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연구/전기차 클러스터 교육

전기차 클러스터 - DAY 12, 생산 설비 보전 실무

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AIAG에서 ISO9001을 인증한다. ISO는 상당히 슬픈 역사를 가지고 있다. 영국의 유람선이 한쪽으로 급회전 한 바람에 배가 침몰되고, 많은 사람들이 죽었다. 영국 정부는 문제의 원인을 파악하고 시스템 마련이 시급하다고 판단했고 그렇게 나온게 ISO9001이다. 생산팀장은 제품의 생산에서 출하 전까지 각 프로세스에 관하여 각각의 관리내용을 계획하여 실행한다. 

 

⊙보전 설비, 생산 팀장의 R & R 역할 책임

-목적을 명확히 해야한다.
-관리 프로세스를 적립
-모든 설비, 장비 등을 점검 List Up
-주기적, 정기적으로 관리를 시행
-관리 시행/사항을 기록 및 보관
-지속적인 3번과정의 개선을 추진

※TPM이란?

TPM의 뜻

TPM (Total Productive Maintenance)
Total(전원) : 전체 조직(경영층 부터 보전, 기술 및 생산작업자까지), 팀워크
Productive(생산적) : 향상된 장비능력, 낭비제거 및 원가절감, 장비 가동율 및 품질 목표의 달성
Maintenance(보전) : 예측, 예방, 개량, 고장수리 보전, 장비수명의 최적화 여기서 예측에서 고장수리 보전으로 갈수록 안 좋은 방법이다.

 

고장은 일상적으로 쉽게 발견되지만, 모든 고장은 숨겨진 원인의 결과로 발생한다. 이러한 원인들은 일반적으로 무시되거나 발견되기 어렵다. 이러한 숨겨진 원인을 이해하고 예방적으로 접근하는 것이 필요하다. 숨겨진 원인들을 제거해 나간다면 결과적으로 이에 따른 고장 문제점을 덜 겪게 될 것이다.

 

 

빙산의 일각

 

수면 위로 올라온 빙산이 장비고장 및 손실이라면, 수면에 가려진 빙산에는 숨겨진 원인들이 있다.

마모, 오염, 유격 및 덜 조임, 누수/누유, 진동, 부식, 먼지, 깨짐/갈라짐, 부적절한 온도 등이 있다.

사소한 설비적 결함은 일반적으로 감지되지 않지만 대부분 모든 장비고장의 원인이 된다.

 

⊙보전활동을 바라보는 시선

 

많은 사람들이 보전 직무에 대해서 많은 기피성을 느낀다. 주로 설비가 가동되지 않은 시간에 보전이 이뤄지기 때문에 출,퇴근 시간에 자유롭지 못하기 때문이다. 하지만 보전은 매우 중요한 요소이고, 담당자가 아닌 근무자 모두가 공동의식으로 바라봐야 한다.

 

-보전은 보전팀의 문제만이 아닌 모든 사람의 책임이다.
-장비문제는 다른 누군가의 잘못이 아닌 생산, 보전 및 기술팀이 장비의 주인으로 활동을 추진한다.
-보전을 위한 기회를 만들기 위해 함께 노력한다.
-일단 전체 공장에 예방보전을 먼저 구축하고 그 다음 예측보전으로 가는 것이 아니라, 다기능 팀들이 각 팀별로 장비 하나씩에 대하여 보존활동을 정의하여 업무를 추진한다.
-구조화된 시행 추진으로 실행을 분명히 한다.
-시스템 레벨에서의 지표가 아닌 설비 레벨에서의 지표를 봐야한다.

즉, 난 사용만 한다. 네가 고쳐라 태도가 아닌 설비의 주인으로 우리가 함께 보살핀다 의 태도로 작업에 임해야 한다.

 

※평균시간

MTTR MTBF MTTF

MTBF (Mean Time Between Failure) 평균 고장 간격

-수리할 수 있는 시스템 또는 설비의 고장 발생 시점부터 다음 고장 발생 시점까지의 평균 시간

MTBF = MTTF + MTTR

*고장률 = 고장건수/총가동시간
* MTBF = 1/고장률

MTTF (Mean Time To Failure) 평균 고장 시간

-수리하지 않는 시스템, 설비 또는 제품 등의 사용 시작으로부터 고장 날 때까지의 평균 시간 

MTTF = 총가동시간/고장건수

MTTR (Mean Time To Repair) 평균 수리 시간

- 고장이 일어난 시점부터 수리가 완료된 시점까지의 평균 시간

MTTR = 총고장시간/고장건수

가용도 (Availability) 

- 시스템 전체 운영시간에서 고장 없이 운영되는 시간의 비율

가용도(A) = MTTF/MTBF = MTTF/(MTTF+MTTR)

※보전의 종류 및 내용

 

설비 보전의 발전 과정

사후보전(Breakdown Mailtenannce)

 

-고장발생후 설비를 운용가능 상태로 회복시키기 위하여 행하는 보전활동으로 '통상 사후 보전'과 '긴급 사후 보전'으로 분류한다.

 

예방보전(Preventive Maintenance)

 

-사용중의 고장을 미연에 방지하고, 항상 사용가능 상태로 유지하기 위하여 계획적으로 실시하는 보전활동이다.

 

개량보전(Corrective Maintenance)

 

-고장발생의 원인을 분석하고 동일한 고장이 재발하지 않도록 개량조치하는 보전활동으로 설비의 체질개선이다.

 

보전예방(Maintenance Prevention)

 

-설비의 계획 단계에서 신뢰성, 보전성, 경제성의 3가지 특성이 우수한 설비를 선정하는 것을 의미한다. 또한 기존의 실적을 기준으로 사전에 MTBF를 기준으로 사전에 예방적 보전활동을 하는 것을 의미한다. > Cost Down

 

※설비 관리란?

 

설비의 Life Cycle

-기업의 생산성을 높이고 수익성을 향상시키기 위해서 기업의 방침에 따라 설비의 계획, 구축, 유지, 개선함으로써 설비의 기능을 최대한으로 활용하려고 조치하는 모든 활동이다.

 

⊙생산효율화를 저해하는 15大 Loss

 

1. 사람의 효율화를 저해하는 5大 Loss

-관리Loss/ 동작Loss> 작업 공수

-편성Loss/ 자동화교환Loss>유효 공수

-측정조정Loss > 순 작업 공수

 

2. 원단위 효율화를 저해하는 3大 Loss

-유보 Loss

-에너지 Loss

-형, 치공구 Loss

 

3. 설비조업도를 저해하는 Loss

-SD(Shut Down) Loss

 

4. 설비 효율을 저해하는 6大 Loss

-고장 Loss / 준비, 조정 Loss>정지Loss

-순간정지, 공전 Loss / 속도저하 Loss>속도Loss

-불량, 수리 Loss / 초기가동 Loss>불량 Loss

 

⊙설비 만성 Loss 구조도

설비 만성 Loss 구조도

설비 만성에는 다음과 같은 6大 Loss 가 있다.

 

-고장 Loss
-준비, 조정 Loss
-순간정지, 공전 Loss
-속도저하 Loss
-불량, 수리 Loss
-초기수율 Loss

고장, 순간정지, 공전, 속도저하, 불량, 수리는 무조건 0이 되도록 하고, 준비, 조정, 초기수율은 최소화 하는것을 목표로 한다. 

 

만성 Loss 돌발 Loss

 

만성 Loss는 정상 Loss로 착각하기 쉽다. 현재화는 현상을 정확히 규정하여 눈으로 볼 수 있게 하는 것이다.

 

※만성 Loss 관리지표

 

⊙설비종합효율
산출식 = 시간가동율 * 성능가동율 * 양품율

부하시간
1일 또는 원간을 통하여 설비가 가동하지 않으면 안되는 시간
산출식 = 조업시간 - 불가피Loss

시간 가동율
부하시간에 대한 실동시간의 비율
산출식 = (부하시간 정지Loss시간)/부하시간*100

성능 가동율
정미 가동률과 속도 가동율의 곱
산출식 = (이론C/T * 생산량)/(부하시간 - 정지Loss 시간) * 100

양품율
투입수량에 대한 양품수량 비율
산출식 = (투입수량 - 불량수량)/투입수량*100

 

만성 Loss는 작업하는 내내 발생할 수 있기 때문에 즉시 문제를 파악해서 개선해야 한다.

 

※개선의 기본사고 

 

개선의 기본사고 - 복원


-개선의 기본적 사고는 설비의 신뢰도를 높이는 사고에서 시작된다.

설비의 신뢰도
-설비, 기기, system이 주어진 조건으로, 규정의 기간 중에 요구되는 기능을 수행하는 작품

고유 신뢰도 : 설계단계에서 기인하는 신뢰도로 설계, 제작 단계에서 결정
사용 신뢰도 : 사용단계에서 기인하는 것으로 사용조건, 방법이 미숙하여 발생

신뢰도 = 고유 신뢰도 x 사용 신뢰도

개선의 기본사고에서 첫번째 부품의 성능에 따라 달라지고, 두번째는 사용조건에 따라서 달라지는데 이러한 과정들을 통해 열화를 덜 되도록 한다. 지속적으로 꾸준한 관리가 보전이다. 즉, 열화가 없도록 만들어 주는 것이 목표이고 위에 빙산의 그림 설명에서 볼 수 있듯이 다양한 원인들을 파악하여 문제를 개선해야 한다.

 

복원이란, 원래의 바른 상태로 되돌리는 것이다. 복원의 방법 중에는 장비를 조정, 교정, 교환하는 것도 복원의 방법중 하나이다.

 

열화가 복원되지 않는 이유
-바른 상태를 알 지 못함
-열화를 검지하는 방법이 정해지지 않음
-판단방법, 기준이 없음
-복원을 위한 방법을 알지 못함

따라서 열화를 Check 하는 최고의 수단은 청소이다. 즉, 청소는 점검이다. 결국 소소한 결함을 막는 것이 대결함을 막는 것이다. 방치를 없애는 방법은 기준과 절차를마련해 이상과 정상을 구분하는거 밖에는 방법이 없다.

 

※고장이란?

-대상이 규정의 기능을 잃어버리는 것이다. 고장 Zero를  위한 4가지 Phase가 있다.

고장 Zero 4가지 Phase

순간정지 공전이란
고장은 아니나 일시적인 Trouble 때문에 설비가 정지 또는 공문전하는 현상으로 간단한 조치(가공품 제거, 삽입, 교환, 부품위치 수정 등)에 의하여 원래 상태로 되는 것이다. 공전이 필요한 순간이 있는데 레미콘이나 용광로처럼 화학적인 열처리가 필요할 때는 공전이 필요하다. 순간정지의 일반적인 과제로는 Loss로서 현재화가 불충분할 경우 발생건수를 파악이 중요하다. 오동작 할 경우 검출부를 확인해보면 원인을 쉽게 파악할 수 있다. 만약 그 위에 다른 깨짐이나 파손 등 문제가 발생하면 조립부를 확인해보면 된다. 결국 조건화 관리를 통해서 만성적 관리를 해결한다.

 

오늘은 생산설비에서 보전에 대한 실무 수업을 진행했다. 보전은 공무라고도 볼 수 있는데 생산성 향상과 공장 최적화를 이루기 위해선 보전은 정말 필수라고 생각한다. 보전 엔지니어 뿐만 아니라, 작업자 모두가 설비에 대한 점검과 관리를 소홀히 하지 않는다면, 더 높은 생산성과 효율을 보여줄 것이다. 또한 문제와 문제점에 대해서도 명확히 공부했다. 내가 문제점에 영향을 주고 받을 수 있으면 그것은 문제이고, 내가 문제점에 영향을 주고 받을 수 없다면 그것은 문제점이다. 실무에서 다양한 역할을 수행할 수 있도록 많은 분야를 잘 익혀놔야 겠다.

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