기업의생산성향상과운영효율화를위한 proactive · · 2009-02-26balancing/alignment...

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®

기업의 생산성향상과 운영효율화를 위한 Proactive한

설비 자산관리 방안

PLM Solution RoadShow 2009

2

IBM Software Group – Product Lifecycle Management

Proactive한 설비 자산관리 방안Proactive한 설비 자산관리 방안III

PLM과 ALM(Asset Life Cycle Management)PLM과 ALM(Asset Life Cycle Management)IIIIII

IBM Maximo Asset Management 소개IBM Maximo Asset Management 소개IIIIIIIII

목 차

3


시작하기전………

비젼과 목표의 중요성

– 3%– 10%– 87%

결과는 가장 취약한 부분에 의해서 결정된다

자산 생애관리에 대한 비용

운영비용(인력, 시설, 유틸리

티, 에너지)

훈련비용(운전자 & 정비원)

정비비용

소프트웨어비용(운영, 유지정비)

시험&지원설비비용

폐기처리비용

지원비용(예비품, 재고, 소

재지원)

제품공급비용(운송, 취급)

운영비용(인력, 시설, 유틸리

티, 에너지)

훈련비용(운전자 & 정비원)

정비비용

소프트웨어비용(운영, 유지정비)

시험&지원설비비용

폐기처리비용

지원비용(예비품, 재고, 소

재지원)

제품공급비용(운송, 취급)

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ConfigurationManagement

ChangeManagement

AssetManagement

시설설비/장비

IT

운송

연결된연결된 운영운영 자산자산

• IT가 자산의 성능을 향상시킴

• 원격 모니터링을 위해서네트웤에 의해서 연결되어있음

• 유지관리 자동화를 위해서네트웤에 연결되어 있음

임베디드임베디드 ITIT

• 내장된 IT가 자산을 복잡하게함

• 복잡하고 자동화된 역활

• 기계장치가 복잡한 전기장치로대체되는 경향

설비 형태의 변화

기업은 생산설비, 차량, 시설 등을 보유하며, 설비는 복잡해지고 IT와의 융합을 통한개발이 이루어 지고 있습니다.

5


사람 (Man) - (Have Time, Lower Load)

비용 (Cost) – Low Cost, High Profit

설비관리의 목적

수명 (Life Cycle) - (Long Life)

고장 (Failure) - (No Failure)

6


비용적인 측면을 고려한 설비관리

Annual Cost ($)Annual Cost ($)

Degree of Preventive Degree of Preventive MaintenanceMaintenance

최소의최소의설비관리설비관리 비용비용

예방보전예방보전 비용비용

사후보전비용사후보전비용

종합종합 설비관리설비관리 비용비용

최소최소 수준의수준의

예방보전예방보전

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설비의 안정적인 운영과 고장율을 최소화하기 위해서는 설비개선을 통하여 근본적인고장을 감소시켜 나가는 방법인 신뢰성 보전중심 (Reliability-Centered Maintenance) 및 선행보전 (Proactive Maintenance) 을 목표로 하여야 합니다.

Proactive Maintence Target

고

장

율

고 장

No Failure, Long Life

진동/소음

유분석

과열

연기

운 전 시 간

초기고장

선행보전(Proactive Maintenance)

예지보전(Predictive

Maintenance)

고장보전(Breakdown Maintenance)

점검

Proactive Maintenance를 위한 방안

8


자산관리

이력

보전활동

계획보전

PlannedMaintenance

예방보전PM(PreventiveMaintenance)

정기보전

TBM(Time Based Maintenance)

개량보전

CM (Corrective Maintenance)

계획사후보전PBM(Planned Breakdown Maintenance)

비계획 사후보전

EM(Emergency Maintenance)BM(Breakdown Maintenance)

점 검

수 리

교 체

진 단

분 석

Trend

예지보전

PdM(Predictive Maintenance)CBM(Condition Based Maintenance)

문제 원인

개선

보전예방MP (Maintenance Prevention)

P-Cost < F-Cost

P-Cost > F-Cost

FMEA

P-Cost : Preventive CostF-Cost : Failure Cost

NoteNotePM (Preventive Maintenance) : 정기적인 정비, 교체, 점검, 진단 및 감시 등의 계획적인 보전 활동BM (Breakdown Maintenance) : 고장수리 등의 비계획적이며 돌발적인 보전활동CBM (Condition Based Maintenance) : 장비의 조건에 따라 실행하는 보전활동TBM (Time Based Maintenance) : 시간 기준으로 하여 정기적으로 실행하는 보전활동

설비보전 방식

보전활동은 크게 계획보전과 비계획 사후보전이 있으며 경제성을 바탕으로 계획보전의 비중을 증가시켜야 함

진동

STOP

고장발생시점

Time

Condition

(The Potential Failure Curve)

소음

열/화재

P-F 시간

Potential Failure(잠재적 고장)란 현재 기능고장이 일어나고 있는지 또는 일어날 것인지를 확인 가능한 상태이다.

Failure Probability Time

Failure Pattern with Condition-Based Maintenance

예지보전 (Predictive Maintenance)

< 1 wk1-2 wk2-3 wk3-4 wk1-2 m

o2-3 m

o> 3m

o

Time Following Planned Shutdown

0

500

1,000

1,500

2,000

Num

ber of Forced Outages

Thermal Power Plants

Post-Maintenance Failures

Time

Failure Probability

Failure Pattern with Time-Based Maintenance

정기보전 (Time Based Maintenance)

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선행보전(Proactive)선행보전(Proactive) 예지보전(PdM)예지보전(PdM)

고장의 근원고장의 근원 고장의 전조와 손상고장의 전조와 손상

Balancing/Alignment오염 모니터링/

Viscosity/이력분석/개조

Balancing/Alignment오염 모니터링/

Viscosity/이력분석/개조

마모분석, 진동분석, 열화상분석, 모터의

전류치 분석

마모분석, 진동분석, 열화상분석, 모터의

전류치 분석

기계의 수명연장기계의 수명연장 고장의 조기발견고장의 조기발견

Condition Based Maintenance (CBM)

Conditon Based Maintenance

전략

개선의 대상

기술

결과

10


진단기법

설비 진단기술

설비 진단기술

진동진동

윤활/마멸입자분석

윤활/마멸입자분석

열화상(IRT)

열화상(IRT)

전기신호분석(ESA)

전기신호분석(ESA)

음향방출(AE)

음향방출(AE)

기타*기타*

Failure Mode Equipment

불평형, 정렬불량, 베어링결함, 기어 결함, 유동…

회전설비, 왕복동 설비,…

윤활불량, 비정상 마멸회전설비, 기계요소

접촉불량, 비정상 마찰, 침식, 누수, Crack,…

전기부품, 기계요소, 빌딩 , 구조물 등

전동기 절연파괴 , 단락, 편심, 베어링 결함,…. 전동기

Stress Crack압력용기, 배관류, 구조물 등

Leak, Crack, Partial Discharge, 용접불량 등 다양함**

** Hydraulic pump, Air/steam/vacuum system, Power distribution , Electrical switchgear and Overhead transmission, Bearing

* Power Quality Analysis, Partial Discharge, Corona Detection, Gas Detection, …..

Technology

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Age

고장발생

가능성

대부분의설비는 동일한시점에 마모로인한 고장발행

A small number of random failures

Life

위의 관점을 기준으로 정기적인 오버홀과 분해수리 작업이 수행되었음

설비보전방식 > 전통적인 설비 고장의 패러다임

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A •패턴 A: The “Bathtub Curve”High infant mortality, then a low level of random failure, then a wear out zone.

4%

B •패턴 B: The “Traditional View”A low level of random failure, then a wear out zone.

2%

E •패턴 E: Random Failure사용 기간에 대한 영향도가 거의 없음

14%

F •패턴F: The “Reversed J” curve초기 고장이 매우 높은 형태로 복잡한 전기전자설비가 여기에 속함

68%

C •패턴 C:A steady increase in the probability of failure but with no identifiable wear out age.

5%

D •패턴 D:설치시점 급속하게 고장이 증가하고 일정한고장발행 됨

7%

Age related 11%

Not agerelated

89%

Source: Report on Reliability Centred Maintenance, Nowlan & Heap, US DoD 1978

설비보전방식 > 설비 고장의 패러다임 변화

1960s부터 1970s까지 항공부분의 연구에 의하면 다양한 형태의 고장 메커니즘을 보여주고 있음

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설비보전방식 > FMEA의 의한 설비관리 전술 도출

주요고장모드별

정비 Task 도출

고장 모드별위험도 분석

자주보전영역도출

FMEA

이력 Data

Task

Cross Rail

Table

Chip Conveyor

CNC

PLC

Head

설비별고장이력 분석

설비내부품단위별MTBF 산출

Data

(재무)Data

(고장이력)

설비 기능분석고장 영향 및

고장 모드 결정

계획보전영역도출

대상설비 선정

4.PLC

공작물

1.일반Chip Conveyor

Coolant(절삭유)

Lifting

2.CNCDisplay

Accessory

I/O

3.Cross RailClamping

Lubrication

Moving

Static

5.TableClamping

Gear Change

Indexing

Lubrication

Moving

7.Z-axisBalancing

Clamping

Lubrication

Moving

Static

6.X-axisClamping

Lubrication

Moving

Static

Drive

Hydraulic

Display

설비 이력 DB 활용 Process (설비별 FMEA)

설비설비 관리관리 정보정보

설비별설비별 FMEA FMEA 수행수행

설비별설비별 정비정비 업무업무 추출추출Unit #5

Unit #1

Unit #2Unit #3Unit #4

No.

:::

System

X-axisTable

:

고장모드

:::

:::

…

14


AC MotorAC Motor RotorRotor

StatorStator

BearingBearing

Cracked/Worn RotorCracked/Worn Rotor

UnbalanceUnbalance

Broken/Cracked Rotor Bars

Broken/Cracked Rotor Bars

Loose StatorLoose Stator

Eccentric StatorEccentric Stator

Excessive FrictionExcessive Friction

Mechanical LoosenessMechanical Looseness

UnbalanceUnbalance

Rotor Bar Pass Freq.Rotor Bar Pass Freq.

Harmonics of Line Freq.Harmonics of Line Freq.

Eccentric StatorEccentric Stator

Bearing DamageBearing Damage

Lack of LubricationLack of Lubrication

장애 유형장애 유형고장고장컴포넌트컴포넌트자산자산

설비보전방식 > 선행 보전(Proactive)을 위한 방안

(AC Motor Sample)

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예지정비 프로세스 구축

Gauge온도,압력, 진동

Characteristic높음,낮음,오일색상

Meter 값

[ 관찰기준WO 생성 ]

Upper Action

WO 생성

정상

Spec Warning 값

WO 자동생성

Time

[ CBM WO 생성 ]

Factory floor

Equipment A Equipment B

설비/시설

Spec

입력 문자값을

이용 하여

작업오더 생성

Time

Upper Action

Upper Warning

Lower Warning

Lower Action

설비관리 시스템과 설비모니터링 시스템의 통합을 통해 예방/예측정비의 최적화 전략을 수립, 실행하는

Process를 가져가야 하며, 또한 설비유형별 특성에 알맞은 정비 전략을 수립하고, 효율적인 정비전략을

통한 설비 활용 극대화를 지원함.

측정 데이터

증가형

게이지형

텍스트형

이력데이터

문서/이미지

데이터유형관리

설비L2

위치 L1

위치 L2

설비 L1

측정점2

측정점1

측정점4

측정점

측정점3

측정점6

측정점5

......

진동

온도

윤활

설비상태(PLC)

작업이력

사진

도면/참고자료

점검

작업이력

•예방작업•공장이력•진단이력

설비정보

PUMP

Motor

측정점그룹

......

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작업오더관리

설비정보관리 자재관리

구매관리

외주관리

작업표준관리

안전표준관리

지표 및 분석관리

CBM 기준 TBM 기준

MES/SCADA/DCS

설비설비

ERP

구매/자재관리 고정 자산 관리 인사 관리

설비 운영 데이터

•자산정보•인원정보(사원)

•자재 입출고•구매요청

선행(Proactive)한 설비관리를 위한 시스템 통합

계약관리 시스템 관리

통합 설비정보 관리시스템

진동, 온도 데이터

CMSCMS

*CMS : Condition Monitoring System*CMS : Condition Monitoring System

Monitoring 방안 정립

고장 유형 예측(Damage Mechanism)

PM Master Update(작업/점검 항목, 주기)

Procedure, BOM 보완설비 상태 관리(W/O, Alarm)

중요대상설비 선정

고장판단 logic 구성

On-line화 가능N

Y

예방보전

고장

설비의 운영을 관리하는 MES와 설비의 상태를 모니터링하는 CMS 그리고 PLM을 통합하여 모든 설비관련정보를 통합 설비정보 관리시스템에서 관리하여 설비의 상태를 논리적으로 확인하여 자동으로 작업오더를발행하도록 합니다.

PLM

•엔지니어링정보

17


자산관리 개요자산관리 개요III



목 차

18


PLM/ALM(Asset Life Cycle Management) 이란?PLM과 ALM의 협업을 이용한 자산의 전 생애를 관리 합니다.

Life cycle of the asset

Initial Design

Detailed Engineering

Construction &Start-up

Operations & Maint.Mgt

RequiremtSpecif.

RetirementUpgradeproject



Revampingproject

Engineering / Development2- 5 years

Operations / Management20 – 30 – 60 years

자산 구축

자산관리

“설비 개조 프로젝트”“설비 투자 프로젝트 관리”

Maximo

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MRO and PLM

PLM and PDM systems manage engineering data relating to Parts, Structures, Documents, Engineering Changes etc from a design and manufacture perspective.

MRO systems manage performance, historical and operational data relating to ‘in service’parts

There is n

ot a lot of collaboration betw

een th

e tw

o worlds

Product A

Part x

Part y

Part z

Design World (design BoM)

Part x Serial 1

Part y Serial 1

Part z Serial 1

Service World(As-Is Bom)

Part x Serial 1

Event 1

Event 2

Event 3

Service World (Asset History)ASSET 1

20


Aerospace Example - Day in the Life Scenario

설비관리 관리자가고장조치를 위해보전작업자 할당

항공에서 고장보고

보전작업자가문제해결을 위한Part교체 및 수리

개조작업

향후 고장의재발을 방지하기위한 개조안 생성

Shop 수리 및고장의 원인파악

근본적인 개조를위한 스케줄링

• 가용성 향상

• 비용절감

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Aerospace Example - Day in the Life Scenario

Service BulletinLife Cycle

Entered into Maximo

Install / Remove Processes Performed

Sent to Maximo

Created in Delmia

Work CompletedNotification SentTo Delmia

All Affected Assetsare Identified andScheduled for Work

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OEM Service-after Sales Cycle

Manufacturer Systems or

large equipment

(OEM)

Service Supplier

Owner

Operator

Systems Integrators &

Large EquipmentSuppliers

Parts

MRO Service

Parts

Basic MRO Services

Parts

MRO

Service

Parts

BasicBasic

ManufacturerSystems or

Large Equipment

(OEM)

Owner

Operator

Systems Integrators &

Large EquipmentSuppliers

Parts&

Sub-Systems

Local

MRO

Parts

Service SupplierMRO Embedded Services

Muli Plant & Fleet

TomorrowTomorrow

23


자산관리 개요자산관리 개요III



목 차

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IBM Maximo 솔루션 소개 > IBM Maximo 모듈 구성도

KPIs / Reporting / Analysis

Workflow – Event Driven, Context-based / Escalation Manager

Security / Administration / Configuration / Integration

Service Oriented Architecture Platform

위치관리자산관리고장코드 관리컨디션 모니터링측정점 관리측정점 그룹 관리

위치관리자산관리고장코드 관리컨디션 모니터링측정점 관리측정점 그룹 관리

구매 요청구매 오더견적 요청입고송장조건 및 컨디션데스크탑 요청회사회사 마스터

구매 요청구매 오더견적 요청입고송장조건 및 컨디션데스크탑 요청회사회사 마스터

재고 관리품목 마스터창고출고 & 이동컨디션 코드 관리재고 도구도구서비스 항목

재고 관리품목 마스터창고출고 & 이동컨디션 코드 관리재고 도구도구서비스 항목

작업 오더 관리신속 보고작업자 보고할당 관리자액티비티 & 태스크서비스 요청작업 계획예방 작업마스터 PM경로안전 계획안전 위험 요소안전 주의 사항안전절차 및 표지

작업 오더 관리신속 보고작업자 보고할당 관리자액티비티 & 태스크서비스 요청작업 계획예방 작업마스터 PM경로안전 계획안전 위험 요소안전 주의 사항안전절차 및 표지

구매 계약보증 계약리스/렌탈 게약작업자 비용 계약마스터 계약조건 및 컨디션

구매 계약보증 계약리스/렌탈 게약작업자 비용 계약마스터 계약조건 및 컨디션

자산관리 작업관리 자재관리 구매관리 계약관리

인원인원 그룹직종작업자자격

인원인원 그룹직종작업자자격

자원관리

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IBM Maximo 프로세스

Work Mgmt Incident

Investigation

Materials Mgmt

Procurement

Improvement

Change

Action

Safety

Cost Resource Management Planning & Scheduling Operations Management

Contract Mgmt

PR’s, PO’sRFQ’s

InvoicesReceipts

InventoryInspections

ToolsStoreroomsConditions

LeasesWarrantiesPurchaseLabour

Qualifications

Work OrdersActivitiesJob Plans

Priority Matrix

DefectsIncidents

Global IssueFailure Reporting

Escalations

InvestigationsAAR

BenefitsLossesActions

Job PlansDocumentsRegulations

SLAs

PreventiveMaintenance

ProjectsImprovements

MOC

AssetsLocations

RelationshipsItem Master

Systems

Production Assets IT AssetsFacility Assets Transportation Assets

Service Request

Work LogSolutionsTemplates

Communications

Business DriversRisks HSE MarketPerformanceRegulations

HazardsPrecautions

PlansRCFA

Authorization

Rep

orti

ng

and

Gov

ern

ance

The Business: (Missions, Goals, Customers, Users)

Mobile Work

Oil & Gas Asset Management

Inte

grat

ion

Standards – ISO14224/API 689

Drilling Assets Completion Assets Pipeline Assets

Primavera

ERP

Real Time

MS Project

GIS

Engineering

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IBM Maximo 솔루션 소개 > IBM Maximo 설비관리 업무 프로세스

보전자재 구매관리

위치

정기작업(TBM)

작업계획

작업지시관리(TBM, CBM, BM, CM 등)

서비스요청

보전자재재고관리

계약관리

•설비수리•자산이동 공사관리

안전계획

구매요청

견적요청 구매 입고 송장

고장조치

자산 외주용역단가

개선작업

예지작업(CBM)

예방보전기준

작업파악 작업계획 스케줄링 할당 실행 분석

예지보전기준

점검 기준 점검작업

분석

항목도출

계획수립

실행

이력관리

혁신활동

효과분석

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General Solutions

Industry Solutions

Add-On Solutions

Options

* Included with MAM 7.1

UtilitiesUtilities Life SciencesLife Sciences Nuclear PowerNuclear Power

Linear AssetsLinear Assets

CalibrationCalibration

* Generic Enterprise Adapter

* Generic Enterprise AdapterSAP ERP AdapterSAP ERP Adapter Adapter for MS

ProjectAdapter for MS

Project

TransportationTransportation

Asset Configuration Manager

Asset Configuration Manager

GovernmentGovernment

SpatialSpatial

Oracle ERP AdapterOracle ERP Adapter Adapter for Primavera

Adapter for Primavera

Change & Corrective Action Mgr

Change & Corrective Action Mgr

SLA ManagerSLA Manager

Oil & GasOil & Gas

Asset NavigatorAsset Navigator

Mobile Work Manager

Mobile Work Manager

Mobile Inventory Manager

Mobile Inventory Manager

Compliance Assistance Documentation

Compliance Assistance Documentation

Maximo Asset Management

Maximo Asset Management

Service ProviderService Provider

IBM Maximo Solutions

Asset Management for IT

Asset Management for IT

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시스템들에 대한 미래 비전 제시

컨설팅/솔루션/개발/하드웨어 등 기업의 전영역에 걸쳐 고객사의 동반자로서의 IBM

자산 및 시설 관리에 대한 전세계 약700여명의 전문가 보유

프로세스 칩 시스템 인프라

IBM의 강점

다양한 구축 사례

40 년간의 자산 및 시설관리 분야의 전문솔루션 임

유연성이 우수하며, Coding 없이 사용자화면을 Application Designer를 이용하여변경 및 생성 할 수 있음

보전 작업자 중심의 편의성을 최대한 고려한 시스템

장비의 도입부터 폐기까지 라이프 사이클 관리

시설 및 장비의 신뢰성을 극대화 하고 관리비용을 최소화 할 수있는 있도록 지원

기능 우수성

IBM Maximo의 가치

국내의 글로벌 수준의 삼성전자/현대자동차등의 자산관리 시스템 구현 경험

13 of the 13 largest PHARMACEUTICALS companies in the world are using Maximo6 of the 6 largest AUTOMOTIVE companies in the world are using Maximo8 of the 10 largest OIL & GAS companies in the world are using Maximo7 of the 9 largest AEROSPACE & DEFENSE companies in the world are using Maximo6 of the 9 largest COMPUTERS & OFFICE EQUIPMENT companies in the world are using Maximo7 of the 12 largest ENERGY companies in the world are using Maximo11 of the 15 US Federal Cabinet Agencies are using Maximo

29


감사합니다.