신뢰성 중심 유지보수(RCM)는 조직이 제품 생산에 필요한 물리적 자산(예: 기계 또는 툴)을 파악하고, 이를 온라인 상태로 유지하며 최적의 수준으로 운영하기 위한 종합적인 전략을 수립하는 프로세스입니다.
RCM은 각 자산의 용도, 주요 구성 요소, 사용성에 대한 고유한 위협에 알맞게 각 자산에 대한 고유한 접근 방식을 갖춘 고도로 맞춤화된 프로세스입니다. 궁극적인 목표는 장비 가용성을 극대화하는 동시에 자산 교체 필요성을 줄여 비용을 절감하는 것입니다. 구체적인 요구 사항, 전체 프로세스에 대한 중요성, 모니터링 및 유지보수 방법에 따라 모든 자산을 다르게 취급한다는 점에서 다른 유지보수 절차와 다릅니다.
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전문화와 글로벌 공급망으로 인해 장비 제작자와 최종 사용자가 분리되기 전에는 물리적 자산을 구축한 사람이 해당 자산을 사용하는 사람이었기 때문에 고유한 부품에 대한 이해도가 높았던 경우가 많았습니다. 전문화가 진행되고 제품 제작자가 더 이상 최종 사용자가 아니게 되면서, 물리적 자산의 고객은 기계의 부품을 이해하고 해결하기 위한 더 포괄적이고 전략적인 방법론이 필요해졌습니다.
이는 일반적으로 RCM의 근원지로 여겨지는 항공 산업에서 특히 두드러지는 중요한 사안이었습니다. 1960년대에 비행기 추락률이 가속화되면서 항공 업계는 치명적인 추락 사고를 예방할 만큼 충분히 주기적으로 수행되지 않았던 정비 방식을 바꿔야 했습니다. 업계에서는 발생할 가능성이 있는 오류를 파악하는 데 도움이 필요했으며 접근 방식을 변경해야 했습니다. 특정 일정에 따라 개입이 이루어지는 시간 기반 유지보수는 더 이상 작동하지 않았습니다. 일부 연구에서는 유지보수에 소요되는 시간과 비용을 줄이면서 더 전략적으로 관리하면 성과를 개선할 수 있다는 사실이 입증되어 더욱 효율적인 접근 방식이 가능함을 시사했습니다.
사실 신뢰성 중심 유지보수라는 명칭은 1978년 장비 유지보수에 대한 새로운 접근 방식을 통해 항공기 안전성을 개선하기 위한 새로운 프로세스를 체계화하고자 했던 United Airlines에 관한 놀란과 힙(Nolan and Heap)의 보고서에서 유래했습니다. 이 보고서의 영향은 매우 오래 지속되어 거의 모든 RCM 접근 방식이 놀란과 힙의 보고서에서 확립한 미국자동차공학회(Society of Automotive Engineers) JA1011 표준을 떠올리게 합니다.
이제 RCM은 제조 공정 중 유지보수를 실행하는 지능적이고 비용 효율적인 방법으로서 거의 모든 산업으로 확산되었습니다.
신뢰성 중심 유지보수 분석에서는 여러 구성 요소가 서로 조화롭게 작동해야 합니다. 무엇보다도 공장이 원활하게 가동되려면 모든 작업자가 로그인하여 어떤 툴과 장비를 사용하고 있는지 파악할 수 있는 시스템이 필요하므로, 조직은 기계의 마모 정도를 신뢰성 중심 유지보수 프로그램에 통합할 중요한 데이터 포인트로 고려할 수 있습니다.
- 자산 파악: 이 단계에서는 기업이 보유하고 있는 모든 자산을 정의하고 파악합니다. 여기에는 현장의 모든 요소가 포함될 수도 있고, 실제 제품에 기여하는 툴만 포함될 수도 있습니다.
- 평가 기준: 모든 자산을 파악한 후에는 각 자산의 상태를 평가하는 기준 목록을 작성해야 합니다. 일부 조직은 업계 지침을 따르거나 자체 지침을 만들거나 두 가지를 조합하여 사용합니다.
- 사용법에 대한 문서화: 자산이 의도한 대로 설계 및 사용되는지, 아니면 공장의 고유한 사양에 맞게 맞춤화 및 변경되었는지 파악합니다. 그리고 해당 방식이 신뢰성에 어떤 영향을 미치며, 결과적으로 실패하면 어떻게 될지 예상합니다.
- 자산 상태 모니터링: 여기에는 유지보수 또는 교체가 필요한지 여부를 파악하기 위해 개별 자산 또는 장비 내 부품을 일상적으로 모니터링하는 것이 포함됩니다. 실시간 모니터링을 활용한다는 것은 누구나 언제든지 시스템, 툴 또는 프로세스의 상태에 대해 쿼리할 수 있음을 의미합니다. 그 결과 권한 있는 당사자가 언제든지 액세스할 수 있는 대기 시간이 짧은 정보의 지속적인 스트림이 생성됩니다.
- 중요도 분석: 각 자산이 얼마나 중요한지, 실패할 경우 전체 프로세스에 어떤 일이 발생할지 판단합니다.
- 추적: 다음으로, 자산은 모든 자산에 대해 설명하고, 유지보수 프로세스를 체계화하며, 자산의 고유한 중요도를 전체 프로세스에 할당하는 관리 시스템에 입력되고 추적됩니다. 이는 일반적으로 작업 주문, 유지보수 이력 추적, 예비 부품 재고를 추적하는 CMMS를 사용하여 수행됩니다.
- 감지: 자산에 시스템 기능의 상태를 확인하는 자동 센서가 있는지, 아니면 현재 상태를 파악하는 수동 품질 평가 프로세스가 필요한지 확인합니다. 기업은 각 자산의 수동 및 자동 감지 가능성을 분석하여 유지보수 접근 방식을 최적화해야 합니다.
- 실패 확률: 각 자산에는 전반적인 위험, 장애 발생 가능성 원인, 현재 상태에 관한 새로운 관련 정보에 따라 롤링 장애 위험이 할당되어야 합니다. 많은 RCM 프로세스는 FMEA(고장 모드 및 영향 분석)를 사용하여 특정 물리적 자산의 고장 가능성을 판단합니다. 미국 국방부(DOD)는 1940년대에 제품 설계의 잠재적 실패를 파악하기 위한 프로세스 분석 툴로 FMEA를 확립했습니다. 예를 들어, 여러 번의 유지보수 활동이 필요했던 제품은 방금 공장에 도입된 유사한 제품보다 고장 위험이 더 높을 가능성이 큽니다(확실한 것은 아님). 여기에서는 RCM 프로그램에 보편적인 모든 기준(자산 수명, 용도 등)과 특정 자산에 고유한 기준이 고려되어야 합니다.
- 장애의 결과: 자산에 장애가 발생하면 작업장 안전, 생산 지연 및 기타 비즈니스 영향에 영향을 미칠 수 있으므로 어떤 일이 발생할지 또는 그 이유(장애 모드)를 파악하는 것이 중요합니다. 전체 프로세스에 중요한 자산과 덜 중요한 자산의 차이를 알면 기업이 모든 자산을 계속 운영할 수 있는 효과적인 유지보수 전략을 수립하는 데 도움이 됩니다.
- 근본 원인 분석: 자산에 장애가 발생한 경우, 엔지니어는 장애 원인을 파악하고 향후 장애 발생 가능성을 제거하는 새롭고 사전 예방적인 작업을 구현해야 합니다. 여기에는 특정 자산이 성능 표준을 충족했는지 또는 결함이 있는지 파악하는 것도 포함됩니다.
기업에서 수행할 수 있는 유지보수 프로그램에는 크게 네 가지 유형이 있습니다.
수정형 유지보수라고도 하는 이 비용이 많이 드는 유지보수 유형은 사후에 자산 오류를 해결합니다. 고장이 발생한 자산에 대응하는 것은 비용이 많이 들고 제조 공정에 부담이 되지만, RCM을 사용한다면 다른 유형의 유지보수에 더 집중함으로써 이러한 문제를 완전히 방지할 수 있습니다.
예방형 유지보수에는 향후 장애를 예방하기 위해 정기적으로 예정된 유지보수 활동을 수행하는 것이 포함됩니다. 여기에는 구성 요소 세척, 조임 또는 기름칠, 부품 교체와 같이 잠재적인 자산 장애가 발생하기 전에 특정 조치를 취하는 것이 포함됩니다. 예방형 또는 예정된 유지보수에서는 머신 러닝, 운영 데이터 분석 및 예측 자산 상태 모니터링을 활용하여 유지보수 작업자가 예방 작업을 통해 잠재적인 문제를 해결함으로써 유지보수를 최적화하고 안정성 위험을 줄입니다.
이 선제적 유지보수 접근 방식은 센서, 데이터, 사물 인터넷 및 기타 자동화된 모니터링을 사용하여 엔지니어가 유지보수 수행 시점에 대해 더욱 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 지원합니다. RCM의 특징은 필요할 때만 개입하여 유지보수를 제공하는 것이며, 이는 상태 기반 유지보수라고도 하는 예측형 유지보수가 선호되는 이유이기도 합니다.
기업이 유지보수 비용을 피하기 위해 장비 고장을 용인하는 유지보수 전략입니다. 기능 장애를 허용하는 이 유지보수 프로세스는 일반적으로 제품 교체 비용이 예방형 유지보수 또는 예측형 유지보수 비용보다 저렴한 경우에만 의미가 있습니다.
공장 운영이 중단되면 평판 손상, 비용 부담, 성장 둔화 등 심각한 결과가 초래됩니다. 신뢰성 중심 유지보수 프로그램을 성공적으로 구현하면 비용이 많이 드는 전체 생산 중단을 방지하여 다음과 같은 몇 가지 중요한 이점을 얻을 수 있습니다.
자산 RCM은 가장 중요한 자산의 우선순위를 정하여 최적화하고, 자동화 및 기술을 사용하여 비용이 많이 드는 유지보수 작업을 대체하며, 필요한 경우에만 개입하기 때문에 제품을 교체하는 것보다 훨씬 저렴합니다. 이는 불필요한 조치를 피하기 위한 예방형 유지보수가 RCM 전략의 최전선에 있는 경우에도 마찬가지입니다.
기업이 지속가능성 이니셔티브를 추진함에 따라 제품 기능을 유지하고 조기 자산 교체가 필요하지 않도록 하는 것은 기업과 환경 모두에 긍정적인 영향을 미칩니다. 기업은 RCM을 통해 환경, 사회 및 지배구조(ESG) 목표를 달성할 수 있습니다.
잠재적인 장애가 해결 불가능해지기 전에 처리하면 해당 자산을 계속 서비스할 수 있을 뿐만 아니라 자산의 전체 수명도 연장할 수 있습니다.
장비 신뢰성을 바탕으로 공장이 정상적으로 가동되면 기업의 공급망이 계획대로 운영되어 고객이 적시에 납품을 받을 수 있습니다.
하지만 RCM을 구현하는 데 몇 가지 단점이 없는 것은 아닙니다. 훨씬 더 수동적인 프로세스를 가지고 있던 기업은 RCM 프로세스를 구축하는 데 어려움을 겪을 수 있으므로 해결해야 할 사항을 미리 알아두는 것이 좋습니다.
0에서 시작하는 기업의 경우 RCM을 위해 시간, 비용 및 리소스에 상당한 투자를 해야할 수 있습니다. 일부 시나리오에서는 기업에서 기존 장비를 변경하거나 센서 또는 기타 자동화 기술을 통합한 최신 버전으로 교체해야 할 수 있습니다. 이는 초기 CAPEX(자본적 지출) 비용이라고 볼 수도 있지만, 효율성이 향상되고 비용이 많이 드는 고장이 줄어들어 시간이 지나면 비용을 회수할 수 있을 것으로 예상할 수 있습니다.
대응형 또는 예방형 유지보수 모델에서 RCM으로 전환하면 복잡성이 몇 단계 상승합니다. 새로운 시스템을 활용하려면 기술을 교체하고, 포괄적인 프로세스를 구축하고, 인력을 교육해야 합니다.
RCM을 조직에 맞게 체계화하려면 운영 전략과 문화 혁신이 필요하며, 일부 경영진과 직원은 적응하는 데 도움이 필요할 수 있습니다. 모두가 새로운 접근 방식을 수용하도록 하려면 광범위한 교육과 최고 경영진의 촉구가 필요할 수 있습니다.
RCM에는 상당한 자동화 및 기술이 포함되지만, 많은 구성 요소에는 여전히 위험 평가 및 개입 시기와 같은 인간의 의사 결정이 필요합니다. 다른 사람의 결정과 마찬가지로 오류와 실수가 발생할 수 있습니다.
RCM에는 몇 가지 구체적인 단계가 필요하며, 이 모든 단계는 서로 연계되어 작동합니다.
조직은 아무리 단순하더라도 기존 프로세스를 문서화 또는 검토하여 이전에는 유지보수에 어떻게 접근했는지 이해해야 합니다. 이는 경영진에게 RCM을 달성하기 위해 얼마나 많은 작업이 필요한지 보여줄 것입니다.
각 장비를 분석하여 해당 부품을 이해하고 개별 장비가 더 큰 공장에 어떻게 적용되는지 이해해야 합니다. 그 과정의 일환으로서 어떤 자산이 중요한지 파악해야 합니다. 다행히도 CMMS와 같은 스마트 소프트웨어가 스프레드시트와 수동 문서화의 시대를 대체한 지 오래입니다.
장비를 지속적으로 가동하는 방법을 이해하려면 엔지니어, 기계공, 코딩 작업자, 유지보수 작업자, 관련 부서 직원 등 다양한 분야의 팀이 RCM 프로세스를 구축하고 문서화하며 구현에 계속 참여해야 합니다.
SAE JA1011의 지침에 따라 모범 사례를 반영하되 고유한 요구 사항에 맞게 맞춤형으로 프로세스를 만듭니다. 공정 작동 방식은 즉각적인 업그레이드가 필요한 자산, 생산 일정, 마모를 유발하는 수백 가지 기타 단계, 제조 공정을 가장 잘 운영할 수 있는 방법에 따라 달라집니다.
예방형 유지보수는 주기적으로 예정된 유지보수 활동을 수행하여 예상치 못한 미래의 장애를 예방하는 작업입니다. 간단히 말하면 고장이 나기 전에 고치는 것이라고 할 수 있습니다.
IBM은 산업 전반에 걸쳐 기업이 예측형 유지보수를 활용하여 비즈니스 성과를 개선하도록 지원합니다. 5가지 IBM 고객 사례를 확인해 보세요. 5개 산업의 기업들이 클라우드 기반 예측형 유지보수 방법을 도입하여 어떻게 탁월한 성과를 달성했는지 알 수 있습니다.
자산 관리자들은 만반의 준비를 갖춘 조직이라도 가동 중단이 발생하면 어떤 영향을 받을 수 있는지 빠르게 깨닫고 있으며, 이에 따라 직원들이 시간과 비용은 최소화하면서 더 많은 작업을 할 수 있도록 지원하는 자동화된 자산 모니터링 및 유지보수 프로그램의 가치를 높이고 있습니다.
컴퓨터화된 유지보수 관리 시스템의 줄임말인 CMMS는 자산 관리, 유지보수 일정 계획, 작업 주문 추적을 위한 소프트웨어입니다.
근본 원인 분석을 수행하고 문제를 신속하게 해결하기 위한 다양한 툴과 방법론에 대해 알아보세요.
기업은 자산 성능 관리(APM)를 통해 IoT로 유지보수 전략을 개선하여 정보에 입각한 의사 결정을 내리고 예방형 유지보수에서 더욱 예측적이고 처방적인 조치로 빠르게 전환할 수 있습니다.