발생여부를 알 수 없습니다. 그래서 소방법상 주기적으로 고장여부를 체크하는 고장탐지 전술을 적용하고 있습니다. 또 하나의 예로 현장 설비에 설치된 비상스위치(Emergency Switch)는 설비 또는 공정에 이상이 발생하였을 때 긴급하게 정지시켜야 할 필요가 있을 때 사용하는 안전장치입니다.  그러나 비상스위치가 현재 고장이 발생하였는지 테스트하지 않고는 확인할 수 없습니다. 이와 같이 숨은고장 특징을 가진 설비에 대해 고장이 발생하였는지 주기적으로 확인하는 보전활동이 고장탐지 보전입니다.

숨은고장에 해당하는 설비로는 비상정지스위치, 전기회로 보호장치, 알람장치, 화재 스프링클러, 예비펌프 또는 예비설비, Over-speed 차단장치 등 고장으로 초래되는 리스크가 매우 클 수 있는 설비입니다. 그렇기 때문에 주기적으로 고장탐지 보전활동이 중요한데 실제 현장에서는 예방보전기준이 누락되어 있는 경우를 볼 수 있습니다. 이러한 설비는 모든 고장을 예방할 수 없지만 고장 난 상태를 최소화할 수 있도록 보전 주기를 적절히 설정하거나, 설비개선을 통해 고장으로 인한 리스크를 최소화될 수 있도록 해야 합니다.

● 고장탐지의 장점

- 다중고장(Muti Failure)의 위험성을 줄임

- 고장예방의 비용적 효과가 매우 큼

● 고장탐지의 한계

- 모든 설비(부품)을 테스트할 수 없음

- 다중 고장율을 “0”까지 할 수 없음

- 보전 주기를 설정하기 위해서는 보호장치와 보호된 장치의 고장률 실적 데이터가 요구됨

고장탐지 보전활동은 예지보전 또는 예방보전을 통해 기술적 가능성과 가치성이 없는 오직 숨은 고장 설비에 적용하는 전술입니다.

지금까지 4가지의 예방보전 전술의 특징에 대하여 소개하였는데, 현재 우리회사에서 운영하는 예방보전 기준이 보전 전술에 맞게 운영되고 있는지 다시 한번 점검하여 신뢰성이 보증된 예방보전 기준을 갖추는 것이 무엇보다도 중요합니다. 

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