플랜트를 위한 예측 유지보수 응답 속도 향상 방안

플랜트 자산 성능 플랫폼들을 통합하고, 다양한 산업용사물인터넷(IIoT) 계측 데이터들을 전략적으로 구축 관리하고, 분석 데이터를 신속하게 제시함으로써 플랜트 예측 유지보수를 체계화하는 것이 가능해졌다. 또한 담당 엔지니어들은 다양한 어플리케이션을 통해 언제 어디서나 실시간으로 플랜트 상태를 모니터링하고 유지보수 응답속도를 더욱 향상시킬 수 있다. [편집자 주]

플랜트에서 배선 및 종단 처리에 관련된 비용과 어려움으로 인해, 과거 제조 및 생산 공정에 사용되는 센서는 가장 필수적인 계측에만 제한적으로 사용되었다. 그러나 산업용사물인터넷 (Industrial Internet of Things; IIoT) 개념이 등장하면서 많은 변혁이 시작될 수 있었다. IIoT 기반 무선기기는 기존의 질서와 법칙을 근본적으로 바꾸고 있다.

그러나 더 많은 센서가 꼭 더 나은 비즈니스 성과를 의미하지는 않는다. 안전, 신뢰성, 효율성 및 배출, 생산 등의 분야에서 성과를 향상시키려면 작업 절차에 대한 분석과 권장 조치, 변경이 필요하다.

전문적인 커넥티드 서비스는 추가적인 데이터를 통해 곧바로 성과를 향상시킬 수 있는 방법이어야 한다. 에머슨의 마이크 부드드로(Mike Boudreaux)는 상태 모니터링을 통해 다운타임을 줄이는 공식 신뢰성 프로그램을 위한 비즈니스 사례 개발법을 제시하며, 사례 구축을 위한 4가지 단계를 제안했다.

* 상태 모니터링 전략 개발
* 가치 추정
* 비용 결정
* 투자 수익 (ROI) 계산

1) 상태 모니터링 전략 개발
상태 모니터링 전략 개발에는 공통적인 옵션이 두 가지 있다. 첫 번째는 광범위한 영역과 설비 내 또는 설비 전체에 적용되는 공식 신뢰성 프로그램이며, 두 번째는 특정 중요 장비의 상태 모니터링에 대한 개별 투자 사업 사례의 구축이다.

이 전략은 모니터링할 장비와 모니터링에 사용할 방법을 구별해야 한다. 일부 장비는 투자가치가 없기 때문에 모든 장비에 상태 모니터링을 수행할 필요는 없다. 가장 큰 문제를 발생시킬 장비만 목표로 하면 되는 것이다.

구별 과정은 중요도(장비가 고장난 경우 장비에 미치는 영향)를 바탕으로 이루어져야 하며 사용 기술, 데이터 수집 빈도, 온라인 대 오프라인 수집, 새로운 기술 대 장비에 이미 설치된 기술, 모니터링을 수행할 외부 전문지식 등의 요소를 고려해야 한다.

2) 가치 추정
운영 손실, 비용 증가, 재고 고갈, 안전 위험 증가 등의 측면에서 다운타임의 영향을 이해하여 비즈니스 사례를 구축하는 것이 중요하다. 계산은 모니터링 대상 장비, 지난 1 년간 예상치 못한 정전, 심각한 장비 고장으로 인한 중단 비율, 지속적인 상태 모니터링을 통한 예상치 못한 정전 사태를 예방할 때 예상되는 개선 등 여러 가지 입력값을 기반으로 해야 한다.

이러한 계산은 셧다운, 턴어라운드, 정전(STO) 프로젝트에도 적용된다. 이러한 가정은 정전 전 상태 모니터링 정보를 바탕으로 장비에 필요한지 여부를 결정할 수 있어 정전 중의 유지보수 업무를 줄일 수 있다는 사실에 근거한다.

3) 비용 결정
비용에는 기술에 대한 투자 뿐만 아니라 사람, 공정, 기술에 대한 비용도 포함된다. 예를 들어, 공정 개선 작업에 필요한 시간, 달라진 업무와 신기술을 사용하는 방법을 익힐 교육 시간, 반복되는 상태 모니터링 비용 등을 고려해야 한다. 어떤 신기술이 필요한지는 물론, 어떤 기존 기술을 활용할 수 있을지 고려하는 것도 중요하다. 즉 새로운 센서 및 장치, 게이트웨이, 인프라, 설치 및 통합 서비스를 모두 고려의 대상에 두어야 한다.

4) 투자 수익(ROI) 계산
프로그램 각 연도에 대한 혜택과 비용을 각각 합산하고, 연간 현금 흐름(편익 – 비용)과 누적 현금 흐름(누적 편익 – 누적 금액)을 계산해야 한다.

이 요소들로 내부 수익률(IRR)을 계산하고 여러분 기업의 내부 자본 비용과 비교해 볼 필요가 있다. IRR은 잠재적 투자의 수익성을 평가하는데, Excel에서 할 수 있는 반복 기능이기도 하다. 조직 내 회계 부서에서 현재 투자에 필요한 목표 비율을 알려줄 수도 있다.

계획되지 않은 다운타임 감소는 매년 반복되는 항목이며, STO 효율성 향상은 주기적으로 발생한다. 상태 모니터링은 연간 비용으로, 구현 비용은 한 번 발생한다.

플랜트 상태 데이터를 자동 수집해 유지 보수 대응 시간 단축

에머슨은 공정 운영 팀이 신뢰성, 안전성 및 공정 성과를 위협하는 비정상적인 플랜트 상태를 보다 쉽게 포착, 보고 및 대응을 지원하는 AMS Trex 커뮤니케이터의 새로운 어플리케이션을 제시했다. 새로운 어플리케이션인 AMS Inspection Rounds는 담당자가 현장 상태 데이터를 정확하게 기록하고 의사 결정자가 효과적인 조치를 취할 수 있도록 다른 플랜트 시스템에 데이터를 자동으로 전송할 수 있도록 한다.

대부분의 플랜트는 센서로 식별되지 않는 비정상적인 플랜트 상태를 감지하기 위해 수동 검사에 의존한다. AMS Inspection Rounds를 사용하면 담당자가 비정상적인 장비 소음, 누출, 냄새, 과도한 부식 또는 안전 위험 등과 같은 이상 또는 위험 조건을 즉시 데이터화 할 수 있다. 상태 데이터는 규정 준수 및 감사를 위해 시간을 기록하여 AMS Trex에 실시간으로 입력된다.

AMS Inspection Rounds는 유선 또는 보안 Wi-Fi 로 연결되어 다른 플랜트 시스템에 상태 데이터를 전달하기 때문에 수동 입력작업이 사라진다. 또한 현장에 있는 운영 및 유지 관리 담당자는 자동화된 업무 절차에 따라 일할 수 있어 오류를 줄이면서 일관적이며 반복 가능한 상태 데이터 수집이 가능하다.

에머슨 자동화 솔루션의 제품 관리, PlantWeb 및 신뢰성 솔루션 부문 부사장인 마니 야나드하난(Mani Janardhanan)은 “경로 기반(Route-based) 검사는 담당자를 위험에 빠뜨릴 수 있는 비정상적이고 안전하지 않은 상태를 구별하기 위한 주요한 방어 전략이다. AMS Inspection Rounds는 안전과 신뢰성에 영향을 미치는 문제를 조기에 감지, 보고 및 해결하는데 도움을 준다.” 라고 말했다.

사용자는 경로, 상태, 경고 및 작업 항목의 명확한 대시보드로 문제 해결을 위한 단계를 보다 신속하게 확인하고 일정을 조정할 수 있다. 전자식 경로 데이터 관리는 종이에 직접 기록하는 방식을 전자 데이터화하여 시간을 절감하고 감사 추적을 간소화한다. 이로서 담당자는 보다 중요한 작업에 집중할 수 있다. 운영 및 유지 관리 팀도 기록 데이터에 액세스하여 반복적인 문제의 근본 원인을 파악 및 해결할 수 있다.

소프트웨어 업그레이드로 예측 유지보수 응답 속도 향상

에머슨은 사용자가 언제 어디서나 기계 상태 문제를 더 신속하게 식별하고 조치를 취할 수 있도록 새로운 가시성 도구와 모바일 액세스로 AMS 장비 관리자의 예측적 유지보수 및 분석 소프트웨어 성능을 개선했다. AMS 장비 관리자와 Plantweb™ Optics 자산 성능 플랫폼의 새로운 통합으로 워크플로를 자동화하여 유지보수 및 운영 팀이 예외적인 상황에 집중하여 더 신속한 의사 결정을 내릴 수 있도록 지원한다.

조직이 지속적이고 안전한 운영을 위해 채택하는 장치와 센서의 수가 눈에 띄게 증가하고 있다. 이러한 장치의 데이터 우선순위를 정하지 않으면 문제를 파악하기 어려워 운영자가 긴급한 문제가 무엇인지 신속하게 판단하기 어려워진다. 새로운 AMS 장비 관리자 대시보드는 중요한 데이터를 자동으로 필터링하여 Plantweb™ Optics를 통해 사용자의 모바일 장치로 전달함으로써 이러한 문제를 해결한다. 사용자는 즉각적인 모바일 경고를 통해 잠재적인 결함이 있는 기기를 더 신속하게 식별 및 분석할 수 있다.

또한 새로운 AMS 장비 관리자 대시보드는 대화형 특성을 더욱 강화시켰으며 사용자가 자산 경보의 근본 원인을 조사하여 신속하게 찾아낼 수 있도록 한다. 사용자는 문제가 발생한 자산을 클릭하였을 때 장비 결함 상태를 조기에 표시하는 에머슨의 PeakVue와 같은 분석 도구를 이용하여 상태 데이터를 분석하고 전반적인 자산 상태에 대한 명확한 지표를 받을 수 있다. 새롭게 선보이는 분석 북마크 기능으로 사용자는 중요한 문제를 간편하게 모니터링할 수 있다. 사용자가 추가 검토 또는 조치가 필요한 경고나 상태를 파악하는 경우 다른 의견을 수렴하기 위해 해당 항목에 플래그를 지정할 뿐 아니라 조치를 취하거나 특정 자산을 재방문할 수 있도록 알림으로 활용할 수도 있다.

AMS 장비 관리자의 제품 매니저 션 키(Sean Key)는 이렇게 설명한다. “오늘날 제조 분야 선두업체들은 담당자들이 어디에서든지 신속하게 기기 상태 데이터를 확인할 수 있는 것이 필수라는 사실을 알고 있다. Plantweb™ Optics는 AMS 장비 관리자 통합을 통해 목표에 맞게 설정한 데이터를 모바일 장치로 전달함으로써 사전 예방적인 자동화된 워크플로를 구축하였다. 이를 통해 응답 시간이 빨라지고 가동 중단 시간이 줄어들며 운영 효율성이 개선된 것은 당연한 결과이다.”

플랜트는 장비가 제대로 작동하는지 확인하기 위해 정기적인 유지 관리가 필요하다. 해당 경로가 신속하고 적절히 완료되었음을 확인하면 상세한 보고서를 작성 및 분석하게 된다. AMS 장비 관리자는 작업자 중심으로 설계된 그래픽 디스플레이의 운영자 대시보드에서 상세한 정보를 확인하여 경로 관리를 단순화한다. 사용자는 보고서를 실행하지 않고도 한눈에 지연되거나 완료되지 않은 경로를 식별할 수 있다.

AMS 장비 관리자와 Plantweb™ Optics는 Plantweb 디지털 에코시스템의 일부로서, 플랜트 운영자와 기술자가 자산 및 공정의 상태와 성능에 대한 새로운 통찰력을 갖추고 사후정비에서 사전예방적 유지보수 방식으로 전환할 수 있도록 지원한다. 이를 통해 가동중단 시간을 줄이고 유지 비용을 절감할 수 있다.

AMS 장비 관리자를 사내 또는 클라우드에 설치하여 소프트웨어 설치 관리를 위한 현장 정보 기술의 필요성을 줄일 수 있다. 또한 에머슨은 AMS 장비 관리자 데이터베이스를 최대 32GB까지 확장하여 사용자가 모든 자산 데이터를 한 번의 설치로 통합할 수 있도록 한다.©

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