상태 기반 유지보수(CBM): 설비 고장 감소를 위한 검증된 전략

이전 글에서 자산 관리 전략 수립의 이점을 논의했으며, 그 연장선에서 이번 주제를 다룹니다.

사실: 설비 고장의 상당 부분은 가동 시간과 무관합니다.
사실: 적절한 유지보수 전략만 있으면 대부분의 설비 고장은 예측 가능합니다. 여기에 상태 기반 유지보수(Condition Based Maintenance, CBM)가 있습니다. CBM은 수리를 사전에 계획할 수 있게 해주는 전략입니다. 그 방법을 아래에서 소개합니다.

상태 기반 유지보수의 기본 개념

모든 설비는 고장 나기 전까지 다음 네 단계를 거칩니다.

1. 1단계 – 설비가 의도된 설계 파라미터대로 원활하게 작동함
2. 2단계 – 마모 징후가 나타나며 성능에 감지 가능한 변화 발생
3. 3단계 – 응력 징후가 뚜렷해지며 고장 임박
4. 4단계 – 설비의 완전 또는 부분 고장. 사양대로 작동하지 않거나 전혀 작동하지 않음

4단계는 물론 3단계조차 피하려면 설비가 양호하게 작동 중일 때도 지속적인 점검을 수행해야 합니다. 이러한 점검은 문제가 발생하기 전 식별할 뿐 아니라, 경우에 따라 고장 시점까지 예측할 수 있게 해줍니다.

투자수익 기술(Payback Technologies)과 CBM 전략

신뢰성 엔지니어들은 투자수익 기술을 활용해 설비 상태를 정확히 평가합니다. 이는 주로 세 가지로 분류됩니다: 진동 분석, 오일/윤활유 분석, 적외선 열화상.

진동 분석으로 감지 가능한 문제

• 커플링 잠금 또는 고장
• 팬, 모터, 펌프의 베어링 고장 및 정렬 불량
• 팬 또는 모터의 불균형
• 공진(시브, 벨트 주파수, 풀리 포함)
• 전기적 및 윤활 이슈
• 구조물, 기어, 벨트 관련 문제

오일/윤활유 분석으로 감지 가능한 문제

• 수분 등 이물질 유입
• 파괴적인 표면 오염물질
• 마모 입자의 양, 유형, 형태
• 오일/윤활유의 전반적인 화학적·물리적 상태

적외선 열화상은 베어링, 모터, 커플링, 시브, 벨트, 열교환기, 스팀 트랩, 전기 부품 등 다수 핵심 구성 요소의 시각적 개요를 제공합니다.

엔지니어들은 이러한 데이터를 종합해 전략을 수립합니다. 또한 폭탄 보고서(Bomb Report)라 불리는 요약 보고서를 작성하는데, 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 자산 위치
• 확인된 이슈의 날짜 및 시간
• 자산 이슈 상세
• 대응 단계(기간 및 예산 포함)
• 예측·예방 진단 기술 제안
• 발견을 뒷받침하는 모든 신뢰성 보고서 데이터
• 문제 해결을 도울 서드파티 계약업체 명단

상태 기반 유지보수 전략의 목표는 성능 향상, 고장 감소, 가동 시간 증대입니다.

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