장비 상태 모니터링:장비 상태 및 OEE 개선

기계 상태 모니터링이란 무엇입니까?

기계 상태 모니터링은 일정 기간 동안 기계의 상태를 평가하는 기능입니다. 여기에는 효율성과 같은 것들이 포함될 수 있습니다. 효율성 손실은 근본적인 문제를 나타낼 수 있기 때문입니다. 또한 부품의 마모, 결함 부품의 출력과 같은 성능 지표, 사용 통계 및 유지 관리 통계가 포함됩니다.

현재 대부분의 제조 산업은 기본 유지 관리 전략으로 운영되며 종종 사후 대응 또는 일정 기반 접근 방식을 기반으로 장비를 유지 관리합니다. 그 이유는 대부분의 제조업체가 장비의 작동 상태를 알려주는 기계 상태 데이터가 없기 때문입니다.

결과적으로 그들의 선택은 일정에 따라 장비를 유지 관리하거나 단순히 고장날 때까지 기다리는 것뿐이며 효율적인 솔루션도 아닙니다. 이로 인해 불필요한 유지 관리 비용이나 많은 양의 기계 가동 중지 시간의 형태로 엄청난 양의 낭비가 발생합니다.

이 기사에서는 상태 모니터링이 어떻게 이 문제를 해결하는지 살펴보고 제조업체가 장비의 현재 상태를 기반으로 사전 결정을 내리는 데 필요한 실시간 기계 상태 데이터를 제공하고 작업 현장에 자동화를 도입할 수도 있습니다. .

상태 모니터링을 통해 장비 상태 및 진단에 즉시 액세스하여 장비 성능을 실시간으로 확인할 수 있습니다.

상태 모니터링과 기계 모니터링의 차이점

상태 모니터링은 진단을 제공하고 다양한 측정된 조건을 기반으로 기계의 상태를 결정하는 데 도움이 되는 반면, 기계 모니터링은 간단한 기계 상태를 제공합니다. 기계가 생산적입니까?

기계 모니터링은 운영자와 유지보수 팀이 다운타임 이벤트에 신속하게 대응할 수 있도록 기계 가동 시간 데이터를 제공하므로 제조업체에 확실히 도움이 됩니다. 그러나 이는 두 가지 주요 이유로 부적절합니다.

첫째, 문제를 진단하고 자산 성능을 최적화하기 위해 프로세스를 조정하기 위해 상태 모니터링에 대한 심층적인 기계 분석을 제공하지 못합니다. 또한 단순한 기계 가동 중지 시간 추적을 통해 제조업체는 불필요한 비용이 많이 드는 예방 유지 관리 조치를 취하거나 사후 유지 관리에 의존하여 문제의 본질을 진정으로 이해할 수 없고 다시 발생할 때까지 문제를 해결해야 합니다.

흥미롭게도 과도한 유지 관리(종종 일정 기반 전략의 결과)는 비용이 많이 들 뿐만 아니라 시간도 많이 걸리기 때문에 계획되지 않은 다운타임만큼 낭비가 될 수 있습니다.

반면에 상태 모니터링을 통해 제조업체는 자산의 실시간 상태를 활용하여 기계의 유지 관리 및 성능을 모니터링하고 최적화하여 과도하게 유지 관리하거나 계획되지 않은 다운타임을 겪지 않도록 할 수 있습니다.

기계 성능 데이터를 실시간으로 표시하는 MachineMetrics 현재 교대 대시보드의 예

상태 모니터링이 왜 중요한가요?

상태 모니터링은 가동 중지 시간을 줄이고 생산 효율성을 높이며 비용 예측, 예비 부품 공급, 유지 관리 요구 사항 및 타이밍, 보다 ​​정확한 생산 예측에 도움이 되기 때문에 린 제조 시설에 중요합니다.

요약하면, 기계 상태 모니터링은 제조업체가 불필요한 유지보수에 시간과 예산을 소비하지 않고 기존 장비를 최대한 활용할 수 있도록 도와줍니다. 의사 결정 개선에 사용할 수 있는 장비 성능에 대한 더 깊고 정확한 통찰력을 가지고 있기 때문에 이러한 작업을 수행할 수 있습니다.

이를 통해 더 높은 성과를 내는 운영자, 관리자 및 유지 관리 팀이 가능하고 기계 가동 시간, 활용도, 물론 OEE를 비롯한 다양한 주목할만한 KPI를 달성할 수 있습니다. 어떤 의미에서 상태 모니터링은 유용한 기계 데이터를 활용하여 달력 기반 유지보수와 사후 유지보수 사이의 행복한 매개체를 활용하는 보다 성숙한 기계 모니터링 형태입니다.

대부분의 제조업체는 단순히 장비 가동 시간을 모니터링하는 것으로 시작할 수 있지만 결국 경쟁으로 인해 장비 상태를 이해하고 성능을 최적화하기 위해 장비 상태 모니터링으로 진행해야 합니다.

상태 모니터링의 이점

상태 모니터링의 이점은 많습니다. 상태 모니터링의 주요 이점 중 하나는 장비의 수명을 늘리는 것입니다. 특정 매개변수가 지속적으로 예상 범위를 벗어나는 경우, 특히 기계 또는 해당 구성요소를 심각하게 손상시킬 수 있는 요인이라면 가동 중지 시간이나 장기적으로 비용이 많이 드는 손상이 발생하기 전에 근본적인 문제를 평가하고 수리할 수 있습니다.

상태 모니터링은 또한 리더가 부분적으로 손상된 장비를 사용하여 생산을 계속할지 여부와 추가 비용을 발생시키거나 제품 품질을 저하시키지 않고 얼마나 오랫동안 생산을 계속할지와 같은 중요한 결정을 내리는 데 도움이 되기 때문에 전반적인 생산 효율성에 도움이 됩니다. 이러한 방식으로 기계를 최대 효율로 사용할 수 있기 때문에 가동 중지 시간과 부품 비용을 제한합니다. 이것은 24/7 시설과 소등 공장을 운영하는 제조업체에 특히 중요합니다.

기계 상태 모니터링은 다음을 포함하여 제조업체의 다양한 목표를 지원합니다.

• 계획되지 않은 기계 가동 중지 시간 감소 및 제거
• 기계 상태 및 성능 최적화
• 품질 향상 및 불량품 감소
• 정확한 기계 데이터를 기반으로 한 고성능 유지보수 프로그램 추진
• 실시간 기계 상태 데이터를 기반으로 자동화 구현

기계 상태 모니터링 기계 가동 시간, 장비 상태를 보고하고 유지 관리 활동에 대한 알림을 제공하기 위한 대시보드.

기계에서 어떤 조건을 모니터링할 수 있습니까?

기계에서 모니터링할 수 있는 조건은 거의 무제한입니다. MachineMetrics Edge 장치는 기계의 PLC에 직접 연결되어 다양한 기계 데이터에 액세스할 수 있습니다. 또한 외부 센서를 추가하거나 구형 장비를 디지털 및 아날로그 IO와 연결하여 모든 장비가 모니터링되고 있는지 확인할 수 있습니다.

그런 다음 이 기계 상태 데이터를 분석하여 기계 상태를 더 잘 이해하고 임박한 기계 고장을 나타내는 주어진 변수가 있을 때 장비를 유지 관리하기 위한 조치를 취할 수 있습니다. 다음은 추세를 식별하고, 오류를 예측하고, 상태 기반 유지 관리 활동을 시작하기 위해 모니터링할 수 있는 몇 가지 조건 및 구성 요소입니다.

• 진동 모니터링:진동 패턴은 여러 가지를 나타낼 수 있습니다. 진동 패턴을 모니터링하면 부품 내구성에 대한 통찰력을 얻을 수 있으며 이 패턴을 변경하면 작업자가 문제를 보기 시작할 때보다 15분 이상 걸리는 도구가 실패했음을 나타낼 수 있습니다.
• 베어링 마모:볼 베어링 마모는 제조 장비에 손상을 줄 수 있으며 일반적으로 기계의 유체 압력이 적절한 윤활을 유지하기에 충분히 높지 않기 때문에 시동 및 감속 시간 동안 발생합니다. 윤활유 수준이 너무 낮으면 베어링이 마모될 뿐만 아니라 작업에 잘못된 유형의 윤활유를 사용할 수도 있습니다. Edge 장치를 사용하여 베어링 상태를 모니터링하면 비용이 많이 드는 유지 관리 및 가동 중지 시간을 방지할 수 있으며 치명적인 고장이 점점 줄어들어 장비 비용을 대폭 절감할 수 있습니다.
• 부하:공작 기계가 재료에 대한 작업을 수행할 때 자연스럽게 무딘 상태가 되며, 필기할 때 날카롭지 않은 연필에 더 많은 압력을 가하는 것과 유사하게 적절한 절단을 위해 기계가 하중을 증가시키게 됩니다. 이것이 작업자에게 알릴 수 있는 것은 부하가 증가하면 공구 수명이 끝날 수 있다는 것입니다.
• 토크:기계 회전력의 이상을 식별하여 작업 실행 중 회전력이 어떻게 변하는지, 스크랩 부품, 기계 고장 및 파손된 도구와의 상관 관계를 더 잘 이해합니다.
• 가속:축이 지정된 속도로 즉시 시작하지 않고 프로그램에 따라 가감속합니다.
• 스핀들 속도:스핀들의 RPM(분당 회전수)을 분석하여 스핀들 속도가 어떻게 공구의 마모를 증가시키고, 떨림을 유발하거나, 공구 파손으로 이어질 수 있는지 확인합니다.
• 온도:온도는 기계 내부의 많은 잠재적인 문제를 나타내는 명백한 지표입니다. 기계 온도를 모니터링하면 생산 직원에게 임박한 기계 고장 또는 더 가혹한 제조 환경에서의 주요 기계 고장 또는 화재와 같은 건강 위험에 대해 경고할 수 있습니다.
• 도구 오류:상태 모니터링 솔루션을 배포하면 도구가 파손되는 시기를 식별할 수 있을 뿐만 아니라 도구 오류가 임박한 시기를 예측할 수도 있으므로 예방 유지보수를 배치하여 문제가 발생하기 전에 문제를 해결할 수 있습니다.

[사례 연구:BC Machining이 공작 기계 고장을 예측하고 방지하여 기계당 연간 72,000달러를 절감하는 방법]

기계 상태 모니터링 기술

다음을 포함한 세 가지 주요 유형의 기계 모니터링 기술이 있습니다.

• 수동으로 장비의 마모 및 파손 검사, 장비 고장, 온도 및 기타 관련 데이터 문서화를 포함하는 수동 상태 모니터링 이 아날로그 기술은 정보를 수집하기 위해 누군가가 현장에 있어야 하며 일반적으로 인간이 설계하지 않은 정도의 정확성을 기대합니다. 이것이 바로 우리가 작업 현장에서 기계 데이터의 가시성을 보장하기 위해 디지털 제조 대시보드를 권장하는 이유입니다.
• 기계 제어 및 센서 기반 모니터링에는 기계 제어에서 직접 데이터를 추출하거나, 디지털 및 아날로그 I/O를 사용하거나, 데이터를 수집하고 평가하기 위해 기계에 센서를 장착하는 작업이 포함됩니다. 제조 환경에서 기본 센서는 부딪힘, 화학적 또는 열 조건 등으로 인해 넘어지거나 부정확해지는 것과 같은 문제를 종종 경험합니다. 그러나 MachineMetrics 고주파 데이터 어댑터와 같은 솔루션은 전통적인 의미의 센서가 아닙니다. PLC에 직접 연결되며 범프, 기울기, 날아가는 금속 부스러기 및 기타 위험한 조건에 영향을 받지 않습니다. 또한 시장에 나와 있는 대부분의 센서보다 1000배 빠른 속도로 데이터를 수집합니다.
• IoT를 활용하면 원격 장비 모니터링이 가능하고 클라우드 기반 소프트웨어를 활용하여 데이터를 집계하고, 분석을 실행하고, 보고서를 생성할 수 있기 때문에 장비 상태 모니터링을 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다. IoT는 또한 종종 실시간으로 상태 기반 유지 관리의 가능성을 열어줍니다.

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데모 예약

조건 기반 유지 관리 활성화

상태 기반 모니터링은 기계가 고장날 가능성이 높다고 표시될 때 유지보수가 완료되는 상태 기반 유지보수 루틴을 구동합니다.

상태 모니터링 솔루션이 활성화되면 제조업체는 일정 기반 또는 사후 유지 관리 전략에서 사용량 기반 또는 상태 기반 접근 방식으로 빠르게 전환할 수 있습니다. 이를 통해 장비를 과도하게 유지 관리하거나 기계가 다운될 때까지 기다리지 않고 적시에 장비 유지 관리 작업을 지원할 수 있습니다.

경보, 알림 및 자동화

MachineMetrics IoT 지원 상태 모니터링 시스템은 알림 및 기타 자동화된 활동을 가능하게 하기 위해 다른 시스템과 통합할 수 있는 인프라를 제공합니다. 이러한 방식으로 실시간 장비 상태 데이터는 정확한 데이터를 기반으로 팀이 더 빠르고 나은 결정을 내릴 수 있도록 정보를 제공하고 권한을 부여할 수 있습니다.

몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

• CMMS와의 통합:유지보수 팀과 작업자는 장비가 최적으로 실행되도록 할 책임이 있지만 유지보수 시스템은 정확한 기계 데이터를 수집하지 않습니다. MachineMetrics를 사용하면 다운타임 이벤트, 설정 단계, 이상, 일반적인 사용 또는 경보를 CMMS 또는 기타 시스템에 자동으로 보낼 수 있습니다.
• 자동화 유지보수:기계 상태를 추적할 때 알람을 통해 올바른 사람에게 문제를 즉시 알리는 워크플로를 활성화할 수 있습니다. 이는 문제가 가능한 한 빨리 해결되도록 하는 데 유용할 뿐만 아니라 머신 데이터에 따라 조건 임계값을 통해 운영자와 유지보수 팀이 전에 문제를 해결할 수 있습니다. 문제가 됩니다. 예를 들어, "유체 부족" 경보는 기계가 고장나기 전에 작동자가 유체를 보충하라는 알림을 트리거할 수 있습니다. 이를 통해 우리는 예측 유지보수에 더 가까워졌습니다.

상태 기반 유지 관리는 고장이 난 후에만 기계 문제를 해결하는 사후 유지 관리 전략과 비교할 때 제조업체의 수익에 확실히 유리합니다. 그러나 예측 유지 관리 전략으로 이동하는 것은 데이터에 정통한 제조업체에게 훨씬 더 효율적이고 수익성이 높습니다.

예측 유지보수를 사용하면 상태 모니터링을 다른 데이터 소스와 함께 데이터 소스로 사용하여 "기계가 언제 고장날까요?"라는 질문에 답하기 위한 분석을 수행할 수 있습니다. 모델이 정확하게 훈련되는 한 이러한 유형의 통찰력은 조건 기반 유지 관리 루틴보다 가동 중지 시간과 비용을 훨씬 더 줄일 수 있습니다.

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기계 상태 모니터링 솔루션

MachineMetrics 산업용 IoT 플랫폼은 기계 상태 모니터링을 위한 시스템을 제공하므로 제조업체는 기계의 실시간 데이터 스트리밍을 활용하여 성능을 모니터링하고 유지 관리를 배포하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.

우리는 PLC를 통해 기계에 연결하고 데이터를 수집하고 몇 분 만에 소비 가능한 기계 데이터와 통찰력으로 변환하기 위한 플러그 앤 플레이 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 장비의 상태를 쉽게 보고 관리할 수 있을 뿐만 아니라 필요할 때 적절한 사람에게 적절한 시간에 알려 조치를 취할 수 있습니다. 운영자가 제공하는 상황별 데이터 외에도 개별 기계 성능 및 상태뿐만 아니라 전체 작업 상태에 대한 즉각적인 가시성을 확보할 수 있습니다.

이는 제조업체의 다양한 목표를 지원합니다. 상태 모니터링의 간단한 배포는 진단 및 경보를 통해 기계 상태에 대한 통찰력을 제공하고 주기 분석과 자동화된 워크플로를 통해 고급 사용 사례를 제공합니다.

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