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1. 스마트 팩토리와 예지 보전이란?

스마트 팩토리(Smart Factory)

독일에서 인더스트리 4.0(industry 4.0)에서 4차 산업혁명이라는 용어가 처음 등장하면서 여러 분야에서 많은 변화를 일으켰습니다.

특히 4차 산업혁명으로 인해 제조 산업의 핵심적인 변화는 스마트 팩토리(Smart Factory)화입니다.

사물 인터넷(IoT), 인공지능(AI), 로봇 및 빅데이터 분석 등 첨단 기술이 융합된 지능화된 공장

현대자동차에서는 21세기 들어 생산 현장 노동인구가 감소하면서,

문제 발생 시 대처 능력이 이전보다 떨어진다는 단점을 얘기하며

ICT 기술로 보완하고 개선하고 있다고 합니다.

또한, 코로나19 사태로 인해 스마트 팩토리의 전환이 가속화되면서 생산의 무인화 및 자동화가 가능한 고가의 스마트한 설비들을 도입했습니다.

이러한 설비는 구입 및 설치 비용 외의 유지 보수를 위한 비용도 막대하기 때문에 중요한 자산으로 인식하고 있습니다.

그래서 효율적이고 체계적으로 안전하게 관리하기 위한 새로운 예지 보전 방법을 도입하고 있습니다.

ISO에서 정의된 예지 보전은 설비의 사용 수명을 유지하거나 연장하기 위해 기능 구조, 시스템 또는 구성 요소의 열화를 감지하거나 방지하는 고정된 일정 또는 규정된 기준에 따라 수행되는 유지 관리를 의미합니다.

기존에는 아래의 사진과 같이 숙련된 전문 인력이 소리를 듣거나 직접 진동을 느끼는 방식 등으로

전문가가 이상 유무를 판단하거나 부품 교체 주기에 맞춰 점검 및 일괄 교체하는 형태가 보편적이었습니다.

과거의 설비 예지 보전 Patrol 방식 (출처: dreamtime)

이 후 정비 비술이 발전했지만, 여전히 큰 비용과 복잡한 설치 과정, 고급 인력이 있어야 합니다.

수집한 전동기 데이터는 고도로 숙련된 전문가가 해석해야 하며, 이 과정에서 종종 휴먼 에러가 발생합니다.

하지만, 복잡하고 다양한 설비들을 관리하고 운영하기 위해서는 기존의 방식보다 발전된 예지 보전 기술이 필요하게 되었습니다.

설비의 고장은 막대한 손실을 불러옵니다.

다운타임(downtime)동안 발생하는 손실 (출처: MotorSense)

설비 고장은 보수적인 추산으로도 연 3~5%의 확률로 발생하며 설비 고장으로 인한 비용은 설비 자체의 수리/교체 비용에 그치지 않습니다.

인건비, 생산 중단에 따른 피해, 원재료/반재료 손실, 품질 관리 비용 등으로

업종에 따라 시간당 2천만원에서 70억원의 막대한 손실이 발생합니다.

해당 기사를 보면 알 수 있듯이,

삼성전자 평택 사업장은 2019년 28분간 멈춰 500억 이상의 손해를 입었습니다.

반도체 공장은 정전이나 장비 고장 등의 원인으로 잠시라도 멈추면 규모에 따라 억에서 조 단위의 금액 피해가 발생합니다.

공장이 멈추면 생산하던 웨이퍼를 전량 폐기해야 하기 때문입니다.

설비의 고장으로 인한 다운타임(downtime)이 없도록 미리 고장을 예측하여 다운타임 시간을 줄인다면 기업의 막대한 손실을 줄일 수 있을 것입니다.

지금까지 스마트 팩토리와 예지보전 및 필요에 대해 알아봤습니다.

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