시작하며
삼성을 비롯한 국내의 제조기업은 물론 해외의 제조 기업들 역시 막대한 금액을 설비에 투자합니다. 왜냐하면 투자한 설비에서 기업의 영업이익을 끌어올려 줄 양질의 제품들이 나오기 때문입니다.
그래서, 기업들은 막대한 자금을 투자한 설비에서 어떻게 하면 올바른 제품이 생산되고, 설비를 어떻게 하면 유지보수를 잘 해서 투자 대비 더 높은 효과를 얻을 수 있을 것인가에 대한 방법론을 연구하고 그 결과를 제조 산업에 적용하고 있습니다. 그 방법론이 바로 유지보수입니다.
오늘은 제조 산업에서의 유지보수 방법론에는 어떠한 것들이 있고, 어떻게 진화하고 있는지, 그리고 어떠한 문제가 있는지 간략히 알아보도록 하는 시간을 갖으려고 합니다.
유지보수 방법론
제조 산업에서의 유지보수 방법론은 기술의 발달과 연계하여 지속적인 변화의 과정을 거쳐 왔습니다.
1. RM(Reactive Maintenance) 또는 CM(Corrective Maintenance)
초기에는 RM(Reactive Maintenance) 또는 CM(Corrective Maintenance)이라고 불리는 방법론을 일반적으로 적용하였다고 합니다. 아마도 과거에는 지금 보다는 그다지 정교하거나 복잡하지 않은 제품을 생산했기 때문일 것이라고 생각합니다.
이들 유지보수 방법론은 매우 직관적입니다. 장비에 고장이 발생하게 되면 정비를 하는 것입니다. 이러한 방법론은 설비 상태를 지속적으로 감시할 필요가 없기 때문에 당연히 계속적인 비용과 시간이 투자될 필요가 없다는 점에서 유지보수 비용이 적게 드는 장점이 있었습니다.
하지만, 이러한 방법론은 자칫 중요한 국면에서 장비가 고장이 나서 제품 생산을 중단해야 하는 심각한 상황을 유발할 수 있고, 이로 인해 기업의 이미지나 운영에 치명적인 영향을 줄 가능성이 있었습니다.
2. PM(Preventive Maintenance)
위의 RM 또는 CM의 문제점으로 등장한 유지보수 방법론이 PM(Preventive Maintenance)입니다.
PM은 기존의 설비에서 고장이 발생했던 이력을 분석한 후 이를 중심으로 3개월 또는 6개월 정도의 주기를 정해 정비하거나 또는 설비의 이벤트 정보 및 로그 정보를 가지고 고장확률을 예측하는 모델을 제시하기도 하는 방법론입니다.
제조 기업에서는 이런 모델에 기반하여 정비 일정을 조정하는 알고리즘에 대한 연구도 많이 진행하고 있다고 합니다.
3. PdM(Predictive Maintenance)
다음으로 소개할 것인 PdM인데, 최근에 들어 많은 제조기업들이 PdM(Predictive Maintenance) 방식으로 유지보수 방법론의 전환을 시도하고 있다고 합니다.
결국은 비용절감 효과를 최대한 높이기 위해서 설비에서의 고장 발생 원인을 사전에 예측하고 미리 미리 대처하겠다는 것입니다.
이를 위해서 설비 머신에 IoT(Internet of Things) 센서 및 모니터링 시스템 등을 설치한 후 이들 센서와 시스템 등을 통해 설비 머신에서 나오는 정보를 수집 및 분석하여 무엇이 잘못되었는지 미리 확인하고 정비하겠다는 것입니다. 이와 관련된 유지보수 방법론에 대해서는 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다고 합니다.
특히, 연구과정에서 데이터 수집과 관련하여 온도센서, 힘 측정 센서, 지능센서 등 스마트 센서를 가지고 전력소비나 수명을 예측하는 논문도 많이 발표되고 있다고 합니다. 하지만, 이들 논문들의 한계도 존재하는데, 그것은 논문만을 위해서 특정 시스템을 만들어 센서를 달아서 확인을 한 것이기 때문에 논문에서 주장하는 방법론을 현실에 그대로 가져와서 적용하는데 있어서는 어려운 측면이 있다는 것입니다.
따라서, 이러한 논문에서 주장하는 유지보수 방법론을 타제조공정에 적용하여 종합성을 어떻게 검증할 것인지를 확인하는 연구도 병행되어야 할 필요가 있어 보입니다.
4. PsM(Prescriptive Maintenance)
마지막으로 PsM이라는 유지보수 방법론입니다. 이 방법론은 PdM과 유사하지만 수집된 데이터와 추가적인 정보를 종합적으로 분석하여 고장 징후를 찾을 뿐만 아니라 장비 고장을 지연시키거나 완전히 제거하는 방법에 대한 정보도 제공한다는 점에서 PdM과는 차별화됩니다.
마무리 하며
8월 15일 광복절, 한국경제신문에서 “삼성이 한국 경제 지켰다”는 기사를 보았습니다. 요지는 삼성전자가 올해 상반기에만 22조원에 육박한 외화를 국내로 들여왔는데, 들여온 외화를 환전하는 과정에서 원화가치를 방어하는데 기여를 했고, 자금의 대부분을 경기도 평택에 위치한 반도체 클린룸 등의 설비투자 및 연구개발에 사용함으로써 무역수지에도 긍정적 영향을 미쳐 국내총생산 확대에도 기여했다는 것입니다.
삼성은 반도체 설비에 많은 투자를 하고 있습니다. 기술이 발달하면서 반도체의 수요가 급증한 측면이 있고, 앞으로 더 많은 반도체가 요구될 것을 예견하고 있기 때문일 것입니다. 반도체라는 제품을 생산해 주는 설비, 이러한 설비가 제대로 작동해야 삼성이 더 좋은 제품을 생산하고, 그래야 영업이익을 더 많이 낼 수 있습니다. 이런 측면에서 제조기업 입장에서 설비에 대한 유지보수는 굉장히 중요해 보입니다.
지금까지 설비 유지보수 방법론에 대해 살펴보았습니다. 일반적인 내용은 아니지만, 간략히 이해하는데 도움이 되었으면 합니다.
