기계 고장의 주요 원인 및 예방 방법

한때 제조업체와 OEM의 삶의 일부로 받아들여졌던 기계 고장은 IoT 장치, 클라우드 및 에지 컴퓨팅을 사용하는 현대 기술과 일치했습니다. 기계 고장을 사전에 예방하고 예방하기 위해서는 먼저 산업 환경에서 그것이 무엇인지, 왜 발생하는지 이해하는 것이 중요합니다.

또한 사후 유지 보수, 진단 분석 및 예방 유지 보수를 포함하여 장비 고장을 처리하기 위한 기존 전략을 검토할 수도 있습니다. 이러한 전략이 어디에서 실패하는지 이해하면서 제조업체가 이전 세 가지 각각의 문제를 해결하는 예측 유지 관리로 이동하는 이유를 알 수 있습니다.

다음은 특정 섹션으로 건너뛰고 싶은 경우 검토할 내용입니다.

• 기계 고장이란 무엇입니까?
• 장비 고장의 유형은 무엇입니까?
• 기계 고장의 가장 일반적인 원인
• 장비 고장을 어떻게 방지할 수 있습니까?
• 장비 고장 예방을 위한 IoT의 중요성

기계 고장이란 무엇입니까?

기계 고장 또는 장비 고장은 산업 기계의 일부가 전체적으로 또는 부분적으로 성능이 저하되거나 의도한 방식으로 기능을 중지하는 모든 이벤트입니다. "기계 오류"라는 용어는 다양한 시나리오와 심각도 수준을 포괄할 수 있습니다.

이러한 맥락에서 실패는 생산을 완전히 중단시키는 중요한 쇼 스토퍼 문제일 뿐만 아니라 기계 내부의 유용성 손실도 포함합니다. 모든 시스템이 시간이 지남에 따라 어떤 형태로든 성능이 저하되고 손실되기 때문에 기계 고장에 대한 허용 임계값은 상황에 따라 달라집니다. 약간의 유용성 손실이 감지되더라도 대규모 자원 낭비로 이어질 수 있습니다.

우리의 목적을 위해, 전체 또는 부분적으로 산업 기계의 역할을 수행하지 못하게 하는 모든 오작동은 기계 고장으로 간주됩니다.

기계 고장은 스펙트럼이며 많은 고장이 특정 시점에 기인할 수 없습니다. 일부는 장비가 기능을 상실하게 만드는 명백한 고장이지만, 다른 일부는 교활하게 기어올라가는 반면, 나머지는 제대로 유지 관리하지 않으면 계속해서 효율성을 지속적으로 떨어뜨립니다. 기계 고장에는 세 가지 주요 분류가 있습니다.

갑작스러운 실패

이것은 대부분의 사람들이 기계 고장을 들을 때 생각하는 것입니다. 예기치 않은(그러나 명백한) 고장이 발생하면 생산 라인이 윙윙거리고 있습니다. 부서진 도구, 끊어진 밴드, 녹은 와이어 등과 같은 것들이 이 범주에 속합니다.

간헐적 오류

이것을 생산 라인의 스퍼터링 엔진과 같이 생각하십시오. 조금 있다가 종료합니다. 백업을 시작하면 의도한 대로 조금 더 오래 작동하지만 다시 실패하기 시작합니다. 간헐적인 오류는 발생했다가 사라지며 일반적으로 "전체" 기계 오류로 진행됩니다. 이러한 산발적 또는 임의적 오류는 본질적으로 식별하기 어려울 수 있습니다. 간헐적인 고장은 유지보수를 통해 자주 예방할 수 있습니다.

점진적 실패

이것은 기계의 유용성이 꾸준히 감소함에 따라 시간이 지남에 따라 볼 수 있는 오류입니다. 여기에는 천천히 갈가리 찢기는 벨트, 무뎌지는 블레이드, 결국 잔류물이 쌓여 막히는 파이프와 같은 것들이 포함됩니다. 대부분의 점진적인 고장은 해당 부품의 예상 수명을 이해하고 정기적인 유지 관리를 통해 예방할 수 있습니다.

기계 고장의 가장 일반적인 원인

실패는 어딘가에서 시작됩니다. 다음은 기계 고장의 가장 흔한 원인 중 일부이며 향후 오작동 사례를 분석, 대비 및 예방하는 데 사용할 수 있습니다.

운영자 오류

기술 지원 용어인 PEBKAC를 들어본 적이 있다면 산업용 장비에 대해서도 마찬가지입니다. 광범위한 훈련에도 불구하고 인간은 여전히 ​​오류를 범하기 쉽고 훈련, 게으름, 피로 및 평범한 오래된 건망증에서 중요한 원칙을 잊어 버립니다. 때로는 기계 작업자의 장비 오용 및 남용이 실패의 원인이 됩니다. 여기에는 장비를 떨어뜨리는 것과 같은 간단한 사고도 포함될 수 있습니다.

잘못된 유지 보수 금액

이것은 유지 보수가 너무 적을 수 있지만 너무 자주 유지하면 기계 고장으로 이어질 수 있습니다. 너무 자주 발생하지 않는 유지 관리는 문제를 눈치채지 못한 채 지나쳐 실패의 도미노 효과로 이어질 수 있지만, 빈번한 유지 관리는 본질적으로 매번 시스템에 혼란을 야기합니다. 기술자가 기계 조각을 열 때마다 패널 파손, 나사 분실, 실수로 와이어를 잘못된 방향으로 흔들거나 볼트 벗기기 등의 위험과 실패 가능성이 항상 존재합니다. 가능성은 무한하고 증가합니다. 장비를 만지는 횟수가 많을수록

물리적 마모

이러한 산업 기계 고장의 원인에는 베어링 고장, 금속 피로, 부식, 정렬 불량 및 일반적인 표면 열화 등이 포함됩니다.

신뢰성 문화의 실패

작업자가 장비만큼 압박을 받고 생산 목표가 너무 빡빡하여 잠시도 숨을 쉬거나 문제를 안전하게 해결하고 완료할 수 없다고 느낀다면 실패는 불가피합니다. "반창고 수정"은 결국 닳아 없어지고 신속하고 더러운 해결 방식이 널리 퍼지면서 문제가 복잡해지고 심각한 기계 고장 문제가 발생할 수 있습니다(결국 대부분의 경우 전체 생산량 감소로 이어짐).

장비 고장을 어떻게 방지할 수 있습니까?

장비 고장을 방지하기 위해 사용할 수 있는 여러 전략이 있으며 올바른 전략을 선택하는 것은 기계의 중요도, 고장 예측 가능성, 사용 가능한 예산 및 모니터링 인프라에 따라 다릅니다. 산업 환경에서 기계 고장을 처리하는 다음 방법은 가장 복잡한 것부터 가장 복잡한 것까지 나열되어 있습니다.

적극적인 유지 관리

이것이 전통적인 유지보수 패러다임입니다. 고장나면 수리해 드립니다. 오작동이 발생했을 때 문제를 해결할 수 있는 경로를 제공하므로 기계의 장애를 예방하는 것이 아닙니다.

진단 분석

이것은 조금 더 파기가 필요합니다. 이 유지 관리 구조 내에서 머신 데이터와 근본 원인 분석이 배포되어 처음에 머신이 고장난 이유를 파악합니다. 이 정보는 예방 유지 관리 전략 내에서 사용될 수 있습니다.

예방 유지보수

예방적 유지보수에는 사용 전에 기계를 정기적으로 검사하고, 유지보수 일정을 수립하고 준수하며, 평균 수명이 다하기 전에 정기적으로 구성요소를 교체하고, 장애가 발생하기 전에 이를 방지하기 위한 모든 것이 포함됩니다. 수천 마일마다 자동차의 오일을 교체하는 것과 같다고 생각하십시오. 우리는 오일이 고갈되어 나머지 장비가 막힐 때까지 기다리지 않고, 장애가 발생했을 때의 예상에 따라 선제적이고 예방적으로 유지 관리합니다.

예측 유지보수

예측 유지보수는 자산 동작을 모델링하기 위해 과거의 기계 성능을 사용합니다. 데이터가 충분하면 알고리즘이 IoT에 연결된 기계의 실시간 데이터를 기반으로 장비 고장을 예측할 수 있습니다. 즉, 완벽하게 양호한 부품을 교체하는 것과 같이 예방 유지보수 작업이 불필요하게 발생하는 것이 아니라 장애가 임박하거나 발생할 가능성이 가장 높은 시점에 대한 보다 심층적이고 맞춤화된 분석을 기반으로 합니다.

장비 고장 예방에 있어 IoT의 중요성

IoT 장치는 제공하는 데이터 덕분에 제조업체와 OEM에게 전례 없는 통찰력을 제공합니다. IoT 연결 기계는 기계 데이터를 모니터링하여 병목 현상을 식별하고, 운영자에게 임박한 오류를 알리고, 기계 학습과 결합할 때 KPI를 기반으로 다음 작업에 대한 제안을 제공하는 지능형 네트워크 내에서 작동할 수 있습니다. “이 비트를 교체하기 위해 기계를 10분 동안 멈추고 정상 속도로 진행해야 합니까? 다음 2시간 동안 기계를 80% 용량으로 실행하여 더 큰 가치를 이끌어 낼 수 있습니까? 같은 기간 동안 100% 용량으로 실행할 때 완전한 고장 확률은 10%이고 고장 가능성은 60%입니까?"

IoT 대 기존의 데이터 수집 및 분석 방법의 진정한 장점은 실시간 수집 용량입니다. 과거 데이터는 예방 유지 관리 전략에 대한 훌륭한 통찰력을 제공할 수 있지만 IoT 지원 예측 유지 관리는 가동 시간을 늘리고 리소스 낭비를 줄이며 유지 관리 일정을 넘어 프로세스 최적화 등으로 확장할 수 있는 전략적 통찰력을 제공함으로써 제조업체에 경쟁력을 제공합니다. 또한 IoT 연결 기계는 안전하고 에어 갭 환경에서도 심층적이고 풍부한 분석을 위해 클라우드를 활용하고 번개처럼 빠른 통찰력을 제공하는 에지 컴퓨팅을 활용할 수 있는 잠재력이 있습니다.