공장에서 기계를 수리하는 작업자

사전 예방 유지보수란 무엇인가요?

사전 예방적 유지 관리, 정의

사전 예방 유지보수는 자산에서 문제가 오작동이나 고장으로 이어지기 전에, 그 문제를 미리 찾아내고 해결하는 데 초점을 맞춘 전략적 유지보수 방식입니다. 

사전 예방 유지보수 전략을 도입하는 조직은 일반적으로 다양한 자산 유지보수 방식의 요소를 결합하여, 조직의 요구에 맞는 하나의 통합된 접근 방식으로 운영합니다.

효과적인 사전 예방 유지보수 전략은 과거 데이터를 기반으로 한 구체적인 유지보수 계획에서 시작됩니다. 그 다음 조직은 자산의 기능이 핵심 비즈니스 프로세스에 얼마나 중요한지, 그리고 해당 자산의 고장이 계획되지 않은 다운타임을 얼마나 유발할 가능성이 있는지를 기준으로 자산의 우선순위를 정합니다.

이러한 최신 데이터 기반 접근 방식은 팀이 과거보다 더 이른 시점에 장비 고장의 잠재적 원인을 파악하고, 비용이 많이 드는 긴급 수리가 필요해지기 전에 선제적으로 대응할 수 있도록 도와줍니다.

일반적으로 사전 예방 유지보수 프로그램은 디지털 워크플로를 생성하고, 작업 지시를 자동화하며, 자산 가동 시간을 높이는 소프트웨어 솔루션인 전산화 유지보수 관리 시스템(CMMS)에 기반합니다.

선제적 유지보수 전략의 핵심 구성 요소

성공적인 사전 예방 유지보수 프로그램은 일반적으로 네 가지 핵심 역량을 기반으로 합니다.

  • 상태 모니터링: 상태 모니터링(CM)은 실시간 데이터를 활용해 자산 상태를 평가하고, 상태 기반 유지보수를 수행하여 고장을 예방하는 자산 유지보수 방식입니다. 일반적으로 CM은 자산의 다양한 부품과 구성 요소에 부착된 IoT 센서를 통해 데이터를 지속적으로 수집하는 방식으로 이루어집니다. 이러한 센서는 압력, 온도, 진동 수준에서 발생하는 이상 징후를 감지할 수 있습니다. CM은 장비 고장으로 이어지기 전에 잠재적인 문제를 찾아내고 해결하는 데 중요한 툴입니다.
  • 예측 분석: 예측 분석은 자산의 성능과 상태에 관한 과거 데이터를 분석하는 활동입니다. 그 다음 조직은 이 정보를 IoT 센서로 수집된 실시간 데이터와 비교합니다. 머신러닝(ML) 알고리즘을 활용하면, 예측 유지보수 툴은 자산 성능에서 나타나는 추세를 분석해 문제가 심각해지기 전에 그 징후를 포착할 수 있도록 유지보수 팀을 지원합니다. 예측 분석은 유지보수 팀이 불필요한 유지보수 작업을 줄이면서도 성능을 최적화하고 자산 수명을 연장할 수 있도록 지원합니다.
  • 근본 원인 분석: 가장 고도화된 사전 예방 유지보수 전략을 적용하더라도 자산 고장은 발생합니다. 이러한 상황이 발생하면, 근본 원인 분석(RCA)(증상이 아니라 자산 고장의 근본 원인을 식별하는 활동)이 향후 장애를 방지하는 데 매우 중요합니다. 유지보수 팀은 장비 고장의 근본 원인을 분리하고 해결함으로써 동일한 문제가 다시 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이는 전반적인 유지보수 방식의 지속적인 개선으로 이어집니다.
  • 전산화 유지보수 관리 시스템(CMMS): CMMS는 조직의 핵심 유지보수 운영을 자동화하고 효율을 높여주는 소프트웨어 플랫폼입니다. 최신의 고급 CMMS 툴은 조직이 자산 유지보수 프로그램 전반에 걸쳐 최첨단 기술을 종합적으로 적용할 수 있도록 지원합니다. 강력한 CMMS는 자산의 위치, 상태, 성능을 체계적으로 추적할 수 있습니다. 또한 CMMS는 작업 지시를 자동화하고, 복잡한 유지보수 일정을 효율적으로 관리할 수 있습니다. 또한 가동 시간과 유지보수 비용과 같은 핵심 성과 지표(KPI)도 추적합니다.
Mixture of Experts | 12월 12일, 에피소드 85

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선제적 유지보수의 5가지 유형

조직은 일반적으로 다섯 가지 핵심 사전 예방 유지보수 유형을 기반으로 하며, 각 요소를 조합해 조직에 가장 적합한 유지보수 방식의 조합을 찾아냅니다. 각 유형을 자세히 살펴보겠습니다.

1. 예방 유지보수

예방 유지보수는 부품이 마모되거나 고장 나기 전에 자산을 선제적으로 관리하여 장비 고장을 예방하는 데 중점을 둔 자산 유지보수 방식입니다.

예방 유지보수 일정 수립은 사전 예방 유지보수 프로그램에서 매우 중요하며, 유지보수 팀이 청소나 윤활과 같은 정기 작업을 보다 효율적으로 계획할 수 있도록 합니다.

CM과 예측 분석에서 얻은 인사이트를 기반으로 체계적인 예방 유지보수 일정을 수립하면, 사전 예방 유지보수 프로그램은 예기치 않은 자산 고장과 계획되지 않은 다운타임을 방지하는 데 도움을 줍니다.

2. 예측 유지보수

예측 유지보수는 예측 분석과 머신러닝에 기반한 사전 예방 유지보수 유형입니다. 이 방식은 IoT 센서로 수집된 데이터를 활용해 장비, 부품 또는 구성 요소가 언제 고장 날 가능성이 있는지를 예측합니다.

예측 유지보수는 데이터 중심의 자산 유지보수 방식으로, 기술자가 심각한 고장과 계획되지 않은 다운타임을 피할 수 있도록 자산을 적절한 시점에 수리할 수 있게 합니다.

3. 상태 기반 유지보수

상태 기반 유지보수(CBM)는 자산 상태가 미리 정의된 임계값을 초과할 때 유지보수 작업을 수행하도록 함으로써 예방 유지보수와 예측 유지보수의 요소를 결합한 방식입니다.

예를 들어 CBM을 적용하는 기술자 팀은 자산의 다양한 상태를 지속적으로 모니터링합니다. 이 팀은 IoT 센서가 특정 온도, 윤활 수준 또는 진동 주파수에 도달하면 작업 지시가 자동으로 생성되도록 CMMS를 설정합니다. 이러한 방식은 리소스 배분을 최적화하고, 가장 필요한 곳에 유지보수 작업의 우선순위를 둘 수 있도록 도와줍니다.

4. 신뢰성 중심 유지보수

신뢰성 중심 유지보수(RCM)는 자산의 전반적인 신뢰성에 초점을 맞추고 예측 유지보수와 예방 유지보수 전략을 유지 관리에 통합하여 자산 고장 가능성을 최소화하는 유지보수 접근 방식입니다.

일반적으로 RCM은 비용이나 리소스 배분과 같은 비즈니스 운영 우선순위와 다른 사전 예방 유지보수 방식보다 더 밀접하게 연계됩니다. 그 결과, 팀이 비즈니스 운영에 필수적인 핵심 자산 유지보수에 집중할 수 있도록 도와줍니다.

5. 자동화 유지보수

자동화 유지보수, 또는 IoT 기반 유지보수는 사전 예방 유지보수 중 가장 기술적으로 진보된 형태입니다. 이 방식은 핵심 기능을 위해 인공지능(AI), ML, IoT와 같은 최신 기술에 크게 의존합니다.

자동화 유지보수 방식은 중앙화된 CMMS에서 실시간 데이터 통합과 AI 워크플로 자동화를 활용하여 수작업 개입 없이 여러 자산을 관리합니다. 아직 도입 초기 단계이지만, 자동화 유지보수 방식은 이미 유지보수 프로세스를 크게 간소화하고, 비용 효율적인 운영 방식을 구축하며, 운영 효율성을 높이는 데 효과가 있는 것으로 나타났습니다.

선제적 유지보수의 기업 관점 주요 이점

기업은 다양한 이유로 사전 예방 유지보수 전략을 도입합니다. 기업은 일반적으로 최신 디지털 툴과 기술을 활용해 운영 효율성을 높이고자 합니다.

효과적인 사전 예방 유지보수 전략을 도입했을 때 얻을 수 있는 주요 이점을 살펴보겠습니다.

  • 다운타임 감소: 효과적인 사전 예방 유지보수를 적용한 기업은 잠재적인 문제를 더 빠르게 발견하고, 비용이 많이 드는 고장으로 이어지기 전에 이를 해결할 수 있습니다. 최근 보고서에 따르면 대부분의 기업에서 다운타임의 시간당 평균 비용은 30만 달러를 초과하며, 일부 기업에서는 최대 500만 달러에 이를 수 있습니다.1
  • 유지보수 비용 절감: 사전 예방 유지보수 전략은 초기 도입 시 기술에 대한 상당한 투자가 필요하지만, 시간이 지남에 따라 유지보수 팀이 전체 유지보수 비용을 줄일 수 있도록 돕습니다. 최신 기술과 기법을 활용해 비즈니스 핵심 자산이 고장 나기 전에 수리하면 자산 수명을 연장하고, 자산 성능을 향상시키며, 계획되지 않은 다운타임 발생 가능성을 낮출 수 있습니다.
  • 신뢰성 향상:장비 신뢰성을 높이는 것은 모든 유지보수 프로그램에서 가장 중요한 성과 중 하나입니다. 사전 예방 유지보수 전략은 유지보수 팀이 오작동을 줄이고 시간이 지남에 따라 자산의 기능을 향상시킬 수 있도록 도와주며, 그 결과 조직이 핵심 비즈니스 프로세스에 의존하는 자산을 더욱 고성능이고 신뢰할 수 있게 만듭니다.
  • 안전성 강화: 유지보수에 사전 예방적 접근 방식을 적용하면 자산의 성능과 기능이 향상될 뿐만 아니라, 작업자가 정기 점검이나 일상적인 유지보수 작업을 수행하는 과정에서 부상을 입을 가능성도 크게 줄어듭니다. 예측 및 예방 기법이 자산 관리 프로그램에 통합되면, 자산이 기술자에게 위험한 상황을 초래하는 방식으로 오작동할 가능성이 낮아집니다.
  • 워크플로 개선: CMMS를 활용해 유지보수 데이터를 중앙에서 관리하고 계획된 유지보수를 수행하며 작업 지시를 자동화하면 유지보수 활동을 표준화하고 유지보수 프로그램 전반의 워크플로를 개선하는 데 도움이 됩니다. 구식의 수작업 중심 유지보수 절차를 간소화된 자동화 방식으로 전환하면 관리 효율성이 높아지고 인적 오류 발생 가능성도 줄어듭니다.
  • 데이터 기반 의사결정: IoT 센서를 통해 조직은 자산 성능을 실시간으로 확인하고 이를 과거 데이터와 비교할 수 있습니다. CMMS와 사전 예방 유지보수 전략을 함께 활용하면 유지보수 관리자는 지표를 기반으로 핵심 자산에 대한 보다 정확하고 종합적인 유지보수 계획을 수립할 수 있습니다. 또한 유지보수 관리자는 수리 시점을 비즈니스 요구에 맞게 조정하고 자산의 전반적인 상태를 유지하는 데 기여할 수 있습니다.
  • 자산 수명 연장: 사전 예방 유지보수 전략은 자산 유지 관리를 위한 체계적이고 데이터 기반의 유지보수 계획을 수립하고, 실시간 데이터를 통해 자산 상태를 정밀하게 추적함으로써 자산 수명을 연장하는 데 도움을 줍니다. 시간이 지남에 따라 이러한 접근 방식은 조직이 자본 비용을 절감하고 물리적 자산 투자에 대한 수익을 높이는 데 기여합니다.

선제적 유지보수 활용 사례

사전 예방 유지보수는 다양한 규모와 산업의 조직이 기존의 노후화된 유지보수 방식을 더 현대적이고 데이터 기반이며 기술적으로 발전된 방식으로 전환하도록 돕습니다.

다섯 가지 산업에서 사전 예방 유지보수를 어떻게 활용하는지 살펴보겠습니다.

제조 분야에서의 진동 모니터링

제조 산업은 철강, 섬유, 의약품과 같은 완제품으로 원자재를 전환하는 복잡한 공정을 자동화하는 대규모 고가 자산에 크게 의존합니다.

고급 CMMS 플랫폼에서 관리되는 사전 예방 유지보수 절차는 IoT 센서로부터 데이터를 수집하고 즉시 분석할 수 있습니다. 또한 진동 수준이나 장비 온도가 사전 설정된 임계값을 초과하면 유지보수 팀에 알림을 보내고 작업 지시를 자동으로 생성할 수 있습니다.

에너지 산업에서의 상태 기반 유지보수

전력 회사는 풍력 터빈과 수력 발전 댐의 온도, 압력 및 기타 자산 상태와 성능을 모니터링하기 위해 상태 기반 유지보수에 의존합니다.

최신 CMMS 툴이 성능 지표의 이상을 감지하고 기술자를 자동으로 배정해 주기 때문에, 터빈이나 댐과 같은 대형 고가 자산의 유지보수는 더 안전하고 효율적으로 이루어집니다.

고속철도 산업에서의 예측 유지보수

열차의 속도가 증가하고 제어 시스템이 더욱 복잡해짐에 따라, 예측 유지보수는 승객 안전을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 방식은 열차 구성 요소와 철도 장비에서 수집된 IoT 센서의 실시간 데이터를 분석하고 이를 과거 데이터와 지속적으로 비교합니다.

제조 산업은 철강, 섬유, 의약품과 같은 완제품으로 원자재를 전환하는 복잡한 공정을 자동화하는 대규모 고가 자산에 크게 의존합니다.

시설 관리에서의 예방 유지보수

건물 유지보수를 위한 예방 유지보수 일정은 시설 관리자가 다양한 복잡한 자산을 어떻게 점검하고 관리할지에 대해 더 정확한 판단을 내릴 수 있도록 돕습니다. 이러한 자산에는 난방, 환기 및 공조(HVAC) 시스템, 엘리베이터, 창고 등이 포함됩니다.

예방 유지보수 활동은 기술자가 자산을 정기적으로 점검하고 중요한 부품을 고장 발생 전에 교체할 수 있도록 도와주며, 그 결과 시설을 사용하는 사람들에게 더 안전하고 쾌적한 환경을 제공합니다.

스마트 제조에서의 자동화

고급 CMMS 플랫폼과 기타 사전 예방 유지보수 툴은 복잡한 제조 공정에서 통합 기술을 활용하는 스마트 제조(SM)를 변화시키고 있습니다.

스마트 제조 장비를 추적하는 CMMS는 성능이 사전 설정된 기준에서 벗어나는 시점을 감지하고 부품 또는 구성 요소 교체 일정을 자동으로 생성할 수 있습니다. 자동화는 스마트 제조 유지보수 전반에서 기업 수준의 복잡한 워크플로를 간소화하고 인적 오류를 줄이는 데 기여하고 있습니다.

Mesh Flinders

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

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    각주

    1 ITIC hourly cost of downtime report, Information Technology Intelligence Consulting Corporation, 2024년