더 나은 자산 관리를 위한 장비 시운전 방법

모든 새로운 장비나 시스템이 설치되고 시작된 순간부터 몇 년 후 첫 번째 고장이 발생할 때까지 완벽하게 작동한다면 좋지 않을 것입니다. 대부분의 산업용 장비는 예외입니다.

장비 설정과 관련하여 배송 중에 일부 구성 요소가 손상되었거나 현장 엔지니어가 전문 지식이 거의 없거나 새로운 디자인에 대한 베타 테스트를 수행하고 있습니다(동의 여부에 관계없이). 원래의 용도 및 위치에 설치되는 재활 장비에도 동일하게 적용될 수 있습니다.

자동차가 조립 라인에서 벗어나 심각한 보증 문제가 거의 발생하지 않는 이유는 무엇입니까? 그 이유는 자동차 제조업체가 수천 대의 자동차에 대한 설계와 생산 공정 모두를 철저하게 테스트, 개선 및 검사하기 때문입니다. 산업 장비는 소규모 제조 로트에서 실행되는 경향이 있습니다. 따라서 모든 버그가 해결되는 것은 아닙니다.

이것이 바로 산업용 장비를 시운전하는 것이 예술이고 필요한 작업인 이유입니다. 정의상 새로운 장비를 설정하려면 창의성, 공예 기술 및 연역적 추론이 필요하기 때문에 나는 그것을 예술이라고 부릅니다. 이러한 매우 동일한 속성이 모든 의미에서 예술에 적용됩니다.

내 시설인 UOSA(Upper Occoquan Service Authority)는 시운전에 집중하는 것이 논리적인 다음 단계가 될 정도로 유지 관리 및 자산 관리 접근 방식을 성숙시켰습니다. 이러한 생각은 안정성 및 자산 관리에 대한 모범 사례를 전반적으로 추구하는 과정의 일환으로 이루어졌습니다.

시운전 프로세스를 따르지 않는 것은 다음 실패를 설치하는 것과 같습니다. 장비의 적절한 시운전은 자산 관리의 중요한 목표인 사용 수명을 연장할 수 있습니다. 따라서 시운전은 우수한 자산 관리 프로그램의 필수 구성 요소입니다.

몇 년 간의 유지보수 지원 프로세스를 설계하고 구현한 후 MTBF(평균 고장 시간), MTTR(평균 수리 시간) 및 장비 가용성을 추적하여 향상된 안정성을 검증할 것입니다.

시운전 철학

새 장비 또는 복구된 장비를 설정하는 데 있어 기본적인 문제는 상당히 보편적입니다. 문제에 대한 예상, 문제 인식 및 문제 수정으로 귀결됩니다. 이러한 단어(예상, 인식 및 수정)를 취하여 시운전 프로세스에 어떻게 적용되는지 살펴보겠습니다.

문제를 예측하는 방법을 상상하기 어려울 수 있지만 좋은 출발점은 수리 기록을 찾는 것입니다. 수리 이력은 무엇이 고장났는지, 언제, 왜, 어떻게, 어디서, 누가 관련되었는지 알려줄 수 있습니다. 이것은 기업이 CMMS에 정확한 수리 기록을 가지고 있다고 가정합니다. 수리 이력의 품질이 충분하지 않은 경우 필요에 따라 개선하십시오. 동일한 장비를 소유하고 운영하는 운영자 및 다른 사람들과의 인터뷰는 매우 중요합니다.

시운전 계획의 일부로 이 귀중한 지식을 검색 가능한 형식으로 기록해야 합니다. 이것은 정보 기록을 위한 프레임워크인 계획의 핵심 부분입니다. 게임의 룰이라고 생각하시면 됩니다. 녹음을 위한 프레임워크는 참여 사용자가 사용할 수 있어야 합니다. 일관성과 정확성을 보장하기 위해 기록의 항목을 변경하는 기능을 모니터링하고 제어해야 합니다.

시운전할 장비가 친숙한 구성 요소의 하위 어셈블리로 구성된 경우 예상되는 오류는 개별 구성 요소로 정의할 수 있습니다. 예를 들어, 원심 송풍기에는 성능 곡선 그래프, 허용 진동 한계 및 기타 사양이 있어야 합니다. 송풍기가 이러한 값을 벗어나 작동하면 조사가 필요하며 적절한 시정 조치가 뒤따릅니다.

일부 문제는 너무 느리게 진행되어 손상이 발생할 때까지 감지되지 않습니다. 이것은 인식의 실패입니다. 여기서 중요한 테스트 포인트를 결정하고 허용 가능한 값을 설정해야 합니다. 때때로 우리는 무엇이 받아들여질 수 있는지 모를 때가 있습니다. 이것은 제조업체 또는 유사한 장비를 가진 다른 사람과 상의하는 것이 지침을 제공하는 곳입니다.

문제의 원인이 확실하게 파악되면 다음 단계는 수정입니다. 솔루션은 핵심 문제를 처리해야 합니다. 예를 들어, 1회 회전 속도 불균형이 감지되면 회전체의 균형을 잡습니다. 기계의 구조가 고조파 공진을 일으켜 아주 작은 가진이 있는 경우 파괴적인 진동이 발생하는 경우 구조의 강성을 해결하십시오.

시정 조치가 완료되면 예상되는 개선 사항이 인지할 수 있는지 확인합니다. 측정 도구를 사용하여 수정 사항이 제대로 수행되었는지 확인합니다. 진동 분석, 초음파 감지, 모터 전류 신호, 오일 분석 및 열화상 측정과 같은 PdM 도구가 빛을 발하는 곳입니다.

조치를 취하지 않는 한 앞서 언급한 어떤 노력도 원하는 결과를 얻지 못할 것입니다. 어떤 일을 하고 무엇을 했는지 문서화하십시오. 이는 시운전 프로젝트의 가치를 향상시킵니다.

시운전 준비

시운전 중인 장비에 완전히 익숙해지는 것이 중요합니다. 즉, 매뉴얼을 미리 읽고(가능한 경우), 구성 요소에 대한 컷 시트를 읽고, 운영 매뉴얼을 연구하고, 제조업체가 질문을 하도록 하고, 동일한 장비를 사용하는 다른 사람들에게 연락하여 어떻게 성공했는지 알아보는 것을 의미합니다.

유사한 장비가 성공적으로 작동하거나 실패로 작동하는 시설을 방문하는 것이 유용합니다. 장비와 밀접한 관계가 있는 작업자 및 유지 보수 담당자와 이야기하십시오.

나는 전기 기사 친구와 우리가 몇 년 동안 해왔던 더 흥미롭고 어려운 일에 대해 이야기하고 있었습니다. 우리는 혼잡한 접속 배선함에 전선을 맞추는 방법에 대해 논의하고 있었습니다. 내 친구는 "계획이 있어야 해요."라고 말했습니다. 좁은 공간에 전선을 정리하는 것과 같은 가장 평범한 작업에도 계획이 필요하다는 것을 보여주었기 때문에 이것이 제 마음에 들었습니다.

시운전에도 계획이 필요합니다. 계획은 규칙, 도면, 체크리스트 및 절차를 통합할 수 있는 잘 짜여진 지침 세트에 불과합니다. 시운전 계획은 요리법과 같습니다. 따르지만 경험에 따라 필요에 따라 조정합니다.

계획

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효과적인 방식으로 자원을 지휘할 시간과 기질을 갖춘 프로젝트 리더를 선택하십시오.

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허용 가능한 작동을 위한 절대 요구 사항 정의 – 장비에서 수행해야 하는 작업은 무엇입니까?

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전체 시스템 및 모든 하위 시스템에 대해 예상되는 오류 모드를 식별하고 해결합니다.

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작동 조건(장비 판매자가 지정한 대로)이 충족되는지 확인합니다. 즉, 작동 환경 조건(온도, 습도, 압력, 전압 등)이 충족되는지 확인합니다.

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시운전 프로세스에서 필요한 테스트 단계와 해당 단계의 순서를 정의합니다. 이러한 단계는 경험, 지식 및 연구에서 파생됩니다.

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필요한 기술(기계, 전기, 제어 및 엔지니어링)을 정의합니다.

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정의된 단계를 수행하기 위해 리소스와 인력을 예약합니다.

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각 단계에서 측정(인지)된 관찰 및 테스트 포인트 값을 기록합니다.

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결과 검토(데이터를 정보로 변환)

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필요에 따라 시정 조치를 취하십시오.

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시정 조치가 원하는 결과를 생성하는지 확인하십시오.

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모든 상황에서 장비를 올바르게 작동하는 방법을 알도록 작업자를 교육합니다.

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모범 사례를 다루는 예방적 유지보수(PM) 프로그램 구현

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모든 절대 작동 요구 사항이 충족될 때까지 필요에 따라 이 단계를 반복합니다.

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나중에 참조할 수 있도록 성공을 가져온 요소와 그렇지 않은 요소를 설명하는 시운전 프로세스를 기록합니다.

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시운전을 위한 지식 체계를 만들고 시운전 프로세스의 일부로 새로운 정보가 공개되면 이를 업데이트하십시오.

커미셔닝 리더

시운전 프로젝트에는 단계를 관리하고 계획을 실행하는 리더도 필요합니다. 이 리더는 시운전 프로젝트에 배정된 직원을 위한 중앙 통신 허브 역할을 합니다. 근본 원인 조사와 마찬가지로 지배적인 성격을 리더로 선택하지 않는 것이 현명합니다.

지배적인 설득을 하는 사람들은 자신의 성향으로 인해 프로세스를 손상시킬 수 있습니다. 최적의 리더는 계획을 따르고 모든 단계가 완료되고 문서화되었는지 확인하는 사람입니다. 이 리더는 독단적일 뿐만 아니라 훌륭한 조직 및 커뮤니케이션 기술도 갖추고 있어야 합니다.

다른 프로젝트에 빠지지 않고 프로젝트에 전념할 수 있는 충분한 시간을 가질 수 있는 유능한 리더를 선택하십시오. 이것은 의미가 있으며 성공적인 기업이 발전하는 방법입니다.

올바르게 이해하지 못함(그리고 옳고 그름 알기)

우리 앞에 놓인 컴퓨터 기반 도구의 향연으로 효율성과 정확성이 극적으로 증가할 것으로 예상되는 것은 우리 시대의 사실입니다. 시운전은 서두를 수 있는 프로세스가 아닙니다. 적절한 자원을 사용하여 신중하게 수행해야 합니다. "빨리 갈수록 우리는 뒤쳐진다"는 경험과 민속 지혜를 모두 구현하는 오래된 표현입니다.

커미셔닝 팀이 문제를 너무 깊이 파고들어 뻔히 보이는 문제를 간과하는 경우가 있습니다. 시운전 시 사용 가능한 모든 정보를 검토하고 합리적인 모든 조치를 취하는 것이 중요합니다. 독립적인 외부 관찰자가 프로세스를 살펴보는 것을 두려워하지 마십시오. 시운전 중에 몇 가지 근본 원인을 발견할 수 있습니다.

새 장비를 처음 시작하기 전에 많은 문제가 예상될 수 있습니다. PM 프로그램에 중요한 작업을 가져오는 것은 다른 단계와 마찬가지로 시운전의 일부입니다. 부담스럽거나 시간이 많이 걸리거나 지저분한 필요한 유지 관리 작업은 연기되는 경향이 있습니다. 필터 막힘 및 팬 블레이드에 먼지가 쌓여 불균형이 되는 문제를 예상하십시오.

UOSA에서 배운 교훈

지난 몇 년 동안 우리는 몇 가지 귀중한 교훈을 배웠습니다. 적절한 커미셔닝 프로세스의 부재와 적절한 절차의 이점에 대한 문제를 발견했습니다. 수업에서는 초음파, 진동, 오일 분석, 열화상 및 모터 전류 신호 분석과 같은 예측 유지 관리 기술(PdM)의 유익한 사용을 강조하지만 인간의 감각도 평가 프로세스의 일부입니다.

중요한 응용 분야의 전기 모터

모터가 제조업체의 새 모터인지 수리한 모터인지 여부에 관계없이 모터가 현장에 도착하는 즉시 모터 전류 신호 분석기로 상태를 확인하는 것이 중요합니다. 이 테스트를 즉시 수행하지 않으면 모터를 설치하기 직전에 잊어버리거나 서둘러 수행되는 경향이 있습니다. 모터가 설치되기 직전에 문제가 있는지, 전원을 켜자마자 문제가 더 심각한지 누가 알겠습니까?

우리의 경험에 따르면 인력과 리깅 장비가 동원되고 모터가 일정에 맞춰 설치되지 않을 경우 처리해야 할 운영상의 제약이 있을 수 있기 때문에 설치는 장비 문제를 발견하기에 좋은 시간입니다.

새 모터 또는 재생 모터를 받았을 때 모터의 품질 관리 검사를 위한 일련의 전체 절차를 수립해야 합니다. 모터 테스트 장비 공급업체는 이러한 절차를 개발할 수 있는 좋은 리소스입니다. 수리 중에 수행된 작업을 확인하기 위해 모터 수리에 대한 일련의 지침도 필요합니다. 모터 수리 방법에 대한 많은 온라인 리소스가 있습니다.

다양한 자동차 상점의 권장 사항을 비교하여 광범위한 개요를 얻으십시오. 모터는 산업의 원동력이며 중요한 주의를 기울여야 하며 그렇지 않으면 프로세스 오류가 확실합니다.

모터를 전원 회로에 연결하기 전에 기본 오프라인 테스트를 수행해야 합니다. 분극 지수 테스트와 서지 테스트는 필수입니다. 모터의 전원을 처음 켤 때 3상 모두에서 전류를 측정하는 것이 중요합니다. 온라인 테스트가 가능한 경우 수행해야 합니다. 초음파 기기를 사용할 수 있는 경우 베어링 사운드 신호를 기록하여 베이스라인 데시벨 수준과 향후 비교를 위한 시간 영역 그래프를 얻어야 합니다.

모터를 구동 부품에 연결하기 전에 구동할 수 있다면 진동 특성을 측정하고 기록하는 것이 바람직합니다. 이러한 테스트 중 하나라도 문제가 발견되면 설치를 중단하고 수정 조치를 취해야 합니다.

수직 터빈 펌프(VTP)

물 산업은 종종 공정에 VTP를 사용합니다. 이 펌프는 임펠러가 지상에서 최대 30피트 아래에 있는 볼류트에 장착되어 있습니다. 임펠러는 물이 흐르는 펌프 기둥 내부를 따라 많은 "거미" 베어링에 의해 안정화되는 긴 샤프트에 의해 구동됩니다. 모터는 수직 축의 받침대에 지면 위에 장착됩니다.

인근 상수도 시설의 PdM 기술자의 제안에 따라 우리는 새 VTP의 볼류트에 밀폐된 두 개의 진동 센서를 설치한 후 젖은 우물로 내리게 했습니다. 센서는 서로 반경 방향으로 90도 위치하는 수평면에 설치되었습니다. 센서가 초기 시동 중에 높은 진동을 감지했을 때 설치 계약자는 놀랐습니다. 그들은 이전에 볼류트에서 진동을 테스트하는 사람을 본 적이 없습니다. 모터가 크게 진동하지 않아 설치가 만족스러운 것으로 가정했습니다.

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신품 모터에 기름칠을 많이 했습니다

이 진동을 감지한 결과 밑창에 있는 장착 볼트 그룹이 너무 길어서 바닥이 막힌 나사 구멍에 빠져 있다는 사실을 발견했습니다. 이 볼트의 분할 잠금 와셔는 완전히 압축되지 않았으며 이로 인해 공진이 발생했으며 이는 볼류트에서 감지된 진동으로 나타납니다. 우리는 현재 모든 수직 터빈 펌프가 유지보수를 위해 당겨질 때 이러한 진동 센서를 설치하고 있습니다.

우리는 또한 이러한 유형의 펌프를 설정할 때 여러 가지 특별한 고려 사항이 있음을 배웠습니다. 열판은 수평이어야 하고 펌프 기둥은 수직이어야 합니다. 진동을 방지하기 위해 밑창도 단단히 그라우트해야 합니다. 펌프 샤프트 섹션은 표시된 총 런아웃의 공칭 0.005인치 내에 있어야 합니다.

수력학 연구소(HI) 진동 표준 2000 버전은 이러한 유형의 펌프에 대해 모터 상단에서 측정된 허용 진동 값을 제공했습니다. 이후의 HI 표준에는 이 값이 포함되지 않았습니다. 소유자는 허용 가능한 값을 결정해야 합니다. 우리의 경험에 따르면 펌프 제조업체는 값을 지정하는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 우리의 경험에 따르면 초당 0.2인치 미만이 허용됩니다.

원심 송풍기

원심 송풍기(유도 통풍 적용용)에는 재생 열 산화 시스템이 제공되었습니다. 블로어 휠은 7.5HP 모터 샤프트에 직접 장착되었으며 수주 인치에 맞게 보정된 압력 게이지는 블로어 출력 배관에 설치되었습니다. 3년 작동 후 송풍기 진동이 크게 증가하여 모터가 고장나고 중요한 공정이 중단되었습니다.

모터를 교체한 후에도 진동이 계속 발생했습니다. 서지 공진으로 인해 블로워 휠이 박리되어 동적 불균형과 높은 진동이 발생하는 것으로 의심되었습니다. 문제를 수정하기 위한 추가 조치를 취하기 전에 박리로 인해 휠이 블로어 하우징에 걸렸습니다. 휠 오류로 인해 중요한 프로세스가 다시 종료되었습니다.

시운전 중에 계약자는 이 송풍기에 대한 진동 제한을 지정하지 않았습니다. 고장 후 송풍기 제조사에 문의해보니 진동 한계가 초당 0.2인치 미만인 것으로 나타났다. 송풍기는 고장, 즉 사양을 벗어나기 전에 초당 0.7인치로 작동하는 것으로 나타났습니다. 아무도 초기 기준 진동 판독값을 취하지 않았기 때문에 비교할 좋은 데이터가 없었습니다.

출력 배관의 게이지 판독값은 시운전 중에 기록되지 않았습니다. 아무도 정상 작동 중에 게이지 판독값이 무엇인지 알지 못했습니다. 게이지 바늘은 물 기둥(WC)의 19인치에 걸릴 때까지 서지 조건에서 격렬하게 진동했습니다. 새 게이지를 장착했고 정상 작동 시 압력은 39인치 WC로 기록되었습니다.

시운전에서 배운 교훈은 진동 및 출력 압력 값을 기록하고 이를 제조업체의 허용 한계와 비교하고 작업자에게 손상을 유발할 수 있는 조건을 지시하는 것입니다. 진동의 경향은 또한 예방 유지보수(PM) 작업으로 추가되었습니다.

슬러지 건조기 믹서 베어링 고장

새로운 슬러지 건조 시스템이 설치되었을 때 시운전의 모든 단계는 계약자가 신중하게 수행했습니다. 그러나 믹싱 드럼 샤프트의 대형 볼 베어링은 여전히 ​​훌륭하게 실패했습니다. 그들은 공장에서 가져온 기름이 전혀 없었고 모양이 잘못된 고철 덩어리로 스스로를 씹었습니다. 구조용 초음파 장비를 사용한 간단한 측정은 베어링이 여전히 회수 가능한 동안 윤활 그리스의 부재를 감지했을 것입니다. 해당되는 경우 이제 시운전 프로세스에 초음파 검사가 추가되었습니다.

잠수정 펌프/모터 장치

잠수정 펌프는 폐수 응용 분야에서 매우 인기가 있습니다. 그것들은 상대적으로 쉽게 커플링 플랜지로 미끄러져 들어가 전력에 연결되는 프로세스 웰로 내려갈 수 있습니다. 산업용 장비만큼 "플러그 앤 플레이" 방식에 가깝습니다.

펌프 모터를 회로에 연결하기 전에 모터 전류 신호 분석 장비로 전원 배선을 테스트하는 것이 현명하다는 것을 알았습니다. 이를 통해 기술자는 전원 회로에 가변 주파수 드라이브 오류를 생성할 수 있는 접지 문제에 대한 저항이 없음을 증명할 수 있습니다. 펌프 모터는 오프라인 및 온라인 테스트를 모두 받아야 합니다.

이러한 수중 펌프 중 일부에는 샤프트 씰용 오일 저장소가 있습니다. PM의 일부로 이 오일을 펌핑하고 볼류트 씰을 통해 들어가는 공정수의 양을 확인해야 합니다. 이 점검을 위한 PM 요건은 일반적으로 365일 주기입니다. 그러나 새 펌프를 설치할 때 처음 90일 후에 오일의 수분 함량을 확인하는 것이 현명하다는 것을 알게 되었습니다. 그것은 때때로 과도한 물을 드러냈습니다.

폐수 정화기 - 기어 드라이브

계약자가 새로운 대형(직경 7피트 이상) 기어 드라이브를 설치할 때 제조업체에서 지정한 오일을 채웠습니다. 시작 전 테스트 중 하나는 오일 샘플을 채취하는 것이었습니다. 우리 기술자가 오일을 샘플링했을 때 사양에 비해 점도가 매우 낮은 것으로 나타났습니다.

약간의 조사 후에 제조업체가 디젤 연료로 반쯤 채워진 이 기어 드라이브를 배송한다는 사실을 알게 되었습니다. 이를 모르고 계약자는 주입 라인에 오일을 추가하여 오일을 테스트했을 때 점도가 낮아졌습니다. 모든 정화기 드라이브의 시운전 체크리스트에 엄격한 오일 테스트가 추가되었습니다.

로터리 스크류 압축기

이러한 유형의 압축기는 에너지 절약 이점을 제공하지만 중요한 유지 관리 책임이 따릅니다. 특히 오일 상태를 면밀히 모니터링해야 합니다. 보증 요구 사항을 충족하려면 예방 유지 관리를 수행했음을 증명할 수 있어야 하는 경우가 많습니다.

많은 회전식 스크류 압축기 제조업체는 소유자가 오일 샘플을 지정된 오일 테스트 연구소로 보내도록 요구합니다. 그렇지 않으면 보증이 무효화될 수 있습니다. 이러한 압축기의 시운전에는 오일 분석에 특별한 주의를 기울이면서 철저한 PM 프로그램을 시행하는 것이 포함됩니다.

시운전 후

시운전 후에는 고장을 방지하는 방식으로 장비가 작동되고 있는지 정기적으로 점검해야 합니다. 작업자가 의도하지 않은 방식으로 장비를 사용하려고 하면 최상의 시운전 프로세스가 실패합니다.

PM 절차가 올바르게 수행되었는지 또는 전혀 수행되지 않았는지 확인하십시오. 이러한 분기로 인한 실패는 시운전 프로세스의 결함으로 인해 부당하게 귀속될 수 있습니다. 장비가 사양 내에서 작동하는지 확인하기 위해 정기적으로 메트릭, 핵심 성과 지표(KPI) 및 PdM 추세를 검토해야 합니다.

최종 생각

어느 정도 장비 시운전은 처음 시도할 때 교육받은 추측입니다. 추측은 각 경험과 지식 체계에 더 많은 정보가 추가될수록 더 좋아집니다. 많은 근본 원인 발견이 있을 것입니다. 실제로 수행되는 작업은 상식입니다. 각 프로젝트와 함께 지식의 몸체는 미래의 시운전 프로젝트에 대한 더 나은 참조가 되기 위해 성장합니다. 장비 시운전은 진정으로 가치 있는 예술입니다.