진동, 온도, 데이터를 CMMS에 통합하여 자산 건전성 관리 강화하기

많은 유지보수 및 신뢰성 팀이 중요 자산에 대해 경로 기반 점검을 하고 나머지 자산에 대해 캘린더 기반 PM을 수행하지만, 대부분 운영 데이터와 자산 건전성 데이터를 한곳에 모으는 데 어려움을 겪습니다. 다양한 시스템에 모든 데이터가 있더라도 프로토콜이 다르고 시스템이 독립적으로 존재하기 때문입니다.

2021년 3월, 마이클 밀스(Michael Mills), 마이크 시오시스(Mike Ciocys), 브라이언 해리슨(Brian Harrison), 제레미 궈(Jeremy Guo)가 웨비나를 통해 시스템들이 CMMS 안에서 하나로 통합되었음을 시연했습니다.

"CMMS에서 더 많은 가치 얻기" 시리즈의 일환으로, 이 세션은 "머신 건전성 향상을 위한 통합"에 초점을 맞췄습니다. 시오시스는 VibGuard 온라인 상태 모니터링을, 해리슨은 Connect2Assets SCADA 동기화를, 궈는 플루크 커넥트(Fluke Connect) 휴대용 열화상 및 진동, 지속적 전력 및 진동 모니터링을, 밀스는 eMaint CMMS가 데이터를 통합, 관리, 활성화하는 방식을 시연했습니다. 전체 웨비나는 온디맨드로 시청 가능합니다.

eMaint 통합이 가능한 VibGuard 온라인 상태 모니터링

VibGuard는 Modbus, MQTT, PROFINET을 통해 PLC와 통합되는 영구 설치형 온라인 상태 모니터링 시스템입니다. 고주파 진동, 속도, 토크/부하 등 기계 측정값을 수집하여 기술자나 엔지니어가 환경 데이터와 운전 이력을 비정상 수치와 비교할 수 있게 합니다.

시오시스에 따르면 시설들은 주로 고가치, 비이중화, 복잡한, 미션 크리티컬 자산에 VibGuard를 구현합니다. 주 목적은 시정 조치를 취할 충분한 리드 타임을 두고 고장 징후를 식별하는 것입니다.

1단계 데이터 트렌딩으로 진동 변화를 쉽게 식별할 수 있습니다. 여기에 PLC 데이터(속도, 부하 등)를 결합하면 트렌드가 운영 변화와 연계될 수 있습니다. 그림 1 상단에 세 데이터 포인트가 나란히 표시됩니다. 시오시스는 "기계가 더 빨리 회전할수록 진동이 악화되는가?"라고 묻습니다.

그림 1. VibGuard로 측정한 샘플 1단계 트렌드, 속도, 토크, 스펙트럼 데이터

그림 1 하단의 공간 데이터를 보면 더 구체적으로 무슨 일이 벌어지는지 평가할 수 있습니다. 이 경우 베어링 문제로 보여 모터나 기어박스 문제가 아님을 알 수 있습니다. 이 인사이트로 팀은 베어링을 주문하고 다운타임을 예약할 수 있습니다.

다른 경우 온도, 전류, 전압, 압력, 유체 레벨, 공정 단계, 밸브 위치 등 상관 데이터を見て 근본 원인을 판단할 수 있습니다. VibGuard는 이 모든 데이터를 수집해 분리하고 맥락을 더해 가치를 선별하며 시계열 비교를 가능하게 합니다.

VibGuard는 eMaint와도 동기화되어 "중간 단계를 건너뛸 수 있다"는 것이 시오시스의 설명입니다. "장치가 알람을 트리거하고 CMMS 측에서 작업 명령으로 처리하게 할 수 있습니다."

Connect2Assets: SCADA 운영 데이터를 eMaint에 동기화

그림 2와 같이 Connect2Assets 시스템은 사이트 OPC와 PLC부터 빌딩 자동화 시스템, SCADA, 빌딩 관리 시스템까지 로컬 자동화 시스템을 모니터링합니다. 이 과정에서 기계와 관련된 라이프사이클 데이터를 추출해 eMaint의 자산 건전성 기록과 작업 명령 기능에 동기화합니다. 이미 연결된 모든 자산을 운영 상태뿐만 아니라 자산 건전성 관점에서 모니터링할 수 있게 됩니다.

그림 2. 운영 데이터를 CMMS 플랫폼에 연결하는 Connect2Assets 프레임워크

해리슨은 "어떤 경우 압력이나 온도 같은 미터 포인트일 수 있고, 처리량, 생산량, 가동 시간일 수도 있다. 그 모든 미터 포인트가 특정 자산에 대해 각기 다른 중요도를 가질 수 있다"고 말합니다.

해리슨은 Connect2Assets를 수십 개의 진입로가 있는 다리에 비유합니다. "수백, 수천 대의 차량이나 데이터 포인트가 진입할 수 있지만, 하루에 15대 정도만 자산 건전성에 의미가 있을 수 있다." 정상 운영이 어떤 모습인지 알고, 지속적 데이터 스트림을 확보해 무언가 변했을 때 근본 원인 분석에 활용하는 것의 가치를 강조합니다.

플루크 커넥트 열화상, 진동, 전력 데이터를 eMaint로 직접 전송

플루크 커넥트는 연결된 휴대용 도구와 센서의 조합으로 측정 데이터를 플루크 커넥트 데스크톱 자산 기록으로, 그리고 거기서 eMaint로 흐르게 합니다. 궈는 기술자들이 휴대용 적외선 카메라의 열화상, 진동계 데이터, 디지털 온도계의 온도 측정값, 디지털 멀티미터와 클램프 미터의 전기 측정값 등 경로 기반 측정값을 중앙 대시보드에 업로드하여 지속적 트렌딩이 가능하게 하는 것을 시연했습니다.

그림 3은 플루크 커넥트 테스트 및 측정 도구들이 진동, 열화상, 모터 테스트 포인트의 P-F 커브와 대비되어 보여줍니다.

그림 3. 경로 기반 점검의 고장 지표 P-F 커브와 대비된 플루크 커넥트 휴대용 측정 도구들

시스템은 3상 전력 모니터와 3축 진동 및 온도 센서의 스트리밍 측정도 지원합니다: "여러 도구를 조합해 여러 데이터 포인트를 수집할 수 있다"는 것이 궈의 설명입니다. 그는 플루크 커넥트 소프트웨어로 자산별 데이터를 취합한 뒤 eMaint로 공유하여 전체 자산 관리와 알람, 작업 명령에 활용할 것을 권장합니다.

중심에 선 eMaint CMMS

대부분 유지보수 및 신뢰성 팀에게 상태 모니터링 데이터만으로는 불완전합니다. 알람이 트리거되고 기술자가 장비에 도착하면 당면 이슈를 파악하고 전문성으로 해결할 수 있지만, 알람만으로는 기계가 마지막으로 점검된 시점, 수행된 조치, 다음 유지보수 예정일을 알 수 없습니다. 알람은 자산의 고장 이력, 특정 작업에 필요한 부품, 부품 재고 여부를 모릅니다.

"데이터를 자산 관리의 기록 시스템과 통합하는 이점은 시스템 간 격차를 메우고 M&R 팀원들에게 더 완전한 그림을 제공하여 더 나은 의사결정과 자원의 효율적 사용을 가능하게 하는 것"이라고 밀스는 말합니다.

결국: 기계를 열 때마다 리스크가 생깁니다. 정보를 전사할 때마다 오류 기회가 생깁니다. 사전 평가 없이 기술자를 파견해 알람을 조사할 때마다 평균 수리 시간이 늘어납니다.

자산 건전성 데이터 소스를 통합하는 것은 타당합니다. 팀이 고장을 예측하고 적시에 올바른 조치를 취할 수 있게 합니다. 하지만 우려는: 시스템 통합은 종종 길고, 비용 많이 들고, 복잡하고, 위험하다는 것. 누가 시간과 예산을 감당할 수 있을까?

그림 4. 플루크 리라이어빌리티 프레임워크에서 왼쪽의 데이터 커넥터들이 집계, 보강되어 eMaint 자산 관리와 작업 명령에 통합됩니다.

그림 4와 같이 밀스는 eMaint가 그런 복잡성을 넘어섰음을 시연했습니다. VibGuard, Connect2Assets, 플루크 커넥트가 데이터를 수집하고 사전 처리하여 관련 조각만 자산 이력에 추가하거나 작업 명령을 트리거합니다. 자세한 내용은 온디맨드 웨비나를 시청하세요.

관련 자료:

웨비나: CMMS에서 더 많은 가치 얻기 - 2부: 머신 건전성 향상을 위한 통합

웨비나: CMMS에서 더 많은 가치 얻기 – 1부: 비즈니스 임팩트와 사용자 채택을 위한 최적 사용 모델

기사: CMMS 사용률을 높이고 지속적 개선을 지원하는 4가지 방법

자료: VibGuard 상태 모니터링

자료: Connect2Assets

자료: 플루크 커넥트