도란시스템 - 설비관리 칼럼

설비관리 보전활동의 구조와 방향성 이해

스마트팩토리연구소 소장 정일영

며칠 전 설비관리 전략 강의 중에 한 분이 질문을 했습니다.

“강사님, 예비펌프(Stand-by Pump)가 있습니다. P-100A와 P-100B가 있는데 P-100A가 돌다가 죽어서 P-100B로 전환되었습니다. 그때 P-100A는 BM이기 때문에 작업유형을 BM으로 했는데 설비관리 담당자는 아니라고 합니다. 뭐가 맞는 것입니까?”

그래서 예비펌프에 대해 다음과 같은 여러 이야기를 드린 기억이 납니다.

“예비(Stand-by) 설비는 도움이 되는 듯 도움이 되지 않는 설비입니다. 설비등급이 A인 펌프를 예비펌프가 있다고 B나 C로 낮추어 관리를 합니다. 선생님은 이런 경우에 이전보다 마음이 평안하십니까?”

갑작스런운 질문에 질문을 했던 분은, “예”라고 답변을 해주었습니다.

“그렇다면 선생님 생산부서 운전자는 얼마나 자주 P-100A와 P-100B를 바꿔가면서 운전을 하나요?”

이 질문에 머리를 만지면서, “바꿔서 운전을 왜 해야 하나요?”라고 반문을 했습니다.

“P-100A와 P-100B와 같은 설비는 예비설비이지만 ‘숨은 고장 설비’이고 ‘순환설비’입니다. “라고 하자 질문했던 분의 눈이 휘둥그레졌습니다. 한마디로 무슨 소리를 하고 있는지 모르겠다는 표정이었습니다. 그래서 화이트 보드에 그려가며 설명을 해드렸습니다.

끝으로 작업유형에 대해서도 말씀을 드렸습니다.

“예비 설비의 경우는 알고 있는 BM이기 때문에 작업유형은 일상보전(CM)으로 처리하면 됩니다. 만일 BM으로 관리하려면 BM이 발생하지 않게 사전에 P-100B로 전환하고 수리해야 할 것입니다. 그러면 예비의 역할이 사라지기 때문에 안 되겠지요?”

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위와 같은 예비설비들은 주기적으로 전환해서 돌려주지 않으면 ‘펌핑불량’이라는 작업요청을 많이 받게 될 것입니다. 잘못하면 공정 셧다운도 될 것입니다. 그래서 전환운전 시에는 정비부서 담당자가 조정실에 가서 상태를 확인하는 것이 좋습니다. 예비펌프의 작업유형으로 질문이 시작되었지만 유형보다 더 중요한 것은 보전활동을 어떻게 할지 고민을 더 해야 할 것입니다. 작업유형은 결과에 대한 분석을 통해 가치를 얻는 데 필요하지만 보전활동에 대한 검토는 고장을 예방하는 설비관리 본연의 가치를 얻는 데 필요합니다. 즉 후자를 알 면 전자의 문제를 줄여 가거나 없앨 수 있습니다.

설비관리 시스템을 검토할 때마다 기준정보가 중요하다는 것을 알고 있습니다. 많은 토론을 통해 얻어지는 결과는 매우 세분화된 기준정보를 가져 가는 것입니다. 세분화된 기준정보 관리는 높은 가치의 정보를 제공합니다. 하지만 이 결과를 얻기에는 한 가지 중요한 가정이 필요합니다. 현장에서 정확하게 입력해야 한다는 것입니다. 지난 30년 동안 대부분 기업이 똑같은 일로 반복적인 어려움을 겪는 것을 보았습니다. 그런데도 새롭게 기준정보를 검토할 때면 또 똑같이 합니다.

30년 전 한 설비관리 전문가분의 말이 생각납니다.

“한국 사람들은 1,000원짜리 시스템을 도입해서 커스터마이징으로 10,000원짜리 시스템을 만듭니다. 그리고 사용은 100원어치만 사용합니다. 이에 반해 선진 기업에서는 1,000원짜리 시스템을 도입해서 10,000원 정도의 가치를 얻기 위해 사용합니다.”

이 모든 것이 ‘우리는 특별해.’라는 것에서부터 시작된다고 생각합니다. ‘우리 공장은, 우리 지역은’ 등으로 자신들만의 기준과 지침을 가져가려고 합니다. 시스템의 사용에서 중요한 것이 무엇입니까? 시스템을 잘 사용하는 것보다 해당 시스템에서 가치를 뽑아내는 것이 아닐까요? 물론 잘 사용해야 좋은 결과가 나오지만 중점을 어디에 두어야 하는가를 생각해 보자는 것입니다. 앞으로 처리와 관리의 특별함 보다 결과의 가치에 비중을 더 두는 것이 어떨까요? 그렇다면 아마도 자신에게 이런 질문을 해야 할 것입니다.

시스템을 사용하는 이유가 무엇일까?

그것은 바로 가치에 있습니다. 무엇을 얻을 수 있다는 것이 중요합니다. 그럼 그런 결과를 얻기 위해서는 어떻게 해야 할까요? 시스템을 효율적으로 사용하려면 어떻게 해야 할까요?

가치를 얻지 못한다면 우리가 사용하는데 너무 복잡한 것은 아닌지 검토되어야 할 것입니다. ‘누가 어디서 어떤 데이터 처리를 해야 하는지?’를 생각하며 슬림화 해야 합니다. 그 슬림화 과정 중에서 가장 기본이 되는 것이 바로 기준정보입니다.

설비관리 진단을 하다 보면 기업마다 작업유형을 상이하게 사용하고 있다는 것을 알 수 있었습니다. 앞에서도 언급했지만 데이터 입력에 혼동이 없다면 세분화해서 사용하는 것이 좋습니다. 하지만 다양한 많은 사람이 사용하는 시스템에서는 복잡함은 취약점이 되고 맙니다. 한두 번의 취약점은 모든 데이터를 쓰레기로 만들어 버리는 것이 시스템입니다.

보전활동은 30년 이전부터 계획보전과 비계획보전으로 나누어서 관리했습니다. 30년 전에는 공장이 시도 때도 없이 셧다운되었습니다. 많은 노력과 국산화로 시도되었던 대체 자재의 품질과 기능도 높아졌습니다. 그 결과 공장 셧다운은 크게 줄었습니다. 더 이상 공장 셧다운에 많은 시간과 노력을 할애하지 않습니다. 공장 셧다운이 바로 비계획 가동정지라고 합니다. 그리고 그 목표는 ‘0’ 입니다. 

비계획보전은 생산공정의 셧다운으로 경제적 손실을 가져오는 사후보전(BM, Breakdown Maintenance) 입니다. 1990년대에는 BM이 많았습니다. 이 시기에 공장에서는 국산화로 실적을 내려는 시도가 많았으며 국산화로 보전비용이 절감되기도 했습니다. 또한 해외 투자에 의한 건설 붐으로 많은 인력도 들어왔습니다. 이 모든 것이 공장의 리스크가 되었습니다. 국산화 대체자재는 국내 기술과 품질을 높이는데 큰 역할을 했지만 잦은 공장 셧다운이 발생했습니다. 20년이 지난 현재 사후보전은 크게 줄어 들었습니다.

계획보전은 일상보전(CM, Corrective Maintenance)와 예방보전(PM, Preventive Maintenance)로 구분합니다. 일상보전은 정비부서에서 자체 발행한 작업요청과 타 부서에서 발행한 작업요청입니다. PM 마스터 계획에 의해 발행되는 작업이 예방보전입니다. 정비부서는 예방보전을 성실히 수행하여 일상보전을 줄여 가야 합니다. 예방보전에 수행으로 발견된 이상에 대해 작업요청을 발행해야 합니다. 이 작업은 예방보전으로 관리하는 공장도 있고 일상보전으로 관리하는 공장도 있습니다.

예방보전은 TBM (Time-Based Maintenance)와 CBM (Condition Based Maintenance)로 구분합니다. 윤활관리와 같은 UBM(Usage Based Maintenance)도 TBM으로 관리합니다. TBM에는 크게 아래와 같은 네 가지 보전활동이 있습니다.

1. 일상 점검

TPM의 기본 조건의 정비를 생각하면 됩니다. ‘닦고 조이고 기름 치자.’로 가장 기본적인 보전활동으로 모든 고장의 70%를 예방할 수 있다는 일본플랜트설비관리협회의 조사 결과가 있습니다. 설비 청소의 중요성을 알게 하는 예방보전 방식입니다.

『청소라는 것을 왜 해야 하는가?』

1990년 3정 5S 활동을 할 때에 정위치운동이라고 노란 테이프를 부쳐 본 분들이 계실 것입니다. 도대체 이것을 왜 하라는 것인지? 그때 청소에 대해서도 강조를 했습니다. 펌프 주변이 지저분해서 점검 항목에 청소를 넣어서 청소를 시켰습니다. 다음 점검 때에 가 보니 너무 깨끗해진 것입니다. 펌프는 하얀 페인트칠을 했고 조금 더러워지면 또 칠한다고 했습니다. 그리고 바닥은 에폭시 페인트로 칠해서 번쩍번쩍 하였습니다.

『이 상황을 생각해 보면 전문가로서 어떤 생각이 드십니까?』

작업자나 운전자가 설비 외관을 깨끗하게 하는 그 순간에 설비가 말하는 것을 들을 수 있습니다. 깨끗하게 해 놓은 펌프에 누출이 보이거나 볼트의 풀림 소리가 들릴 수 있습니다. 또한 바닥의 갈라짐도 볼 수 있고 전동기의 열도 느낄 수 있습니다. 이런 것들을 보고 듣고 느끼기 위해 청소를 하는 것입니다.

설비와 주변이 깨끗하고 정돈되어 있고 조용하다면 그곳은 일상 점검을 잘하고 있다고 보면 됩니다.

2. 정기 점검

PM 마스터를 기반으로 주기적으로 마스터 항목을 수행하는 예방보전 방식입니다. 진단을 하다 보면 설비등급이 B급이나 C급이지만 A급 설비처럼 PM 주기를 선정하는 경우가 있습니다. 그런 설비의 경우는 환경안전이나 품질 그리고 가동정지 보다 고장이 자주 일어나는 경우의 설비가 많습니다.

이런 보전활동에 대해 여러분 생각은 어떻습니까?

고장이 자주 일어난다고 해서 PM 주기를 자주 잡는 것은 임시방편으로 할 수 있습니다. 물론 정비를 통해 다시금 기본적인 PM 주기로 돌아가야 합니다. 물론 그 전에 자주 일어나는 고장을 줄여야만 합니다.

3. 정기 검사

보통 연차보수(Annual Shutdown) 작업이라고도 합니다. 주기적으로 공장을 가동정지해서 정비하는 것을 말합니다.

4. 정기 정비

터빈이나 발전기, 대형 압축기 등을 보유하는 공장에서는 주기적으로 외부업체에 설비 정비를 의뢰하는 것을 말합니다.

CBM은 TBM으로 하기 어려운 설비에 실시간 모니터링을 기반으로 하는 보전활동 입니다. 대형 압축기의 진동측정장비가 여기에 속합니다. 이 방법은 현장 설비에 센서를 부착해서 측정하는 방식과 MCC(Motor Control Center)에서 측정하는 방식 그리고 모델링 방식 등이 있습니다. 일부 기업에서는 설비등급 A의 경우 CBM과 TBM을 같이해야 한다고 설비관리 지침에 명기하는 경우도 있지만 그것은 잘못 적용된 경우입니다. CBM은 투자와 적용에 제한적이기 때문에 충분한 검토가 필요할 것입니다.

끝으로 숨은 고장 설비(FFM, Failure Finding Maintenance)는 앞에서 잠시 언급했습니다. 숨은 고장 설비와 같은 설비는 정기검사 대상으로 볼 수도 있기 때문입니다. 단지 중요도면에서 잊지 않기 위해 별도로 TBM과 CBM 수준으로 도식화를 하였습니다. 숨은고장 설비는 유니언 카바이드사의 보팔 가스누출 사고 사례에서 말씀드린 적이 있습니다.

작업유형을 복잡하게 가져가는 것이 나쁘다고 볼 수는 없습니다. 문제는 보전활동을 수행하는 보전원이 구분을 확실히 한다는 전제하에 가져가야 한다는 것입니다. 시작 시점에 분석을 위해 복잡하게 가져간 기업의 99%는 대부분 데이터 신뢰성을 잃어버리고 맙니다.

PM, CM 그리고 BM 정도의 관리로 데이터 신뢰도를 높일 것을 권장 드립니다. 

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