Maintenance Is Big Business
Service Technicians
Big Picture View
No Need Is Best
Evolution of Maintenance
Automatic Analysis of Device Performance
Production Losses from Equipment Malfunction
Performance Metrics and Benchmarks
34.1 유지보수는 거대한 산업입니다(Maintenance Is Big Business)
Maintenance, Long Term Support and System Management 유지보수, 장기간 지원, 시스템 관리
유지보수는 예술과 과학이 복합적으로 작용하는 도전적인 분야이며, 경제성과 감정이 모두 영향을 미치는 영역입니다. 서비스성(serviceability)과 지원성(supportability)은 유지보수성(maintainability)과 유사한 개념이며, 유지보수와 서비스는 본 문서의 목적상 유사한 의미로 간주됩니다.
유지보수성(maintainability, 즉 서비스성 또는 지원성)은 장비를 유지보수할 수 있도록 설계하고 제작하는 기술 분야입니다. 유지보수 및 서비스는 내구성 있는 장비를 지정된 운전 상태로 복원하거나 유지하기 위해 필요한 모든 작업을 수행하는 것을 의미합니다.
“내구성(durable)”이라는 단어 자체가 장비가 장기간 사용을 목적으로 제작되었음을 의미하며, 따라서 반드시 유지보수가 필요합니다. 군의 경우, 예산이 축소되고 운용 및 지원 비용이 증가하며 첨단 기술 장비에 대한 수요가 높아짐에 따라, 사용 가능한 장비를 유지하기 위한 노력이 더욱 요구되고 있습니다. 상업 및 산업 분야에서도 유사한 상황이 발생하고 있습니다.
고무적인 점은 민간 및 정부 기관의 경영진들이 생애주기 비용(life-cycle costs)에 더 많은 관심을 기울이고 있으며, 시스템의 가용성을 향상시키고 유지보수, 수리, 운영(MRO) 및 전체 비용을 절감하기 위해 초기 단계에서 신뢰성과 유지보수성에 투자하는 것에 대해 논의하고 있다는 점입니다.
자체 장비를 설계, 제작, 지원하는 조직(종종 임대 방식으로 운영)은 우수한 유지보수성에 대해 강한 이해관계를 가지고 있습니다. 반면, 첨단 기술 제품을 보유한 많은 기업들은 자신들이 만든 장비를 유지하지 못해 파산하거나 더 큰 기업에 인수된 사례도 있습니다.
물론 자동차 서비스 센터, TV 수리점, 대부분의 공장 유지보수 부서처럼, 자신들이 나중에 지원해야 할 장비의 설계에 거의 또는 전혀 관여하지 못하는 조직들도 많습니다. 이러한 딜러들의 권한은 제품 라인을 취급하지 않는 것 외에는 제한적이지만, 이들의 불만은 일반적으로 다음 세대 제품의 수정 및 개선으로 이어지게 됩니다.
유지보수는 거대한 산업입니다. Gartner에 따르면 하드웨어 유지보수 및 지원 시장은 연간 1,200억 달러 규모이며, 매년 5.36%씩 성장하고 있습니다. 상위 10개 석유화학 제조업체는 연간 150억 달러 이상을 유지보수에 지출하며, 이는 예상 교체 비용의 평균 4.3%에 해당합니다. US Bancorp는 미국 내 예비 부품(spare parts) 지출이 7,000억 달러에 달하며, 이는 국내총생산(GDP)의 8%에 해당한다고 추산합니다.
34.2 서비스 기술자(Service Technicians)
과거에는 유지보수 인력이 고장 수리에 대한 풍부한 경험을 갖고 있었으며, 예방 정비보다는 수리에 중점을 두는 경향이 있었습니다. 많은 기술자들이 외부 정보를 활용하여 작업을 수행하는 데 익숙하지 않았으며, 특정 장비에만 집중하여 단일 시설에서만 근무하는 경우가 많아 다양한 설치 환경에서의 폭넓은 관점을 갖기 어려웠습니다.
오늘날 서비스 기술자는 현장 엔지니어(field engineer, FE), 고객 엔지니어(customer engineer, CE), 고객 서비스 엔지니어(customer service engineer, CSE), 고객 서비스 담당자(customer service representative, CSR) 등 다양한 명칭으로 불립니다. 본 문서에서는 “기술자(technicians)” 또는 “테크(techs)”라는 용어를 사용합니다.
어떤 의미에서는 서비스 기술자가 장비뿐만 아니라 고객 직원도 “수리”해야 하는 역할을 수행합니다. 오늘날에는 협조적인 고객이 소프트웨어 패치를 다운로드하거나 설정을 조정함으로써 기술자가 전화로 문제를 해결할 수 있는 경우도 많습니다.
그러나 고객의 서비스 요청 중 약 절반은 기술자가 현장을 방문해야 하며, 그 중 절반 정도는 최소한 하나 이상의 부품 교체가 수반됩니다.
서비스는 장비와 기업 자산을 보호하고 성능을 극대화하기 위한 수단이자, 기업의 가치를 높이는 수단으로 활용될 수 있습니다. 기술자의 보호 유지보수(protective maintenance) 목표는 다음과 같습니다:
• 장비를 올바르게 설치
• 고객에게 장비의 기능을 효과적으로 사용하는 방법 교육
• 고객이 직접 수행할 수 없는 기능 제공
• 설치된 장비의 품질 유지
• 서비스 요구사항에 대한 경험 축적
• 고객 문제를 조사하고 신속하게 해결하여 고객 만족 달성
• 제품의 최종 가치를 보존하고 사용 수명을 연장
• 경쟁사의 활동 관찰
• 문제 해결을 위한 기술적 피드백 확보
서비스 기술자는 이제 단순한 기술 전문가를 넘어 고객 접점 능력을 강조하는 기업 대표로 변화하고 있습니다.
또한 유지보수 서비스 산업은 적절한 부품 확보에 점점 더 의존하게 되고 있으며, 고객의 요구와 서비스 수준 협약(Service Level Agreement, SLA)에 따라 장비를 빠르게 정상 운전 상태로 복구해야 하는 요구가 증가하고 있습니다. 이는 특히 컴퓨터 서버, 통신 장비, 의료 스캐너, 고급 제조 장비 등 많은 사람에게 영향을 주거나 고장 시 생명에 위협이 될 수 있는 장비에서 더욱 중요합니다.
기술자들은 작업을 완료하는 데 집중하기 때문에, 부품을 즉시 교체하고 장비를 가동시킨 후 관련 데이터를 나중에 입력하는 것을 선호하는 경우가 많습니다. 불량 또는 과잉 부품의 반납은 우선순위가 낮을 수 있으며, 회사의 부품 공급이 불안정한 경우 개인적으로 부품을 비축하는 경우도 있습니다. 그러나 현장에서 실시간으로 데이터를 입력하고 검증하는 것이 향후 개선을 위한 정확한 정보를 확보하는 데 매우 중요한 경우도 많습니다.
따라서 유지보수 관리의 과제는 실제 유지보수 환경을 자극하고 지원할 수 있는 기술을 개발하는 것입니다.
34.3 전체 관점(Big Picture View)
기업 자산 관리(Enterprise Asset Management, EAM)는 유지보수의 전체적인 관점을 설명하는 최신 유행어입니다. MRO(Maintenance, Repair, and Operations) 활동을 관리하는 데 도움이 되는 우수한 소프트웨어 애플리케이션들이 존재합니다. 그러나 대부분의 데이터는 단일 시설 또는 특정 시점에 집중되어 있으며, 장비와 시설의 전체 수명 주기를 포괄하지는 못합니다. 그림 34-1에서 보여주듯이, 장비의 초기 비용은 장비를 운전 가능하고 생산적으로 유지하기 위한 수명 주기 동안의 비용에 비해 훨씬 적은 수준일 수 있습니다. 많은 유지보수 이벤트는 시설 내에서 매우 드물게 발생하기 때문에, 추세를 파악할 수 있을 만큼의 데이터를 확보하려면 수년이 걸릴 수 있으며, 그 시점에는 해당 장비가 이미 노후화되었거나 변경되었을 가능성이 높습니다.
더 많은 시설과 장비를 대상으로 하면 데이터 포인트가 증가하고, 추세를 더 빠르게 감지하고 해결책을 도출할 수 있습니다.
컴퓨터화된 고장률 및 수리 이력 정보와 인사(HR) 정보(기술자의 숙련도 및 가용성), 예정된 설계 변경, 자재 조달 가능성, 생산 일정, 재무적 영향 등을 연계하면 유지보수 작업에 대한 지침을 크게 향상시킬 수 있습니다. 여기에 더해, 기업 내 모든 플랜트 또는 타사에서 사용 중인 유사 제품까지 포함할 수 있다면, 그 데이터 집단은 충분히 커져 효과적이고 시의적절한 정보를 제공할 수 있게 됩니다. 그 목표를 달성하기 위해서는 그림 34-2에 나타난 바와 같이 인력(people), 부품(parts), 정보(information)라는 세 가지 주요 유지보수 구성 요소를 최적화하는 것이 모두 중요합니다.
역사적으로 유지보수 비용의 두 가지 주요 요소는 인건비와 자재비(즉, 인력과 부품)였습니다. 인건비는 계속 증가하고 있습니다. 따라서 조직은 작업 빈도, 소요 시간, 요구되는 숙련도를 줄임으로써 인건비를 절감하는 데 우선순위를 두어야 합니다. 부품 비용 또한 증가하고 있습니다. 특정 기능만을 수행하는 부품은 저렴할 수 있지만, 여러 기능을 통합한 부품은 비용이 높아지고 교체 비용의 중요성도 커집니다.
이제 세 번째 요소가 제품 개발 및 지원에서 중요해지고 있습니다. 바로 컴퓨터 및 통신 시스템의 소프트웨어를 통해 제공되는 정보(information)입니다. 디지털 전자 및 광학 기술은 장비의 성능을 눈에 띄게 향상시키는 동시에 비용과 고장률을 줄이고 있습니다. 이러한 고장률 감소는 매우 중요합니다. 그 결과, 몇 년 전까지만 해도 약 100대의 개인용 컴퓨터를 지원하던 서비스 기술자가 이제는 수천 대를 지원할 수 있게 되었습니다.
경제적 개선을 유지보수성(maintainability) 향상 노력과 연계함으로써 큰 성과를 얻을 수 있습니다. 수집된 데이터에 따르면, 유지보수성에 1달러를 투자할 때마다 50달러의 예방 효과가 있다는, 즉 50:1의 수익률이 나타났습니다.
34.3.1 수요 자체가 없는 것이 최선
모든 것은 언젠가는 고장납니다—전기, 전자, 유압, 기계, 원자력, 광학, 그리고 특히 생물학적 시스템까지도 마찬가지입니다. 사람들은 문제를 더 빨리 고치기 위해 상당한 노력과 비용, 시간을 들입니다.
그러나 최선의 방법은 애초에 수리할 필요가 없도록 하는 것입니다. 벤자민 프랭클린의 말을 인용하자면, “1온스의 예방은 1파운드의 치료보다 낫다”는 것입니다. 아직까지는 절대 고장나지 않는, 마모되지 않는 제품은 존재하지 않습니다. 언젠가는 그런 제품이 나올지도 모르지만, 그때까지는 우리는 타버린 전구를 교체하고, 펑크 난 자동차 타이어를 수리하며, 제트 엔진을 정비하고, 컴퓨터의 미묘한 전자 오류를 수정해야 합니다.
장기적인 제품 수명 주기 목표로 바람직한 것은 장비의 고장률을 매우 낮게 유지하고, 장기간 사용 중 마모되는 부품이나 소모품만을 조건 기반 예측 방식으로 교체하는 것입니다. 신뢰성(Reliability, R)과 정비성(Maintainability, M)은 상호작용하여 가용성(Availability, A)을 형성하며, 이는 특정 시점에 장비가 작동 가능한 상태일 확률로 정의할 수 있습니다. 가용성에는 세 가지 주요 유형이 있습니다: 고유 가용성(inherent availability), 달성 가용성(achieved availability), 운영 가용성(operational availability)입니다.
서비스 관리 측면에서는 고유 가용성에는 큰 관심이 없습니다. 고유 가용성은 예방 정비, 물류, 행정적 대기 시간 없이 이상적인 지원 환경을 전제로 하기 때문입니다. 다시 말해, 고유 가용성은 설계 엔지니어링 관점에서 본 순수한 실험실 수준의 가용성입니다. 달성 가용성 또한 모든 지원 요소가 완비된 이상적인 환경을 전제로 합니다. 반면, 유지보수 기술자 입장에서 중요한 것은 운영 가용성입니다. 이는 실제 운영 환경을 고려하기 때문입니다.
가장 중요한 매개변수는 고장률입니다. 제품이 고장나야만 수리 조치가 필요하기 때문입니다. 신뢰성 측면에서 주요 서비스 목표는 평균 고장 간격(Mean Time Between Failure, MTBF)이며, 여기서 “시간”은 제품에 가장 적합한 단위로 표현됩니다. 이 단위는 다음과 같을 수 있습니다:
• 시간: 시간, 일, 주 등
• 거리: 마일, 킬로미터, 노트 등
• 이벤트: 사이클, 갤런, 인쇄 수, 착륙 횟수 등
고객 사용으로 인한 장비 고장은 설계 단계에서 예측되어야 한다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 키보드에 커피를 쏟거나, 프린터에 목걸이를 떨어뜨리거나, 당황한 사용자가 버튼을 마구 누르는 등의 상황은 서비스 요청을 증가시킵니다. 경험이 부족한 사용자의 운영 문제는 서비스 조직에 접수되는 요청의 절반 이상을 차지하는 경우도 많습니다. 고객이 인식하는 고장은 기술적 정의와 다를 수 있지만, 고객의 우려는 기업이 반드시 대응해야 할 사항입니다.
운영 중 정지 시간이 중요하지 않은 작업의 경우, 신속하게 대응하는 유지보수 조직의 필요성도 크지 않습니다. 그러나 제조 공정에서 자동화 시스템이나 기타 공정 요소의 성능이 전체 공정 성능과 직접적으로 연관되어 있는 경우, 정지 시간은 플랜트의 수익 창출 능력과 직결됩니다. 이러한 조건에서는 대응 시간이 곧 플랜트의 수익을 의미합니다.예를 들어, 시간당 10,000달러 상당의 제품을 생산할 수 있는 플랜트가 하루 24시간, 주 7일 운영된다면, 하루 정지 시 약 240,000달러의 수익 손실이 발생하게 됩니다. 이러한 유형의 플랜트에 24시간 이내 대응은 전혀 만족스럽지 못한 수준입니다. 반면, 배치(batch) 방식으로 운영되는 제조 플랜트가 다른 제품의 일정으로 인해 당장 해당 배치를 완료할 필요가 없다면, 24시간 이내 대응도 수용 가능할 수 있습니다.
예를 들어, 일반적인 자동차는 몇 년 전의 차량보다 더 낮은 상대적 비용으로 더 많은 효용을 제공합니다. 그러나 여전히 정비는 필요합니다. 과거에는 점화 플러그 교체나 카뷰레터 조정이 자주 필요했지만, 이제는 연료 분사 방식이 카뷰레터를 대체하였습니다. 단순한 인젝터 청소만으로도 과거 카뷰레터에 있던 여러 개의 플로트, 밸브, 개스킷을 대체할 수 있으며, 고장도 줄고 성능도 향상되었습니다. 과거에는 매주 발생하던 컴퓨터 관련 고장이 이제는 수년에 한 번 발생하는 수준으로 줄어들었습니다.
서비스 수준 계약(Service Level Agreements, SLAs)은 장비가 서비스 요청 당일 내에 정상 작동 상태로 복구될 것을 요구하는 경우가 점점 많아지고 있으며, 4시간, 2시간, 혹은 그보다 더 빠른 수리를 명시하는 경우도 있습니다. 필수 장비가 장시간 작동하지 않으면 신체적, 재정적으로 큰 피해를 초래할 수 있습니다.
예를 들어, 반도체 생산 공장의 생산 라인이 정지되면 시간당 100,000달러의 손실이 발생할 수 있습니다. 자기공명영상(MRI) 장비가 작동하지 않으면 시간당 4,000달러의 수익 손실이 발생하며, 인명에 위험이 있는 경우 그 피해는 더욱 커집니다. 대도시 전화 시스템의 중앙 컴퓨터가 고장 나면, 도시 전체가 마비될 수 있습니다. 다행히도 장비의 신뢰성과 가용성(uptime)은 점점 향상되고 있어 고장 발생 빈도는 줄어들고 있습니다. 그러나 고장이 발생했을 때는 그 지원 솔루션이 종종 복잡합니다.
34.3.2 유지보수의 진화
최근 몇 년간 유지보수 기술도 빠르게 변화하고 있습니다. 모든 장비에 대해 고정 주기 예방 정비가 적절하다는 기존의 개념은, 이제 신뢰성 기반의 조건부 정비(on-condition) 및 상태 모니터링(condition monitoring) 방식으로 대체되고 있습니다. 유지보수의 절차는 그림 34-3에 나타나 있습니다.
많은 부품들이 이제는 조직 수준이나 중간 수준에서 정비되기보다는 폐기되는 경우가 많아졌습니다. 유지보수의 다단계 체계는 점차 단순화되어, 사용자 참여 확대, 현장 수준의 1차 및 2차 유지보수, 그리고 제3자 또는 원제조사(Original Equipment Manufacturer, OEM)의 서비스 조직으로부터 직접 지원받는 방식으로 진화하고 있습니다. 진단을 지원하고 예방 정비의 필요성을 예측하기 위한 전문가 시스템과 인공지능도 개발되고 있습니다. 부품은 종종 필요 시점에 공급업체로부터 직접 제공되므로, 유지보수 조직이 대규모 부품 재고에 자금을 묶어둘 필요가 없습니다.
34.3.3 장치 성능의 자동 분석
서비스성을 고려한 내구성 있는 제품 설계에 대한 관심과 자원 투입이 증가하고 있습니다. 내구성 있는 장비는 한 번 설계되고 제작되지만, 수년간 유지보수가 필요합니다. 설계 주기가 6개월에서 3년 이하로 짧아지고, 제품 수명이 컴퓨터는 약 3년, 병원용 멸균기, 경보 시스템, 일부 항공기는 40년 이상에 이르기 때문에, 초기 유지보수성에 대한 투자는 조직에 수년간 긍정적이거나 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
회사가 자사 제품의 유지보수 서비스를 통해 수익을 창출하는 경우, 우수한 설계는 사용자 만족도, 반복 구매, 서비스 인력의 부담 감소, 장기적인 수익 증가 측면에서 높은 투자 수익률을 가져옵니다. 많은 기업에서는 서비스가 제품 판매만큼 많은 수익을 창출하며, 서비스에서의 수익률이 더 높은 경우도 많습니다. 제품은 처음부터 제대로 설계되어야 하며, 이는 상태 모니터링과 조건부 정비를 가능하게 하는 유지보수성에서 그 효과가 발휘됩니다.
장비 특성을 측정하는 계측기는 유지보수 컴퓨터에 직접 연결되기 시작했습니다. 마이크로프로세서와 센서를 통해 진동 수치, 압력 차이, 온도 및 기타 비파괴 검사(Non-Destructive Test, NDT) 데이터를 기록하고 분석할 수 있습니다. 현재 이러한 측정값은 주로 경보 장치나 기록 장치를 작동시키며, 개별적으로 분석됩니다. 물론, 보다 정밀한 점검 및 예방 정비의 필요성을 알리는 자동 제어 시스템도 이미 사용되고 있습니다. 이러한 장치는 터빈이나 압축기와 같은 고가 장비에 대해 확실한 비용 효율성을 보이고 있습니다.
지능형 장치 관리(Intelligent Device Management) 분야에서도 진전이 이루어지고 있어, 전기, 전자, 유압, 기계, 광학 장비 등 다양한 장비가 성능 저하를 감지하면 “본사에 연락(call home)”할 수 있게 되고 있습니다. 상태 모니터링을 위한 추세 분석은 컴퓨터 기록을 통해 지원될 수 있습니다.
또한, 컴퓨터 프로그램에는 장비에 대해 동시에 수행해야 할 다른 작업 지시서가 있는지를 표시하는 기능도 설계되어야 합니다. 예를 들어, 개조(modification)는 다른 작업이 예정되어 있을 때까지 보류하고, 장비가 다른 유지보수 작업으로 인해 정지된 시점에 함께 수행하는 것이 가장 효율적입니다. 이와 유사한 방식으로, 긴급 작업 지시서가 있을 경우, 동시에 수행 가능한 예방 정비 작업이 있는지도 확인해야 합니다. 여러 번에 걸쳐 소규모 작업을 수행하는 것보다, 한 번의 정지 시간 동안 모든 작업을 완료하는 것이 일반적으로 더 효과적입니다.
성능 저하가 발생하기 전에 부품 교체 필요성을 스스로 인식하고 “본사에 연락”할 수 있는 제품은 고객과 지원 조직 모두에게 큰 이점을 제공합니다. 다만, 이러한 기능을 구현하는 데 드는 노력과 얻을 수 있는 이익 간의 경제적 균형을 고려해야 합니다. 예를 들어, 스마트 냉장고와 같은 장치에 대해 광범위한 통신 연결을 구축하는 것은 경제적으로 타당하지 않을 수 있습니다. 그러나 여러 사람에게 영향을 미치는 업무용 장치는, 장비가 작동 불능 상태가 되기 전에 서비스 기능에 경고를 보내는 원격 모니터링 기능을 갖춘 지능형 장치 관리(IDM)가 필요합니다.
현장 기술자에게는 “출발 전에 알고 있는 것”이 매우 큰 도움이 됩니다. 이를 통해 적절한 부품을 준비하고, 예상되는 상황에 대한 지식을 갖춘 상태로 현장에 도착할 수 있습니다.
응답 시간(Response Time)과 복구 시간(Restore Time)의 차이를 인식하는 것도 중요합니다. 응답 시간은 서비스 요청이 접수된 시점부터 기술자가 현장에 도착할 때까지의 시간입니다. 복구 시간은 장비를 실제로 수리하는 데 걸리는 시간을 포함합니다. 과거의 서비스 계약은 주로 응답 시간만을 명시했지만, 현재는 복구 시간까지 포함하는 경우가 많습니다. 응답은 ‘행동’이고, 복구는 ‘결과’입니다.
운영을 복구하기 위해 기술자가 특정 부품을 필요로 하는 경우가 많다는 점이 과제입니다. 현장 교체용 부품(Field Replaceable Units, FRUs) 중에는 고가이면서 자주 사용되지 않는 부품도 많습니다. 따라서 정확한 진단을 통해 필요한 부품을 사전에 파악하지 못하면, 기술자가 고객 현장에 도착한 후에야 필요한 부품이 없다는 사실을 알게 되는 경우가 발생할 수 있습니다.
진단은 서비스 호출 중 가장 시간이 많이 소요되는 부분입니다. 복구 시간이 4시간으로 요구되는 서비스 호출에 대응하는 기술자는, 현재 작업을 마치고 새로운 고객에게 이동하는 데만 1시간 이상을 소비하는 경우가 많습니다. 여기에 진단 시간이 추가되면, 기술자는 어떤 부품이 필요한지 파악하기도 전에 4시간 중 2시간을 쉽게 소모할 수 있습니다. 따라서 부품을 신속하게 확보하는 것이 매우 중요해집니다.
정보의 가치는 점점 더 커지고 있으며, 정보가 재고를 대체하고 있습니다. 특정 부품이 사용되었다는 사실을 정확하고 시기적절하게 파악할 수 있다면, 회사는 해당 부품을 자동으로 승인된 재고 보관소에 재공급하도록 조치할 수 있으며, 심지어는 다음에 필요한 부품을 공급할 제조업체에까지 자동으로 통보할 수 있습니다.
조직은 다음 날 상당수의 장비를 큰 어려움 없이 수리할 수 있습니다. 필요한 부품은 중앙 창고에서 하룻밤 사이에 배송될 수 있으며, 이 창고는 필요한 모든 부품을 최소 1개 이상 보유하고 있습니다. 루이빌(Louisville, KY)이나 멤피스(Memphis, TN)에서 자정까지 발송된 주문은 주요 대도시 지역에 다음 날 오전 6시까지 배송될 수 있습니다. 물론 이는 ‘최상의 조건’일 경우입니다. 세계 곳곳에는 기술자가 고장 난 장비에 도달하기 위해 몇 시간씩 외딴 지역을 이동해야 하는 경우도 많습니다. 이러한 기술자는 필요한 모든 부품을 보유하고 있어야 하며, 가능한 모든 부품을 휴대하거나 이동 중에 확보해야 합니다.
서비스 부품은 신뢰를 기반으로 하는 사업입니다. 기술자가 시스템이 필요한 부품을 공급해줄 것이라는 신뢰를 갖고 있다면, 서비스 부품을 최소한으로 보유하게 됩니다. 그러나 신뢰가 낮으면, 기술자는 자신만의 부품 재고를 구축하거나, 하나만 필요한 경우에도 두 개를 주문하고, 간헐적으로 문제가 발생하는 부품을 보관하려 할 것입니다.
연중무휴(24/365)로 필요한 부품은 제3자 물류회사(Third-Party Logistics companies, TPLs)나 지능형 보관함(Intelligent Lockers)을 통해 공유할 수 있으며, 동일 지역을 담당하는 여러 기술자가 각각 부품을 보유할 필요가 없습니다. 재고 보관소에서 택배사, 그리고 기술자에게로의 인계는 지능형 보관함을 통해 원활하게 이루어질 수 있습니다.
현재 대부분의 주문은 회사 창고나 TPL 위치로 전송되며, 이곳에서 주문된 부품을 선별 및 포장하여 발송하고, 택배사에 통보합니다. 이후 택배사는 기술자를 찾아야 하며, 기술자는 하던 일을 멈추고 택배사를 만나 부품을 수령하고 서명해야 합니다. 택배사가 부품을 수령 데스크나 접수처에 두고 가는 방식은 피해야 합니다. 기술자가 도착하기 전에 부품이 분실되는 경우가 많기 때문입니다.
지능형 보관함은 배송 과정의 양쪽에서 인계 절차를 원활하게 해줄 수 있습니다. 수령 담당자는 부품을 지능형 보관함에 넣고, 호출기, 휴대전화, 팩스, 이메일 등 다양한 방법으로 택배사나 기술자에게 부품이 준비되었음을 즉시 알릴 수 있습니다. 이후 수령자는 본인의 편한 시간에 부품을 수령할 수 있으며, 접근 코드를 통해 올바른 사람이 부품을 수령했는지 확인할 수 있습니다.
단일 공급업체가 하나의 지능형 보관함(Intelligent Locker) 시스템을 통해 여러 사용자를 대상으로 부품을 관리할 수 있습니다. 예를 들어, Granger나 The Home Depot는 고가이면서 분실 위험이 높은 공구 및 액세서리를 매장 외부에 설치된 지능형 보관함에 보관함으로써, 고객이 언제든지 주문한 물품을 수령할 수 있도록 지능적으로 판매를 제어할 수 있습니다.
공용 모드(Public mode)를 활용하면 여러 사용자가 지능형 보관함에 물품을 보관하고, 지정된 구매자가 접근할 수 있도록 설정할 수 있습니다. 공급업체는 필요에 따라 공간을 조정하여, 단일 택배사의 순회 배송(milk run)을 통해 여러 회사의 기술자들이 각자 편한 시간에 부품을 수령할 수 있도록 할 수 있습니다. 이러한 ‘제어된 자동판매기(Controlled Automat)’ 방식은 택배사뿐만 아니라, 항공권 배송, 노트북 수거 및 반납, 장비 대여 및 반납 등 다양한 활동에 24시간 활용할 수 있는 기능을 통해 창업자들에게도 큰 관심을 끌 수 있습니다.
통신망, 스마트 빌딩, 보안 센터, 플랜트 계측 시스템의 설치용 부품은 지능형 보관함에 적합한 고부가가치 품목입니다. 이러한 보관함은 트럭, 열차, 항공기에 탑재되어 임시로 필요한 장소에 배치될 수 있습니다. 유선 전화나 데이터 통신, 무선 셀룰러, 전용 주파수, 호출기 주파수 등 다양한 통신 방식이 가능하므로, 설치 위치에 큰 제약이 없습니다.
설치 작업은 일반적으로 구성 관리 없이 혼란스럽게 진행되며, 부품이 사용되었음에도 기록되지 않는 경우가 많습니다. 지능형 보관함은 이러한 문제와 기타 여러 통제 및 정보 부족 문제를 개선할 수 있습니다.
물리적 통제도 중요하지만, 정보 통제 역시 그에 못지않게 중요합니다. 많은 기술자들은 행정 업무로 인해 작업이 지연되는 것을 꺼려합니다. 부품 번호, 사용 내역, 이동 기록 등은 고객 지원에 집중하느라 종종 잊혀지기 쉽습니다. 지능형 보관함을 활용한 활동에서 자동으로 제공되는 정보는 부품 추적, 재주문, 반품 확인, 구성 관리, 수리 계획, 수령 효율성, 청구 처리 등을 크게 향상시킬 수 있습니다.
34.4 장비 고장으로 인한 생산 손실
플랜트 내 서비스 성과는 주로 플랜트 운영을 지원하는 데 중점을 둡니다. 플랜트 내 대부분의 장비 고장은 생산 손실로 이어지므로, 부정확하거나 부적절한 서비스로 인해 발생한 손실을 측정하는 것은 서비스 운영 성과를 평가하는 핵심 요소입니다. 그러나 생산 손실에는 다른 변수들도 영향을 미치기 때문에, 장비 고장으로 인한 손실과 작업자 실수, 설계 미흡, 무작위 고장 등 다른 요인으로 인한 손실 간의 관계를 파악해야만 서비스 기능의 진정한 성과를 평가할 수 있습니다.
이러한 데이터를 장기적으로 기록하면, 전체 생산 손실 중 부적절하거나 부정확한 서비스로 인한 손실 비율을 통해 서비스 부서의 성과를 시각적으로 파악할 수 있습니다. 유지보수로 인한 생산 손실은 문제 정의의 정확성이라는 일반적인 성과 요소의 구체적인 지표이기도 합니다. 효과적인 예방 정비(Preventive Maintenance, PM)는 높은 운영 가용성 확보를 위한 기본적인 지원 요소입니다.
PM은 내구성 있는 장비를 양호한 작동 상태로 유지하고 고장을 방지하기 위한 모든 활동을 의미합니다. 새로운 기술은 내결함성(fault-tolerance), 이중화 부품, 자동 조정 기능, 유압 및 기계 부품을 보다 신뢰성 높은 전자 및 광학 부품으로 대체함으로써 장비의 품질, 신뢰성, 안정성을 향상시켰습니다. 그러나 여전히 많은 부품은 마모되거나, 부식되거나, 손상되거나, 과도한 진동이나 마찰, 오염으로 인해 과열되거나, 심지어 사람에 의해 손상될 수 있습니다. 이러한 문제에 대해 우수한 PM 프로그램은 고장을 예방하고, 가동 시간을 향상시키며, 비용을 절감할 수 있습니다.
성공은 종종 정도의 문제입니다. 현재 투자해야 할 비용과 노력은 미래의 이익과 비교해 평가되어야 하며, 이는 자금의 시간 가치와 단기적 성공과 장기적 성공 간의 비즈니스 우선순위를 함께 고려해야 함을 의미합니다. 시간이 지남에 따라, 컴퓨터화된 유지보수 관리 시스템은 데이터를 수집하고, 이를 분석하여 정확한 의사결정을 지원해야 합니다. 최소한의 정지 시간과 비용을 달성하기 위한 예방 정비와 사후 정비 간의 적절한 균형은 매우 미묘할 수 있습니다.
PM은 고장이 발생하기 쉬운 시점을 피할 수 있도록 예방하고, 고장이 발생하기 직전에 이를 감지하여 피해가 발생하기 전에 수리할 수 있으며, 장비를 설치 당시와 같은 상태로 수년간 유지함으로써 자산 가치를 보존할 수 있습니다. 예측 정비(Predictive Maintenance)는 여기서 예방 정비의 한 갈래로 간주됩니다.
그러나 미숙한 PM은 오히려 문제를 야기할 수 있습니다. 인간은 완벽하지 않기 때문에, 장비를 다룰 때마다 손상의 위험이 존재합니다. 부품을 너무 일찍 교체하면 부품 비용이 증가합니다. PM 활동이 긍정적으로 전달되지 않으면, 고객은 “그 기계 또 고장 났네”라고 인식할 수 있습니다. PM 프로그램은 시간, 자재, 인력, 자금에 대한 초기 투자가 필요하며, 그 성과는 나중에 나타납니다. 우수한 PM 프로그램이 높은 투자 수익률을 가져온다는 데에는 이견이 없지만, 많은 사람들은 즉각적인 수익이 없으면 투자를 꺼려합니다. 이러한 과제는 특히 경기 침체 시기에 두드러지며, 기업은 지출에 대해 빠른 수익을 원하게 됩니다.
PM은 “지금 지불할 것인가, 나중에 더 많이 지불할 것인가”라는 대표적인 사례입니다. PM의 장점은, 생산이 한창일 때가 아닌 계획된 시점에 작업을 수행함으로써, 생산 중단과 수익 손실을 초래하는 고비용 긴급 수리를 피할 수 있다는 점입니다. 우수한 PM은 제품의 수명 주기 동안 비용을 절감해 줍니다.
경제적 요소 외에도, 감정적 요소도 예방 정비에서 중요한 역할을 합니다. 인간의 현실은, 사실보다 인식이 더 많은 주목을 받는다는 점입니다. 따라서 PM 작업과 주기를 안내할 수 있는 사실 기반의 해석을 제공하는 우수한 컴퓨터 정보 시스템이 필요합니다. PM은 동적인 프로세스이며, 장비, 환경, 자재, 인력, 생산 일정, 사용량, 마모 정도, 가용 시간, 예산 등 다양한 변수들을 지원해야 합니다. 이러한 모든 변수는 PM의 방법, 시기, 장소, 담당자에 영향을 미칩니다.
기술은 우리가 사용할 수 있는 도구를 제공하고, 경영진은 그 도구의 사용 방향을 제시합니다. 이 두 요소 모두 성공을 위해 필수적입니다. 이러한 개념은 장비 및 시설 유지보수뿐만 아니라, 상업, 정부, 군, 산업 분야의 현장 서비스에도 동일하게 적용됩니다.
예방 정비 정보의 기반은 장비 기록입니다. 모든 장비 및 유지보수 기록은 전자 데이터베이스에 저장되어야 하며, 유지보수 기록을 전산화함으로써 얻을 수 있는 이점은 그에 비해 소요되는 비용보다 훨씬 큽니다. 고정형 및 이동형을 포함한 모든 주요 장비에 대해 최신 데이터 파일이 존재해야 합니다.
장비 데이터베이스는 PM 외에도 구성 관리, 문서화, 직원 기술 요건, 에너지 소비, 재무, 신규 장비 설계, 부품 요구사항, 조달, 안전, 보증 회수 등 다양한 목적에 필요한 정보를 제공합니다. 필수 데이터 항목은 표 34-1에 제시되어 있습니다.
신규 장비에 대한 데이터는 장비가 조달되는 시점에 컴퓨터 데이터베이스에 입력되어야 합니다. 원 구매 주문서와 선적 문서가 기본 자료가 될 수 있으며, 이후 고정되는 다른 데이터 항목들도 추가로 입력됩니다. 구성(Configuration)에는 다음의 세 가지 단계가 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다:
1. 설계 당시(As designed)
2. 제작 당시(As built)
3. 유지보수 중(As maintained)
이 중 As Maintained 데이터베이스를 지속적으로 최신 상태로 유지하는 것이 가장 큰 과제입니다. 마스터 장비 데이터는 유지보수 시스템의 직관적이고 실시간적인 요소로서 지속적으로 갱신되어야 합니다. 종이 문서를 사용하는 경우, 종종 잊히거나 손상되어 컴퓨터의 단일 마스터 위치에 데이터가 반영되지 않을 수 있습니다. 특히 부품 번호의 개정은 매우 중요하며, 필요한 경우 정확한 부품을 신속하게 주문할 수 있도록 해야 합니다.
우수한 정보 시스템의 특징은 데이터를 한 번만 입력하면 관련된 모든 데이터 필드가 자동으로 갱신된다는 점입니다. 오늘날 많은 유지보수 애플리케이션은 웹 기반으로 제공되어, 컴퓨터는 물론 개인용 디지털 도우미(PDA)나 인터넷 연결이 가능한 휴대전화에서도 접근할 수 있습니다.
컴퓨터는 정보 시스템 기능의 한 구성 요소에 불과합니다. 전자식 PDA, 양방향 호출기(Blackberry), 음성 인식, 바코드 등 다양한 기술이 무선 통신과 함께 유지보수 팀에 도입되고 있습니다. 데이터 입력 기술에 대한 비교적 적은 투자는 실시간 보고, 문제 발견 시 빠른 대응, 현장에서의 정확한 수치 수집, 이동 시간 단축, 재고 부품 확인을 통한 결함 수리 등 그 외 다양한 효율 향상 등 다양한 이점을 제공합니다:
점검 또는 예방 정비(PM) 데이터는 쉽게 수정 가능해야 하며, 컴퓨터 프로그램은 가능한 많은 작업을 자동으로 수행할 수 있어야 합니다. 많은 시스템은 연료 주입 시점, 교대 종료 시점, 기타 정비 시점마다 실제 주행 거리계를 기록하여 계기판 수치를 지속적으로 최신 상태로 유지합니다. 자주 점검하지 않는 장비는 예측된 날짜를 기준으로 PM 일정을 설정할 수 있습니다. 계기판 정보는 일수로 나누어 일일 사용량을 지속적으로 갱신하고, 이를 통해 다음 정비 예정일도 자동으로 갱신됩니다. 점검이나 PM이 완료되어 작업 지시서가 종료되면, 해당 데이터는 자동으로 마지막 수행일을 갱신하고, 이는 다시 다음 예정일을 갱신하게 됩니다.
기업은 예방 정비 절차를 컴퓨터에 저장하고, 작업 지시서가 발행될 때 동시에 출력할 수 있습니다. 대부분의 컴퓨터는 워드 프로세싱 기능을 갖춘 표준 소프트웨어를 통해 절차를 입력하고 수정할 수 있습니다. 컴퓨터 시스템에서 출력되는 문서는 최소화하는 것이 바람직하지만, 점검자가 서명할 수 있는 절차 체크리스트는 책임 있는 작업 수행을 보장하는 데 도움이 됩니다. 특히 중요 장비의 경우, 절차에 대한 단일 지점 통제는 매우 유용합니다. 누군가의 서랍에서 오래된 절차 문서를 꺼내 사용하는 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 한 교대 내에 모든 항목을 완료할 수 없는 경우, 해당 문서는 다음 교대 감독자에게 인계하거나 다음 날까지 보류할 수 있습니다. 완료되면 작업 지시서는 종료되고, 관련 정보는 자동으로 이력 기록에 입력되어 이후 분석에 활용됩니다.
안전 점검 및 법적으로 요구되는 검사는 대부분의 조직에서 컴퓨터 기록으로 관리할 수 있으며, 종이 문서를 보관할 필요는 없습니다. 법적 사유로 종이 기록을 유지해야 하는 경우에는, 부피가 큰 종이 형태보다는 마이크로필름이나 전자 이미지 형태로 보관하는 것이 바람직합니다.
복잡하고 반복되지 않는 작업에서는 여전히 인간이 컴퓨터보다 더 효과적입니다. 반면, 정확한 이력 정보가 필요하고 반복적으로 수행되는 작업에서는 컴퓨터가 인간을 크게 보조할 수 있습니다. 컴퓨터의 성능과 지능형 소프트웨어는 유지보수의 정확한 계획, 일정 수립, 통제를 크게 향상시켜 줍니다.
34.5 성과 지표 및 벤치마크
모든 관리 시스템의 핵심은 달성해야 할 목표를 설정하는 것입니다. 일단 관리자가 목표를 설정하면, 계획, 예산, 기타 관리 프로세스를 실행에 옮길 수 있습니다. 그러나 서비스 관리는 종종 명확한 목표를 설정하는 데 시간을 들이지 않고, 계획 없이 운영되는 경우가 많습니다. 서비스가 회사 수익과 이익의 대부분을 차지할 수 있다는 점에서, 이는 매우 비용이 큰 실수가 될 수 있습니다.
목표는 다음과 같은 조건을 충족해야 합니다:
• 문서화되어야 함
• 이해 가능해야 함
• 도전적이어야 함
• 달성 가능해야 함
• 측정 가능해야 함
각 기업은 자사에 맞는 성과 측정 지표를 개발해야 합니다. 일반적으로 벤치마크(Benchmark) 또는 핵심성과지표(Key Performance Indicators, KPIs)라고 불리는 유용한 성과 지표에는 다음과 같은 항목들이 포함됩니다:
자산 지표 — 장비, 부품, 공구 (Asset Measures—Equipment, Parts, and Tools)
A1. 지원 수준(Support Level) = 총 출고 수량(Total Quantity Issued) / 총 수요 수량(Total Quantity Demanded)
A2. 수요 수용률(Demand Accommodation) = 승인 재고 목록(Authorized Stock List, ASL)에 포함된 SKU 수 / 수요가 발생한 SKU 수
A3. 수요 충족률(Demand Satisfaction) = 출고된 ASL 부품 총 수량 / 수요가 발생한 ASL 부품 총 수량
A4. 회전율(Turnover) = 연간 출고 수량(또는 금액) / 연간 평균 보유 수량(또는 금액)
A5. 긴급 비율(Emergency Rate) = 사용된 긴급 수량(또는 금액) / 총 수요 수량(또는 금액)
A6. 자산 비율(Assets %) = 자산 장부가($ Book Value of Assets) / 작업 가치, 수익, 총비용 또는 이익($ Value of Work, Revenue, Total Costs, or Profits)
A7. 수리 사이클(Repair Cycle) = 고장 발생 시점부터 사용 가능 상태가 될 때까지의 일수
(참고: 이는 a) 기술자가 반품하는 데 걸린 일수, b) 결함 부품 수리 결정 이후의 수리 시간으로 나눌 수 있음)
A8. 수리당 부품 비용(Parts per Unit Repair) = 사용된 부품의 총 비용 / 수리 횟수
A9. 수리 비용 비율(Repair Cost Ratio) = 결함 부품 수리 비용 / 신규 부품 비용
A10. 이상 없음 판정 비율(No Trouble Found, NTF) = 결함이 발견되지 않은 장비 수 / 보고된 전체 고장 수(Total Alleged Failures)
A11. 초기 불량률(Dead on Arrival, DOA Rate) = 모든 원인에 의한 불량 수량(Quantity Defective for All Causes) / 처리된 총 수량(Total Quantity Processed)
비용 지표(Cost Measures)
C1. 총 유지보수 비용(Total Maintenance Costs) = 인건비(Labor $) + 부품비(Parts $) + 출장비(Travel $) + 기타 직접비(Direct $) + 간접비(Indirect $) + 일반 및 관리비(General & Administrative, G&A $)
C2. 인건비(Labor Costs) = 작업 시간(Labor Hours) × 시간당 총 인건비(Loaded Cost per Hour)
C3. 부품 및 자재 비용(Parts and Materials Cost) = 부품(Parts), 소모품(Expendables), 소비재(Consumables)의 직접비(Direct) + 간접비(Indirect)
C4. 생산 손실(Production Loss, Revenue Loss) = 포기된 수익($ Foregone Revenues) 또는 대체 수단 확보 비용(Cost to Obtain Substitute Capability)
C5. 실제 대비 추정(Actual versus Estimated) = 실제 금액, 시간, 이벤트(Actual $, Time, Events) / 추정 금액, 시간, 이벤트(Estimated $, Time, Events)
C6. 1인당 수익(Revenue per Person) = 총 수익(Total Revenue) / 인원 수(Number of People)
C7. 비용 대비 수익 비율(Expense to Revenue Ratio) = 비용($ Expenses) / 수익($ Revenue)
C8. 손익분기점 수량(Break-Even Quantity): 수익(Revenue) = 고정비(Fixed Costs) + 변동비(Variable Costs)
C9. 투자 수익률(ROI, Return on Investment) = 순수익(Net Payback) / 투자금액($ Invested)
장비 지표(Equipment Measures)
E1. 가용성(Availability, Uptime)
Ai (고유 가용성, Inherent Availability) = 평균 고장 간격(MTBF, Mean Time Between Failures) / (MTBF + 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair))
Aa (달성 가용성, Achieved Availability) = 평균 정비 간격(MTBM, Mean Time Between Maintenance) / (MTBM + 평균 정비 시간(M, Mean Maintenance Time))
Ao (운영 가용성, Operational Availability) = 가동 시간(Uptime, Operational Time) / 총 시간(Total Time)
E2. 평균 고장 시간(MDT, Mean Down Time) = 총 고장 시간(Sum of All Down Time) / 고장 발생 횟수(Number of Failure Occurrences)
E3. 평균 고장 간격(MTBF) = 총 시간(Total Time) / 고장 발생 횟수(Number of Failure Occurrences)
E4. 평균 정비 간격(MTBM) = 총 시간(Total Time) / (수정 정비 + 예방 정비 횟수의 합(Total of Corrective + Preventive Occurrences))
E5. 설치 시간(Installation Time) = 설치 시작부터 사용 가능 상태까지의 시간(시간 및 분 단위)
평균 설치 시간(MIT, Mean Install Time) = 전체 설치 시간 합계(Total of All Installation Times) / 설치 횟수(Number of Installations)
예방 지표 (Preventive Measures)
P1. 예방 정비 비율(PM Rate) = 예방 정비 이벤트 수 또는 시간(PM, Events, Time) / 전체 이벤트 수 또는 시간(Total Events, Time)
P2. 예방 정비 완료율(PM Completion Ratio) = 완료된 예방 정비 이벤트 수(PM Events Completed) / 예정된 예방 정비 이벤트 수(PM Events Due)
P3. 평균 예방 정비 시간(Mean Preventive Time) = 모든 예방 정비 소요 시간의 합(Sum of All PM Times) / 예방 정비 발생 횟수(Number of PM Occurrences)
P4. 총 비용 최소화(Minimize Total Costs) = 예방 정비 비용(PM Costs) + 사후 정비 비용(Corrective Costs) + 수익 손실(Lost Revenue)
P5. 결함 탐지율(Defect Detection Rate) = 보고된 결함 총 수(Total Number of Defects Reported) / 점검 횟수(Number of Inspections)
인적 지표 (Human Measures)
H1. 응답 시간(Response Time) = 지원 요청 시점부터 작업 시작까지의 시간(시:분)
H2. 복구 시간(Restore Time) = 고장 통보 시점부터 시스템이 작동 가능한 상태가 될 때까지의 시간
H3. 최초 시도 수리율(First Call Fix Rate) = 첫 시도에 해결된 요청 수(Quantity Satisfied at First Attempt) / 전체 요청 수(Total Requests)
H4. 재방문율(Callback Rate) = 재방문 횟수(Number of Repeat Attempts) / 전체 시도 횟수(Total Requests)
H5. 사고당 시도 횟수(Attempts per Incident) = 전체 시도 횟수(Total Attempts) / 사고 발생 건수(Number of Incidents)
H6. 운영 시간당 유지보수 시간 비율(Maintenance Hour per Operating Hour, MH/OH) = 총 지원 시간(Total Support Hours) / 장비 총 운영 시간(Total Equipment Operating Hours)
H7. 행정 및 지원 비율(Administration and Support Ratio) = 지원 인원 수 또는 비용(Support People Number or Costs) / 전체 인원 수 또는 비용(Total People Number or Costs)
H8. 초과근무 비율(Overtime %) = 초과근무 시간 또는 비용(Overtime Hours or costs) / 총 근무 시간 또는 비용(Total Labor Hours or costs)
H9. 긴급 대 계획 작업 비율(Emergency versus Planned Calls and Time) = 긴급 수리 작업의 수, 시간, 비용(Repair Work Number, Time, Costs) / 전체 작업의 수, 시간, 비용(Total Work Number, Time, Costs)
H11. 작업 적체 일수(Backlog Days Demand) = 총 작업 시간(Demand Total Work Hours) / 일일 작업 공급 시간(Supply Work Hours per Day)
H12. 운영 생산성(Operational Productivity) = 실제 활용 시간(Utilized Time) / 총 유급 시간(Total (Paid) Time)
H13. 달성 생산성(Achieved Productivity) = 표준 단위 산출량(Standard Units Output) / 총 유급 시간(Total (Paid) Time)
H14. 효과성(Effectiveness) = 표준 단위 산출량(Standard Units Output) / 실제 활용 시간(Utilized Time)
예제 :
생산 장비 지원에서 가장 중요한 지표는 **운영 가용성(Operational Availability)**이며, 이는 **가동 시간(Uptime)**이라고도 불립니다. 이는 앞서 정의된 E1 항목, AO 정의에 해당합니다. 운영 가용성은 장비가 실제로 생산에 사용 가능한 시간의 비율을 나타내는 현실적인(real world) 지표입니다.
다음 예시에서는 자동화 장비 한 대를 1년 동안 평가합니다. 1년은 365일 × 하루 24시간 = 총 8,760시간의 가동 가능 시간입니다. 이 장비는 매달 1시간씩 예방 정비를 받으며(연간 12시간), 분기마다 추가로 1시간씩 정비를 받습니다(연간 4시간 추가). 또한, 한 번의 고장이 발생하여 6시간의 다운타임이 있었습니다. 따라서 전체 유지보수로 인한 다운타임은 12 + 4 + 6 = 22시간입니다.
Ao(운영가용성)=총 시간(Total Time) / 가동 시간(Uptime)= (8,760-22) / 8,760 = 8,738 / 8760 = 0.9975 = 99.75% 가동률(Uptime)
이 정도의 성능은 대부분의 운영 환경에서 수용 가능한 수준으로 간주됩니다. 특히 예방 정비가 생산에 영향을 주지 않는 시간에 수행될 수 있다면 더욱 그렇습니다. 유지보수의 과제는 생산에 악영향을 주는 고장을 방지하는 것입니다.
자동화 시스템을 설계하거나 도입할 때, 자동화 전문가들은 수명 주기 비용(Life Cycle Cost)을 고려해야 합니다. 지원 가능성(Supportability)을 위한 설계 지침은 다음과 같습니다:
1. 유지보수 필요 최소화:
- 수명 보장 부품(Lifetime components)
- 높은 신뢰성(High reliability)
- 내결함 설계(Fault tolerant design)
- 넓은 마모 허용 범위(Broad wear tolerances)
- 명확한 예/아니오 표시가 있는 안정적인 설계(Stable designs with clear yes/no indications)
2. 접근성(Access):
- 충분한 크기의 개구부
- 적고 조작이 쉬운 고정 장치
- 적절한 조명
- 큰 손을 위한 작업 공간
- 무거운 장비를 이동하지 않고 접근 가능
- 자주 정비되는 부위는 최상의 접근성 확보
- 다른 부품을 방해하지 않고 FRU(Field Replaceable Unit) 작업 가능
3. 조정(Adjustments):
- 조정 성공 여부의 명확한 표시
- 상호작용 효과 없음
- 공장/보증 조정은 봉인
- 중심값은 0, 시계 방향으로 증가
- 큰 움직임으로 미세 조정 가능
- 우발적 움직임 방지
- 드리프트 및 마모에 대한 자동 보정
- 제어 한계(Control limits)
- 현장 조정 및 허용 오차가 표시된 도면 제공
- 정기 조정 제어부 및 측정 지점은 하나의 서비스 영역에 집중
4. 케이블(Cables):
- 분리 가능한 섹션으로 제작
- 각 전선에 식별 표시
- 끼임, 급격한 굴곡, 마모 방지
- 적절한 클램핑
- 테스트를 위해 연결된 부품을 분리할 수 있을 만큼 충분한 길이 확보
- 전체 사용되는 양의 10% 여분 확보
- 모든 액세서리 및 예정된 변경사항에 대한 배선 준비
5. 커넥터(Connectors):
- 빠른 분리(Quick disconnect)
- 키 정렬(Keyed alignment)
- 예비 핀(Spare pins)
- 플러그는 냉(Plugs cold), 리셉터클은 온(Receptacles hot)
- 오연결 불가능(No possible misconnection)
- 필요 시 습기 방지(Moisture prevention)
- 작업 공간 확보 및 단락 방지를 위한 간격 제공(Spacing provided)
- 라벨 부착 및 양단 동일 색상 표시(Labeled; same color marks at related ends)
6. 커버 및 패널(Covers and Panels):
- 이물질 침입 방지 밀폐(Sealed against foreign objects)
- 독립적으로 분리 가능하며 힌지는 엇갈리게 배치(Independently removable with staggered hinges)
- 실용적인 재질 마감 및 색상(Practical material finishes and colors)
- 이동 고려—바퀴, 손잡이, 강성(Moves considered—castors, handles, and rigidity)
- 관련 제어장치는 함께 배치(Related controls together)
- 밀기, 앉기, 고정, 이동 스트레스에 견딜 수 있어야 함(Withstand pushing, sitting, strapping and move stress)
- 쉽게 탈부착 가능(Easily removed and replaced)
- 제어 패널 외에는 돌출된 손잡이나 노브 없음(No protruding handles or knobs except on control panel)
7. 소모품(Consumables):
- 완전히 소진되기 전에 필요 감지(Need detected before completely expended)
- 넘침 방지를 위한 자동 차단 기능(Automatic shutoff to avoid overflow)
- 독성 노출은 허용 기준 이하로 유지(Toxic exposure under thresholds)
8. 진단(Diagnostics):
- 모든 고장을 감지 및 격리(Every fault detected and isolated)
- 문제 해결 과정에서 장비 손상 없음(Troubleshooting can not damage)
- 자가 진단(Self-Tests) 선호
- 작동/비작동 표시(Go/no go indications)
- 현장 교체 부품 단위로 격리(Isolation to field replaceable unit)
- 동시에 관찰되는 신호는 최대 2개 이하(Never more than two signals observed simultaneously)
- 주요 입출력에 대한 상태 모니터링(Condition monitoring on all major inputs and outputs)
- 주요 구성품의 부분 작동 가능(Ability for partial operation of critical assemblies)
9. 환경 보호(Environment): 장비는 다음으로부터 보호되어야 함
- 고온 및 저온(Hot and cold temperatures)
- 고습 및 저습(High and low humidity)
- 공기 중 오염물(Airborne contaminants)
- 액체(Liquids)
- 부식성 물질(Corrosives)
- 압력(Pressure)
- 정전기, 전기 서지 및 과도 전압(Electrical static, surges and transients)
10. 체결 부품 및 하드웨어(Fasteners and Hardware):
- 수량 최소화(Few in number)
- 한 번의 회전으로 체결(Single turn)
- 분실 방지형(Captive)
- 여러 일반 공구에 적합(Fit multiple common tools)
- 막힘 없음(Non-clog)
- 공통 미터법(Common Metric)
11. 윤활(Lubrication):
- 분해 없이 윤활 가능(Disassembly not required)
- 손상 발생 전 필요 여부 감지 가능(Need detectable before damage)
- 밀폐형 베어링 및 모터 사용(Sealed bearings and motors)
12. 운전 작업(Operations Tasks):
- 명확한 피드백 제공(Positive feedback)
- 관련 제어장치 함께 배치(Related controls together)
- 논리적인 의사결정 흐름(Decisions logical)
- 자가 안내(Self-guiding)
- 내장형 체크리스트(Check lists built-in)
- 안전 실패 방지(Fail-safe)
13. 포장(Packaging):
- 부품 적층 방지(Stacking components avoided)
- 접근 용이성이 교체 필요성 판단에 도움(Ease of access guides replacement need)
- 기능별 그룹화(Functional groups)
- 고온 부품은 위쪽 및 통풍구 근처에 배치(Hot items high and outside near vents)
- 잘못된 설치가 불가능하도록 설계(Improper installation impossible)
- 플러그인 방식의 교체 가능한 부품 사용(Plug-in replaceable components)
14. 부품 및 구성품(Parts and Components):
- 부품 번호 및 개정 수준 표시(Labeled with part number and revision level)
- 손상되기 쉬운 노브 및 버튼은 스위치와 별도로 교체 가능(Breakable knobs and buttons replaceable separate from switch)
- 섬세한 부품은 보호 처리(Delicate parts protected)
- 사용자가 교체 가능한 부품은 장비에 보관(Stored on equipment if user replaceable)
- 표준화되고 일반적이며 검증된 부품 사용(Standard, common, proven)
- 과도한 열에 취약하지 않음(Not vulnerable to excessive heat)
- 평균 정비 간격(MTBM) 파악 가능(Mean time between maintenance known)
- 초기 마모 및 수명 종료 고려(Wear-in/wear-out considered)
15. 작업자 고려(Personnel Involvement):
- 휴대용 장비의 무게는 최대 35파운드(16kg)(Weight for portable items 35 lb. (16 kg.) maximum)
- 최소한의 숙련도로 모든 작업 수행 가능(Lowest ability expected to do all tasks)
- 남녀 모두 사용 가능(Male or female)
- 작업복 고려(Clothing considered)
- 1인 작업 가능(Single-person tasks)
16. 재생, 복원 및 재구성(Refurbish, Rejuvenate and Rebuild):
- 재질 및 라벨은 예상되는 용제 및 물에 견딜 수 있어야 함(Materials & labels resist anticipated solvents & water)
- 배수구 존재(Drain holes)
- 구성 기록은 보기 쉽고 이해 가능해야 함(Configuration record easy to see and understand)
- 외관 부위에는 알루미늄 사용 지양(Aluminum avoided in cosmetic areas)
17. 안전(Safety):
- 인터록(Interlocks)
- 장비 근처에 전원 차단 장치(Electrical shut off near equipment)
- 적절한 차단기 및 퓨즈(Circuit breaker and fuses adequate)
- 고전압 보호(Protection from high voltages)
- 모서리 및 가장자리는 둥글게 처리(Corners and edges round)
- 돌출부 제거(Protrusions eliminated)
- 접지 또는 이중 절연(Electrical grounding or double insulation)
- 경고 라벨 부착(Warning labels)
- 고온 부위는 차폐 및 라벨 부착(Hot areas shielded and labeled)
- 제어장치는 위험 요소 근처에 배치하지 않음(Controls not near hazards)
- 전원 공급 장치에 방전 저항기 및 전류 제한 저항기 설치(Bleeder and current limiting resistors on power supplies)
- 움직이는 부품에는 보호 장치 설치(Guards on moving parts)
- 고온 전선 노출 금지(Hot leads not exposed)
- 유해 물질 방출 금지(Hazardous substances not emitted)
- 방사선은 특별히 고려(Radiation given special considerations)
18. 테스트 포인트(Test Points):
- 기능별 그룹화(Functionally grouped)
- 명확한 라벨 부착(Clearly labeled)
- 일반 테스트 장비로 접근 가능(Accessible with common test equipment)
- 조명 제공(Illuminated)
- 물리적 손상으로부터 보호(Protected from physical damage)
- 관련 조정 또는 제어 장치 근처에 위치(Close to applicable adjustment or control)
- 익스텐더 보드 또는 케이블 사용 가능(Extender boards or cables)
19. 공구 및 시험 장비(Tools and Test Equipment):
- 표준화(Standardized)
- 최소 수량(Minimum number)
- 특수 공구는 장비에 내장(Special tools built into equipment)
- 미터법 호환(Metric compatible)
20. 운송 및 보관(Transport and Storage):
- 서비스 시 이동을 위한 통합 이동 장치 포함(Integrated moving devices, if service needs to move)
- 액체 및 분말은 밀폐 상태로 보관(Captive fluids and powders)
- 실용적인 운반 및 제거 방법(Delivery and removal methods practical)
- 수명이 짧은 부품은 쉽게 분리 가능(Components with short life easily removed)
- 배송 즉시 사용 가능 상태로 제공(Ship ready to use)
현대 유지보수의 기본 원칙은 안전을 최우선으로 고려하고, 예측 예방을 강조하며, 모든 결함이나 오작동을 수리하고, 시스템이 잘 작동하고 있다면 더 나은 성능을 위해 지속적으로 개선하는 것입니다.