맞춤형 섬유 기계 사내 유지보수 마스터하기

1838년부터 마틴 가문은 여행 가방, 극장 커튼, 의료 붕대 등 다양한 제품용 캔버스를 염색·가공해왔다. 이 다양한 수요를 충족하기 위해 회사는 광범위한 맞춤형 기계를 직접 설계·제작해왔다. 장비 고장 시 마틴 코퍼레이션의 엔지니어와 기술자가 직접 수리해야 한다. 속도는 생산 일정 보호를 위해 필수적이다.

마틴 코퍼레이션은 거의 2세기 동안 부자 승계로 이어져 왔다. 필라델피아에서 설립되어 1949년 뉴저지주 브리짓턴으로 이전했다. 플랜트 엔지니어 토마스 마틴(Thomas Martin)은 회사가 자체 생산 장비를 오래전부터 직접 제조해온 이유를 설명한다. 기계가 회사의 고유한 니즈에 정확히 맞춰질 수 있기 때문이다. 캔버스 제품은 틈새 시장이 많아 기성품 공급업체가 간과하는 유연성이 요구되며, 이들은 고도로 전문화된 기계를 선호한다.

"대부분 장비를 사내에서 제작하기 때문에 우리는 치열한 글로벌 섬유 시장에서 유연하고 경쟁력 있게 남을 수 있습니다."라고 마틴은 말한다.

염색 지그(dyeing jigs)는 이중 롤러로 직물을 염료나 세척조 사이로 분당 150~250야드 속도로 왕복시킨다. 일부 기계는 1950년대 제작되었으나 제어 및 구동 시스템 지속적 업그레이드로 현대적 상태를 유지한다. 각 롤러는 전기유압 제어장치가 있는 유압 모터로 구동되며, 펌프는 가변 주파수 드라이브(VFD)로 제어되는 전기 모터로 구동된다. 램프 기능이 있는 전자 변위 컨트롤러(EDC)가 급가속/정지를 방지한다. 롤러의 인코더가 EDC에 실시간 피드백을 제공한다.

그림 1. 사내 작업장에서 톰 마틴이 플루크 1587 디지털 절연 멀티미터로 모터 권선 테스트하여 신뢰성 확인.

네가 고장 내면 네가 책임진다

회사가 자체 기계를 제작하므로 유지보수와 수리에 전적인 책임을 진다.

"우리는 예외적으로 큰 유지보수 부서를 보유하고 있습니다."라고 마틴은 말한다. "우리 장비는 부식성 액체, 고온, 고습 등 혹독한 조건에서 연속 가동되므로 고장이 빈번합니다. 고장이 나지 않았을 때도 끊임없이 개선을 모색합니다."

초기 자동화 시도는 트러블슈팅 전문성 부족으로 실패했다. "고장 난 생산 장비 수리로는 고객 납기를 맞출 수 없어 수년간 전기 업그레이드보다 기계적 신뢰성을 우선했습니다."

생산 흐름 유지를 위해 유지보수 직원들은 종종 자동화를 수동으로 오버라이드했다. 5년 전 마틴이 전기 시스템을 맡고 새로운 트러블슈팅 방법을 도입하면서 신뢰성과 대응 시간이 획기적으로 개선되었다.

그림 2. 마틴이 플루크 233 원격 디스플레이로 권취 드라이브 모터의 실시간 전압 모니터링. 2인 작업을 1인 안전 작업으로 단축.

전기 보기

"저는 테스트 도구로 전기를 '보는' 기계 엔지니어입니다."라고 마틴은 설명한다. "플루크 계기로 우리는 기계를 완전 자동화로 신속히 복구할 수 있어 값비싼 수동 오버라이드를 피할 수 있습니다."

마틴은 유압 펌프를 구동하는 -200~+200mA 서보 신호 확인으로 시작한다. "운전자가 입력 없이 속도 저하를 보고하면 플루크 337 클램프 미터가 제 1차 조사 수단입니다." 암페어 판독으로 서보, 펌프, 제어 시스템, 기계적 이슈를 격리하는 과정을 설명한다.

서보와 펌프가 배제되면 플루크 189 디지털 멀티미터로 EDC 테스트. "289로 교체하려 대기 중이지만 여전히 신뢰성 있습니다." EDC 출력, 배선, RC 램프 회로 확인.

그림 3. 플루크 568로 건조 드럼 온도 측정. 운전자는 증기 압력 제어로 215~275°F 설정.

지그 운전자 패널은 솔레노이드 밸브로 욕조에 온/냉수 공급 및 유압 시스템 냉각 제어. 이전엔 밸브 문제 진단 시 전체 유닛 교체로 상당한 다운타임 발생. 이제 플루크 189의 미니/맥스 모드로 전압 트랜션트를 신속 측정해 밸브 이슈를 최소 중단으로 정확히 파악.

예: 밸브를 통전시키고 24V AC 코일의 트랜션트 피크를 189로 측정. 정상 밸브는 80V 피크, 170V 피크면 파일럿 기계적 결함 표시. "이 단일 측정이 플랜트 전반의 밸브 트러블슈팅에 혁명을 일으켰습니다."

온도 컨트롤러 2대 최근 고장. 운전자는 보통 전원 차단 후 스팀 밸브 수동 제어. 마틴이 플루크 1587 디지털 절연 멀티미터로 저전압 절연 테스트 수행, 즉시 교체 가능한 쇼트 카드 발견.

마틴은 플루크 볼트얼럿(VoltAlert)으로 트러블슈팅 전 활선/비활선 확인, 189 미터로 VFD, 솔레노이드 밸브, 플랜트 열회수 시스템 레벨 센서 진단.

그림 4. 플루크 773 밀리암페어 클램프 미터로 온도 컨트롤러와 압력 트랜스듀서 간 4-20mA 신호 확인, 컨트롤러 진단 디스플레이와 비교.

자동화가 루프를 닫다

마틴은 플랜트 전체 PC 기반 제어 시스템으로 자동화 확장 중. 이미 습도 센서 설치하고 플루크 971 온습도계로 교정. "971은 인클로저 온도 모니터링과 센서 정확성 보장에 매우 유용합니다."

그는 생산 장비를 폐수 열회수와 연계하는 PC 시스템을 구상 중. "정확한 진단이 이 개발에 필수적이었습니다. 플루크 도구로 기계 가시성을 확보해 최소 다운타임으로 기계를 가동하고 처리량과 품질을 극대화합니다."

최근 투자는 플루크 773 밀리암페어 클램프 미터로 4-20mA 신호 트러블슈팅용. "인라인 전류 측정을 위한 회로 차단 불필요, 세련되고 효과적."

자세한 정보는 플루크 코퍼레이션 방문.