도란시스템 - 설비관리 칼럼

설비관리의 꽃, 예방보전(PM)은 어떻게?

스마트팩토리연구소 소장

1954년 BOAC 항공사의 COMET 781기가 지중해 상공에서 공중분해 되는 대형사고가 일어났다. 1949년 제트여객기인 COMET 1이 등장하면서 기존의 비행기에 비해 2배의 속도는 사업가와 여행객에게 돈과 시간을 돌려주는 새로운 비행시대를 열었다. 그런데 5년도 안 되어 그 막을 내렸다. 그때까지 예방보전과 프로그램은 이론상으로는 존재했다.

국제항공협회는 긴급하게 Maintenance Steering Group(MSG-1)을 소집했다. COMET 781의 사고 조사에 들어갔다. 눈에 보이는 간단한 정비는 했지만 체계가 없었다. 당시에는 MSG-1과 MSG-2를 거치면서 예방보전 프로그램의 기본적인 구조를 만들고 있었다. 그런 와중 보잉기가 운항을 시작했고 MSG-3에서 유나이티드 항공사가 예방보전 프로그램을 선보였다. 이 프로그램에서 설계부터 건설, 운전 그리고 유지보수까지 수많은 절차와 기술이 정의되고 체계화되었다. 그중에서 두 가지가 예방보전 발전에 큰 영향을 미쳤다.

첫 번째는 잘못 알고 있던 부품과 설비의 고장 특성이다. 그들은 항공기의 많은 부품과 설비에 대해 고장 특성을 조사하고 분석했다. 일반적으로 그때까지 알고 있던 상식은 욕조곡선(Bath Tube) 그 자체였다. 모든 부품과 설비는 초기에 고장이 많은 초기고장기간을 거쳐 안정화가 되면 우발고장기간 동안 사용되다가 마모가 시작하면서 다시 고장이 증가하는 마모고장기간을 갖는다고 생각했다.

초기고장기간의 고장 원인은 부품불량, 조립불량, 작업자 미숙, 품질관리 불충분에 있다. 경험이 크게 줄어들고 있는 현시대에 가장 신경 써야 할 고장기간이다. 마모고장기간의 고장 원인은 혹사, 남용, 과용, 사용자 실수 그리고 천재지변이다. 사용 조건의 정비만 주의한다면 고장을 막을 수 있는 고장기간이다. 마모고장기간의 고장 원인은 부식과 산화 마모, 피로, 노화, 퇴화이다. 기본 조건의 정비와 예방보전(PM)만 착실히 한다면 고장을 막을 수 있는 고장기간이다. 마모고장기간의 상승하는 그래프의 기울기를 낮출 수 있는 것이 바로 예방보전, PM이다.

그런데 조사·분석한 결과는 놀라웠다.

분석 전에는 Type A와 같은 고장곡선이 가장 많을 것으로 생각했다. 그런데 F Type이 가장 많았다. 68%나 되었다. 이 Type의 특징은 마모고장기간이 없는 것이다.

왜 이런 결과가 나왔을까? 수명이 긴 부품이나 설비가 있다는 것이고 일부는 예방보전에 의해 마모고장기간에 이르기 전에 교체된 것은 아닐까?

이 결과에 수행 중인 우리의 보전활동을 돌아볼 요점들이 있다. A Type과 F Type의 초기고장기간의 비율이 72%나 된다. 이것은 부품이나 설비의 72%는 초기 상태에서 고장이 많다는 의미다. 우리는 현장에서 펌프나 모터에 문제가 있는 것 같으면 오버홀(Overhaul)을 하라고 한다. 오버홀이라는 것이 무엇인가, 바로 초기 상태로 만드는 것이다. 그럼 고장이 증가할 수 있다는 것 아닌가?

예방보전에 영향을 미친 두 번째는 FMEA (Failure Mode and Effects Analysis, 고장 형태 및 영향 분석)다. FMEA는 PaM (Proactive Maintenance, 선행보전)에서 그 설명을 더 하기로 하고, 이번 장에서는 그 설명을 생략하고 그 대신 예방보전에 대한 근본적인 이야기를 더 하고자 한다.

설비관리 전문가 Terry wireman은 ‘Maintenance Management Implementation Decision Tree’의 첫 단계에서 PM 프로그램을 언급하고 있다. PM 프로그램이 바로 서 있지 않으면 다른 것은 볼 필요도 없기 때문이다.

“Do we have a PM program?”

PM 프로그램이 없다면 PM 프로그램을 개발해야 한다고 하고 있으며, PM 프로그램이 있다면 바로 다음 질문을 한다.

“Is it effective?”

효과를 보고 있냐고 묻고 있다. PM을 하고 있다면 효과가 분명히 있어야 한다. 그렇지 않다면 PM 효과를 볼 수 있도록 노력해야 한다. 효과가 없는 PM 프로그램은 그 자체가 손실이다.

우리는 PM (Preventive Maintenance, 예방정비)를 왜 하는가?

PM을 잘하면 고장이 줄고 작업요청이 줄어야 한다. 그 결과 정비비가 줄고 보전원들은 비로소 설비관리업무의 비중을 늘릴 수 있다. 그런데 현실은 그렇지 못하다. 분명 PM도 열심히 하는데 작업요청에 의한 일상보전은 여전히 많다.

왜, 무엇이 문제인가?

많은 공장에서 PM을 습관적으로 하고 있다. 매달 PM 작업지시서가 자동으로 발행되기 때문에 그냥 수행한다. 제조 공장 설비관리 진단을 하다 보면 PM을 왜 해야 하는지 잊고 있음을 본다. 또 그들 전체가 매일 바쁘게 일을 하고 있다. 정비도 열심히 하고 예방보전도 열심히 하고 있다. 여기서 확인해야 할 것은 바로 효과가 없는 PM도 해야 하는지 검토도 없이 수행 하고 있다는 것이다. 요구되는 검토가 바로 PM 업그레이드이다.

 

 

위의 표에서는 두 개의 PM 항목에 대한 PM 업그레이드 사례를 보여주고 있다. 이런 업그레이드는 5년마다 수행해야 하는데 업그레이드 자체를 아는 보전원은 극히 드물다. 막상 PM 업그레이드를 하려고 해도 그 양이 너무 많다 보니 검토도 못 하곤 한다. 설비등급 A등급과 B등급도 나누고 대상에 대해 5년 동안 년/월로 나눈다면 부담을 줄일 수 있다.

PM 업그레이드를 하라고 하면 추가만 할 수 있다. 현재 효과가 있는 PM이 어느 정도이고 불필요한 PM이 어느 정도인지 모르다 보니 무턱대고 줄일 수 없다. 그래서 추가만 한다면 지금도 PM을 100% 하지 못하고 있는데 추가만 하면 될까? 추가만 하지 말고 비효율적인 PM부터 세심한 검토 하에 제거가 필요하다. 제거하고 추가된 PM 마스터 내 항목들을 보고 그다음에 검토할 사항은 바로 정성적인 항목들이다. 경험이 떨어지는 시기에는 정성적인 항목들을 정량적으로 바꾸는 데 노력해야 한다. ‘양호’라는 기록은 더 이상 PM Check Sheet에서 사라져야 한다.

어떤 일이 있어도 공장에서 계획된 PM은 반드시 수행해야 한다.

PM을 수행하지 못할 정도로 업무가 바쁘다면 업무 분석을 통해 업무 슬림화나 자동화, 또는 외부 협력업체와 협업해야 한다. 그래도 줄지 않으면 보전원을 충원하더라도 PM은 수행해야 한다.

유나이티드 항공사의 노력이 비행기를 안심하고 타게 했다. 우리는 비행기를 타듯 우리 공장의 설비에 대해 신뢰를 하고 있나? 항공 사의 정비방식을 열거하는 것으로 우리 공장의 예방정비에 대한 새로운 검토의 기회가 되길 바라며…

PM을 과하게 하면 할수록 손실이라고 생각할 수 있다. 하지만 보전활동을 하지 못해서 발생하는 고장이나 사고를 PM으로 예방할 수 있다면 그 손실을 감수할 수 있다. 그렇다고 무한대로 PM을 할 수는 없고 인력이나 기술 그리고 현장의 상태를 고려해서 적정한 선 안에서 해야 한다.

PM 하나만 제대로 잘 해도 고장과 사고는 크게 줄 수 있다.

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