새로 구입하시겠습니까 아니면 재건축하시겠습니까? 어려운 유지 관리 결정에 대한 체계적인 접근 방식

제조 업계에서 신뢰성에 대한 오해가 있으며 이는 공장, 관리자, 기술자, 전 세계 제조 공장의 신뢰성 전문가 및 최종 결과. 잘못된 개념은 생산성 향상을 제대로 식별하지 못해 비용 증가로 이어질 수 있는 안정성에 대한 위험 기반 접근 방식에 뿌리를 두고 있습니다.

일부 신뢰성 전문가들이 범하는 실수는 다음과 같습니다. 생산 기계 또는 공정이 공장 현장에서 실패했을 때 답을 찾을 때 실패의 근본 원인을 분석하기보다 위험 기반 접근 방식을 취하여 제조 공정에만 집중합니다. .

통계에 따르면 유지 보수 및 수리 주문의 50%에 부품이 필요합니다. 플랜트 운영 비용의 최대 20%가 유지 관리와 관련되고 유지 관리 MRO 인벤토리의 73%가 비활성 상태이기 때문에 안정성 및 유지 관리 자본 비용 및 경비 예산의 제어로 인해 안정성 접근 방식을 개선하기가 어렵습니다.

다행히 다른 접근 방식이 있습니다. 프로세스 수준 분석은 의심할 여지 없이 중요하므로 신뢰성 전문가는 생산성을 개선하고 가동 시간을 늘리려고 할 때 제조 프로세스를 평가하는 것이 잘못이 아닙니다. 일부 신뢰성 부서의 오류는 근본 원인을 자세히 살펴보지 않는 것입니다. 필요한 것은 프로세스를 몇 단계 더 발전시켜 데이터 추세를 분석하여 시스템 수준 구성 요소가 어떻게 그리고 왜 실패하는지 이해하는 접근 방식입니다.

이 백서에서는 프로세스 수준 분석에만 초점을 맞춘 위험 기반 접근 방식에 내재된 문제를 검토합니다. 여기에는 요인 조사, 오류 제거 및 지속적인 개선을 위한 시정 조치의 개발 및 구현을 포함하여 구성 요소 수준 분석을 포함하도록 해당 전략을 확장하는 솔루션의 개요가 설명됩니다. 그런 다음 이 백서는 제조업체가 신뢰성 접근 방식을 현대화할 때 기대할 수 있는 결과를 검토합니다.

신뢰성에 대한 위험 기반 접근 방식

제조 시설에서 신뢰성 엔지니어는 일반적으로 가치 흐름 매핑 전략을 사용하여 원자재를 완제품으로 변환하는 프로세스의 각 단계를 식별하고 워크플로의 모든 단계를 자세히 분석합니다. 생산 장비는 가치 흐름의 핵심 부분이며 신뢰성 엔지니어는 모든 구성 요소가 최고의 성능을 보장할 수 있도록 가능한 한 신뢰할 수 있는지 확인해야 합니다.

신뢰성 전략의 일환으로 신뢰성 엔지니어는 전기 시스템, 유압 장치 등의 각 구성 요소를 식별하여 각 시스템을 체계적으로 살펴보고 구성 요소의 장애가 생산에 미치는 영향을 평가합니다.

예를 들어, 신뢰성 엔지니어는 유압 라인을 고장 지점으로 식별하고 위험 기반 전략을 사용하여 라인의 교체 부품 공급을 유지하거나 운영을 계속하거나 얻을 수 있도록 중복 건물을 구축하는 것을 포함할 수 있는 완화 계획을 생성할 수 있습니다. 시스템 오류 발생 시 신속하게 정상 궤도로 복귀합니다.

이는 필요한 단계일 수 있지만 안정성 전문가가 시스템 구성 요소 수준이 아닌 프로세스 수준에서 안정성을 공격할 때 비용이 많이 들고 불필요한 지출로 이어지는 결정을 내릴 수 있습니다.

복잡한 프로세스 시스템을 교체하는 것과 관련된 상당한 비용이든 결코 배치되지 않을 수도 있는 MRO 구성 요소의 인벤토리에 자본을 잠그는 것과 관계없이 신뢰성에 대한 위험 기반 접근 방식은 생산 라인 고장을 방지하기 위한 비효율적이고 비용이 많이 드는 접근 방식입니다.

위험 기반 접근 방식의 문제는 구성 요소일 가능성이 높은 장애의 근본 원인을 해결하지 못하기 때문에 충분하지 않다는 것입니다. 주어진 구성 요소에는 여러 가지 실패 지점이 있습니다.

노후화된 구성 요소 또는 사용되지 않는 제품, 설계 결함 및 잘못 식별된 부품은 구성 요소 수준에서 장비의 고장을 유발할 수 있는 요인의 몇 가지 예에 불과합니다.

신뢰성 접근 방식을 진정으로 현대화하려면 신뢰성 전문가가 시스템 수준 구성 요소가 어떻게 그리고 왜 실패하는지 이해해야 합니다. 신뢰성에 대한 구성 요소 수준 접근 방식은 실패의 근본 원인을 더 잘 정의하고 재고 및 향후 CAPEX 투자에 대한 투자를 줄입니다.

실패하는 모든 구성 요소 뒤에는 사연이 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 신뢰성 전문가는 스토리가 스크랩 및 쓰레기통에서 사라지지 않도록 조치를 취해야 합니다. 그림 1과 같이 안정성, 유지보수 및 예비 부품이 중요한 역할을 합니다.

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그림 1. 신뢰성, 유지보수 및 예비 부품의 중요성

노후화된 서보 모터 드라이브의 실제 사례를 생각해 보십시오. 이 드라이브도 여러 생산 라인의 고장을 유발하는 구식 제품입니다. 위험 기반 접근 방식을 사용하여 안정성 엔지니어는 임의의 보드 오류가 드라이브의 사용 수명을 초과했음을 나타내고 생산 지연을 최소화하기 위해 설치 기반을 교체하는 CAPEX 계획을 구현할 수 있다고 판단합니다.

그러나 신뢰성 엔지니어가 구성 요소 수준 전략을 추구하는 경우 오류 지점 검사에는 임의의 회로 기판 오류가 노화로 인한 것임을 결정하는 근본 원인 분석이 포함됩니다.

신뢰성 엔지니어는 회로 기판의 재구축 절차를 개발하여 노후된 구성 요소를 최신 고급 구성 요소로 교체할 수 있습니다. 실제 시나리오에서 이 접근 방식은 실패를 54% 줄이는 결과를 가져왔습니다.

공정 수준의 해결책에만 집중하는 대신 이러한 방식으로 문제의 근본 원인을 해결함으로써 신뢰성 엔지니어는 구성 요소의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 고장률을 줄일 수 있었습니다. 아래 그림 2에 나와 있는 추세 차트는 진화하는 재건 절차 표준과 관련된 실패 감소를 보여줍니다.

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그림 2. 진화하는 최소 표준과 관련된 고장률 감소

설계 문제는 또한 생산 장비 고장의 원인이 될 수 있습니다. 예를 들어, 한 신뢰성 엔지니어가 모터 드라이브에서 반복적으로 발생하는 제어 보드 오류를 분석하고 제어 보드가 과열되어 고장난 것으로 판단합니다.

신뢰성 엔지니어가 공정 수준 요소만 고려하고 있었다면 시정 조치는 재고 최소/최대를 설정하여 생산 지연을 최소화하기 위해 모터 드라이브 교체 부품 재고를 즉시 사용할 수 있도록 하는 것일 수 있습니다.

그러나 신뢰성 엔지니어가 구성 요소 수준 전략을 추구하는 경우 실패 지점의 검사에는 설계 결함을 발견하는 근본 원인 분석이 포함됩니다. 실제 예에서 모터 드라이브에는 제어 보드가 방열판에 너무 가까이 위치하여 커패시터가 고장난 것으로 밝혀졌습니다.

근본 원인을 확인한 후 제조업체는 다른 설치에 대한 사전 리콜과 제어 보드를 방열판에서 멀리 재배치하는 엔지니어링 솔루션을 포함하는 시정 계획을 구현하여 다음과 같이 오류를 96% 감소시켰습니다. 아래 그림 3에 나와 있습니다.

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그림 3. 폐기율 감소

프로세스 수준 접근 방식이 어떻게 불필요한 지출과 고장 사고 증가로 이어질 수 있는지 보여주는 세 번째 실제 사례는 부품 오식으로 인해 잘못된 압력 변환기 설치 문제가 있었던 공장과 관련이 있습니다.

제조업체는 단일 부품 번호로 다양한 애플리케이션을 위한 여러 모델의 변환기를 보유하고 있습니다. 위험 기반 접근 방식에서 시정 조치는 압력 변환기가 고장났을 때 재고를 사용할 수 있도록 최소/최대 재고를 설정하는 것이었습니다.

신뢰성 엔지니어는 구성 요소 수준 평가를 수행하고 잘못 설치된 압력 변환기의 문제를 식별했습니다. 신뢰성 엔지니어는 설정된 압력 매개변수당 변환기를 비축하고 각 매개변수에 대한 새 SKU를 설정하기 위한 수정 계획을 구현했습니다. 그 결과 아래 그림 4의 차트에서 볼 수 있듯이 계획이 구현됨에 따라 실패가 37% 감소했습니다.

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그림 4. 변환기 고장 감소

이 세 가지 예에서 볼 수 있듯이 이러한 시스템 수준 구성 요소가 실패하는 방법과 이유를 이해하는 것이 진정한 안정성 성능을 설정하는 열쇠입니다. 공정 수준을 넘어 드릴다운함으로써 신뢰성 엔지니어는 근본 원인을 분석하고 가동 시간을 개선하고 운영 비용을 줄이며 효율성을 높이는 솔루션을 개발할 수 있었습니다. 새로운 기술도 효율성을 달성하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있습니다.

예를 들어, 적층 제조(3D 인쇄)는 구성 요소 수준의 신뢰성을 향상시키는 데 사용할 수 있는 새로운 기술입니다. 적층 제조 기술은 빠르게 변화하고 있지만 조기 마모 및 고장을 방지하기 위한 솔루션을 엔지니어링하는 효과적인 방법입니다.

프로토타입은 설계가 원래 설계 응용 프로그램의 적합성, 형태 및 기능 요구 사항을 충족하도록 보장하기 위해 매우 비용 효율적인 방식으로 제조할 수 있습니다. 티타늄과 같은 다양한 재료를 적층 제조 공정에 사용하여 작동 환경에서 구성 요소의 내구성을 훨씬 높일 수 있습니다.

구성 요소 수준 접근 방식의 효율성을 보여주는 많은 예가 있습니다. 구성 요소 오류에 대한 정보를 캡처하여 안정성 엔지니어는 간단한 "빠른 실행" 개선 사항을 식별하고 표준 작업 절차 및 기술자 교육 프로그램을 만들어 상당한 비용을 절감할 수 있습니다.

신뢰성에 대한 구성 요소 기반 접근 방식

프로세스 수준 분석을 넘어 하위 시스템 내의 구성 요소 수준 문제에 초점을 맞추는 안정성 부서는 결과를 크게 개선할 수 있지만 그렇게 하려면 실패 지점 및 완화 전략에 대해 다른 방식으로 생각해야 합니다.

부품 수준 전략으로 전환하는 데 관여하는 신뢰성 전문가는 OEM(Original Equipment Manufacturer)에서 사용하는 방법 및 타사의 전문 지식과 같은 외부인의 관점에서 이점을 얻을 수 있습니다.

기본적인 개선은 안정성 기반 개선을 위한 추가 기회가 될 수 있으며 5-S, 부품 식별 및 보관 모범 사례, 문제 해결에 사용되는 구성 요소에 대한 인증 절차 테스트, 스토리가 다음과 같은지 확인하기 위한 핵심 추적을 포함한 창고 프로세스 구현이 포함될 수 있습니다. 휴지통에 버리세요.

유지 관리 표준 개발은 또한 RCA 프로세스에 기술 자원을 참여시키고 구성 요소 수준의 부족 지식을 문서화하는 단일 포인트 수업과 같은 핵심 구성 요소가 될 수 있습니다.

새로운 신뢰성 패러다임을 완전히 수용하려면 추상적인 이론을 넘어 새로운 솔루션을 개발하기 위해 실제 경험을 활용해야 합니다. 팀 전문 지식에 더 광범위하게 액세스하면 더 나은 결과와 가치 제공에 대한 강한 의지로 이어질 수 있습니다.

진정한 신뢰성 성능

신뢰성에 대한 위험 기반 접근 방식은 불행히도 제조업체의 비용 증가로 이어질 수 있습니다. 그러나 여전히 가치 있는 분석이며 신뢰성 전문가의 핵심 기능으로 남아 있어야 합니다.

그러나 신뢰성에 대한 현대적 이해에는 실패의 실제 근본 원인이 생산 프로세스 자체가 아니라 구성 요소일 가능성이 높다는 인식이 포함됩니다. 또한 보다 안정적이고 수익성 있는 결과물을 달성하기 위해 새로운 기술, 최첨단 분석 및 모범 사례를 수용해야 합니다.

실제 신뢰성 성능의 한 예는 수리 가능한 부품 재고 관리에 대한 새로운 접근 방식을 구현한 승용차 및 상용차용 교체 타이어 분야의 인정받은 리더의 경험에서 찾을 수 있습니다.

타사 신뢰성 전문가가 회사의 고유한 상황을 평가하고 현장 수리 가능한 부품 관리 프로그램을 통해 부품 프로그램을 관리할 계획을 개발했습니다. 보다 사전 예방적인 부품 관리 프로그램을 통해 제조업체는 부품 오류가 53% 감소하는 것을 확인했습니다. 또한 수리 가능한 부품 관리 프로그램을 통해 부품 재고를 15% 줄일 수 있어 상당한 비용을 절감할 수 있었습니다.

가동 시간과 장비 가용성이 높아짐에 따라 제조업체는 제품에 대한 증가하는 수요를 보다 효율적으로 충족할 수 있었습니다. 회사 유지 관리 부서의 한 고위 관리자는 제조업체가 제3자 전문 지식에 접근하고 회사의 수리 가능한 자산의 신뢰성을 개선하는 데 집중함으로써 전체 비용을 절감하는 동시에 제조 효율성을 향상시킬 수 있다는 사실을 관찰했습니다.

진정한 신뢰성 성능의 가치를 보여주는 또 다른 예에서 1차 자동차 공급업체는 신뢰성 전문가와 협력하여 부품 수준 문제를 개선하고 볼 나사의 서비스 수명 문제를 식별했습니다. 볼 나사가 여러 기계에 배치되고 독일에서 맞춤 주문해야 했기 때문에 안정성이 문제였습니다. 즉, 자동차 공급업체는 길고 산발적인 리드 타임과 씨름해야 했습니다.

신뢰성에 대한 보다 현명한 접근

전 세계의 제조 회사는 전체 신뢰성 전략의 중요한 부분이지만 사용 가능한 모든 생산성 향상 및 비용 절감을 포착할 만큼 충분히 깊이 들어가지 않는 프로세스 수준 개선에만 전적으로 집중함으로써 절호의 기회를 놓치고 있습니다.

구성 요소 및 하위 시스템 수준에서 오류의 근본 원인을 분석하지 않음으로써 위험 기반 접근 방식을 고수하는 신뢰성 부서는 회사에 시간과 비용을 낭비하고 있습니다.

이 문서에서 다루는 예에서 설명하는 것처럼 더 나은 방법이 있습니다. 실패 지점은 종종 구성 요소 수준에서 발생합니다. 근본 원인 분석을 포함하도록 프로세스 수준 검토를 넘어 접근 방식을 확장하는 신뢰성 전문가는 설계 결함, 구성 요소 수명 및 잘못된 설치와 같은 요인으로 인해 발생하는 문제를 식별하고 완화할 수 있습니다.

시스템 수준 구성 요소가 어떻게 그리고 왜 실패하는지 더 잘 이해하고 새로운 관점을 포함하도록 사고를 전환함으로써 신뢰성 전문가는 모든 수준에서 결과를 개선할 수 있습니다. IoT 지원 부품과 같은 신기술의 도움을 받고 데이터 분석을 사용하여 행동을 보다 효과적으로 예측하고 예측 유지보수 프로그램과 같은 전략을 구현함으로써 현대의 신뢰성 전문가는 기계가 신뢰할 수 있는 부품, 안정적인 프로세스 및 안정적인 비용 절감을 제공하도록 기계를 작동하게 할 수 있습니다.