설비의 유지보수시기를 결정하는 메커니즘

설비의 유지보수시기를 결정하는 메커니즘

-------------------------------------------------------------------------------------

유지보수(Maintenance)로 번역되는 용어는 수리(Repair)와는 다르다. Repair를 하기 위한 계획절차와 시스템을 포함하기 이전에 Maintenance는 Repair를 하지 않기 위한 엔지니어링 절차이다. 약간 의미가 모호하게 들릴 수 있지만 협의의 Maintenance는 예지보전(Predictive maintenance, PdM)에서는 설비의 수명을 늘려 신뢰성(Reliability)을 확보하기 위한 과정이므로 수리를 최소화하는 것이 최선의 방법이며 이는 광의의 Maintenance에 관한 시스템(인력, 기술, 계획, 교육, 절차 등)이 잘 되어 있어야 가능한 일이다.

보수시점의 결정

아무리 Maintenance시스템이 잘되어 있어도 언젠가 수리(Repair)는 필요할 것이다. 불가피한 돌발사고 및 정지를 방지하기 위해서 상태모니터링(Condition monitoring)시스템도 장착되어 있고 정기적으로 정밀진단 및 고도의 기술진이 배치되어 있어도 경고, 주의(Warning, Alarm)신호를 줄 뿐, 유지보수 시점을 결정하지 않는다. 다만 Trip신호를 발생하여 큰 사고를 방지하기 위한 강제정지시스템이 최종절차이다.  결국, 수리시점의 결정은 기계가 아닌 사람이 하는 것이다. 시스템으로 인해 결정되는 시스템은 아직 존재하지 않는다. 그 이유는 다음과 같은 복잡한 전제조건 중에 사람이 판단하는 것이 많기 때문이다.

결정을 위한 전제조건

1.     상태신호가 현재 비정상일 것(비정상 Trend 확인), 과거의 상대비교

2.     동종설비에 비교하여 비정상일 것(상호비교)

 

3.     절대기준에 적용하여 정상이 아닐 것(ISO, 성문기준, 참조기준, 제조사기준, 당사기준 등)

4.     관계전문가들의 공통된 의견일 것(전문가 진단, 기술적인 분석, 통계자료, 주원인의 파악)

5.     최종결정을 위한 판단(경제성과 안전을 고려한 시점의 결정, 대책의 결정)

사람의 시스템은 종합적이고 다양한 메커니즘을 모두 포함하고 있어서 단순한 결정을 복잡한 전제조건을 통해 내릴 수 밖에 없는 중요한 이유가 있다. 그 것은 ‘책임’이다. 사람처럼 본인이나 가족에 의해 판단결정을 내려 책임지기에는 기계시스템의 정지는 매우 큰 책임이 부여되기 때문이다.

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	Repair, Maintenance, PdM, 예지보전, 메인트넌스, 모니터링, CMS, VMS, 온라인 모니터링시스템, 진동모니터링

 

오프라인 진동모니터링, 설비관리용 - 보급형 스펙트럼 진동계 TPI9080 Smart Vibration Spectrum trend meter

오프라인 진동모니터링, 설비관리용 - 보급형 스펙트럼 진동계 TPI9080 Smart Vibration Spectrum trend meter

     

 

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

 

관련 Tag

진동교육, TPI, 진동진단, 설비진단, 진동가속도센서, leak shooter, 초음파 누출검사기, 초음파카메라, wicare, 무선스펙트럼전송시스템

 

 

TPI9080 Offline Vibration Spectrum data collector 진동계 (보급형, 설비관리용)

 

-      진동 데이타 측정 Display 및 저장 (Trend)

-      스펙트럼 측정 분석(800line)

-      PC-USB도킹 시스템 크레들 제공

-      구름베어링 전용 관리기법 (BDU)

-      1X, 2X, 3X로 진단 즉시 및 실시간 표기

-      Route기능 (측정 루트 설계 후 측정, 관리)

-      LED 스트로보 스코프 (회전수 측정)

-      ISO10816-3규격에 맞는 자동절대평가

-      베어링 접촉 청음(이어폰)으로 가능

-      Hz, 변위, 속도, 가속도, P-P, RMS, 0-P 표기

-      스펙트럼 분석 진동계. (Offline Vibration Monitoring)

-      저가격대(250만원 미만),

-      설비관리용 소프트웨어(Route기능)

-      스트로보스코프를 통한 회전수 측정,

-      자유로운 변위-속도-가속도변환.

-      ISO10816-3내장평가.

-      편리하고 사용하기 쉬운 계측방법

-      정비위치 파악에 의한 사전예측 및 예지보전에 활용

-      현장 진동측정을 위한 최적설비관리 진동계

-      설비관리 (정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체)

-      설비진단 (Motor, Turbine, Pump, Compressor, Roll, Bearing, Fan, Blower, Generator, Paper, Petrochemical, Machine tool, Ship, Cement, Tire 기타 분야)

-      설비진단교육 이수자, 정밀FFT진단기 구매 보류자(난위도, 예산 등), 진동관련 각 부서별 구매필요. 1000개 이하 설비 관리최적.

주파수설정 (진동측정을 위한 주파수 설정의 방법)

주파수설정 (진동측정을 위한 주파수 설정의 방법)

--------------------------------------------------------------------

FFT 진동계측기를 이용하여 진동을 측정한다는 것은 다른 물리량 측정보다 미리 감안해야 할 것이 많이 있다. 무엇보다도 처음에 가장 난감한 문제는 바로 “몇 Hz까지 설정해야 하는가?”일 것이다. 진동계를 가지고 있다면 별로 고민할 필요는 없다. 보편적인 진동계에는 FFT처리를 하지 못하므로 주파수 설정 자체가 없이 시간파형만을 가지고 측정이 가능한 영역을 적정한 필터링을 사용해서 잘라 사용하기 때문이다. 그러나 FFT계측기는 다르다. 주파수 설정을 잘못하면 원하는 신호를 전혀 보지 못할 수도 있고 기본에 관련되는 문제이기 때문에 난처함을 보기도 한다

.

주파수 설정(최대주파수 Fmax와 Sampling주파수)

진동측정을 위한 주파수 설정에서는 기본적으로 최대주파수(Fmax)를 설정하면 된다. 이 것은 스펙트럼 그래프의 가로축 최고 주파수를 의미한다. 예전 고급FFT종류에서는 샘플링주파수(Sampling frequency, Sampling rate)로 표현하기도 하는데 진동계측기에서는 보통 Fmax의 2배에 해당한다. 정확하게는 2.56배이지만 2배로 설정되고 있다. 따라서 샘플링 주파수를 묻는다면 최대주파수는 2로 나눠주면 된다. 그러나 설정값을 넣는 것이 중요한 것이 아니라 예를 들어 Fmax를 1000Hz으로 맞춘다면 무엇을 볼 수 있을까를 미리 생각해야 하는 것이 가장 중요한 것이다. 아래참조.

1.     기계의 제원파악

-원동drive component의 회전수(모터의 pole 수, 전기주파수, 터빈의 Blade수, Sleeve or Rolling 베어링, 기타 회전요소)- Sleeve 베어링은 저주파를 잘 측정할 수 있어야 한다.

-피동 driven component의 회전 이벤트 정보(Blade수, Vane수, Sleeve or Rolling 베어링, 기어의 단과 잇수, 기타 회전요소) –기어맞물림 주파수(GMF)의 3배까지 측정이 좋다.

 

2.     계측기특성 및 센서의 종류 및 부착방법파악

-탐침봉일 경우 1000Hz이상 읽는 것은 신뢰할 수 없다.

-고주파용 센서의 경우 저주파를 잘 읽어낼 수 없다.

-계측기의 최저주파 Noise한계를 파악해야 한다.

-초저주파 측정 알고리즘을 이해하여야 한다.

-저주파는 저주파센서로 측정해야 선명하게 읽을 수 있다.

-저주파 Noise의 경우 케이블의 Noise문제도 파악한다. (케이블이 움직이면 저주파 노이즈가 증가한다.)

-Ski slope 현상을 이해한다.(적분오류로 인해 저주파를 측정할 수 없는 계측기의 경우에는 Cutoff한다.)

 

3.     사전정보가 없을 경우의 기본 설정원칙

-1차 회전수의 70배를 우선 설정한다. (속도도 알지 못한다면 5000Hz)

-원하는 주요주파수 군이 화면의 중심에 오도록 재설정한다.(3000Hz, 1000Hz)

-이 때 Line수(해상도)를 높이고 주파수를 짧게 셋팅 할수록 측정시간은 길어진다.(100Hz 1000line일 경우 1개의 블록사이즈 당 측정시간은 10초이다.)

-속도(mm/s rms)로 설정하여 모든 대역의 주파수를 관망 평가한다.

 

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	진동계측기, 주파수설정, Fmax, 최대주파수, 샘플링주파수, Sampling rate, FFT

 

 

온라인 상태모니터링시스템(컨설팅, 설계)

온라인 상태모니터링시스템(컨설팅, 설계)

  

각종 진동 소음 온도 등 온라인 상태 모니터링시스템 관련 센서 및 계측시스템, 케이블 선택 및 설정

진동과 소음, 온도, 압력, 회전수 등은 기계 및 구조의 상태를 나타내는 주요 또는 보조 파라미터입니다. 이를 잘 측정하고 관찰하기 위해서는 시스템의 용도 및 센서와 계측기의 선택, 케이블 및 통신시스템의 설계에 신중을 기하여야 합니다. 올바른 시스템과 적합한 센서를 선택하여야 좋은 온라인모니터링시스템을 구현할 수 있습니다.

실제로 관리해야하는 기법의 선정은 정말 중요합니다. 설치하는 사람과 영업하는 사람 그리고 운영하는 사람이 각기 다른 생각을 가지고 있다면 설치할 필요가 없습니다.

온라인 모니터링 시스템 컨설팅	추천 시스템의 구성요소
1.상태모니터링을 할 기술의 종류? (진동, 초음파, 온도, 소음, 압력, 속도) 2.DAQ와 적절한 Sensor는 어떤 종류를 사용해야 하는가? 3.방향성, 충격성, 주파수별 특성, 최고값 선택 4.어떤 회사제품이 나은가? 5.모니터링시스템의 배치, 케이블배선과 노이즈, 통신방식, 유지보수	-DAQ(Data Acquisition System) -진동가속도센서(Accelerometer, Proximity probe) -마이크로폰(Microphone) -RPM센서(Key phasor, Tachometer) -압력센서(Pressure) -Cable -Communication system(광케이블, 랜, 무선 등)

추천사유

-      적절한 상태모니터링시스템의 선택 또는 설계하기 위한 방법, 잘못 선택하면 무의미 자산 운용.

다음의 용도로 사용

-      진동 및 소음 관련 연구소, 대학교, 설비진단, 연구시험 (Motor, Turbine, Pump, Compressor, Roll, Bearing, Fan, Blower, Generator, Paper, Petrochemical, Machine tool, Ship, Cement, Tire 기타 분야)

-      설비관리 (정유 중화학공장, 제지, 전력, 가스, 에너지, 시멘트, 공작기계, 식품제조, 전자생산, 조립생산, 자동차, 조선 관련 사업체)

-      설비진단자격보유자, 전문센터보유사 진동진단분석가, 설비관리 2년이상 준전문가 이상급 활용, 온라인모니터링시스템의 이상진단용. 예측진단팀, 정비팀, Reliability팀, 설비보전팀, 공무팀, 생산지원팀, 시설팀. 설비진단엔지니어링컨설팅사

 

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	온라인모니터링시스템, 상태모니터링, VMS, CMS, 진동교육, 진동계측, 발란싱, 진동진단, 설비진단, 진동센서,

 

진동온라인모니터링시스템(VMS)2-이슈(한계성과 인터넷 그리고 특성화)

진동온라인모니터링시스템(VMS)2-이슈(한계성과 인터넷 그리고 특성화)

-------------------------------------------------------------------------------------

진동 상시감시시스템(Vibration Online Monitoring system)의 설치는 비록 대규모 투자비용이 투입될 지라도 안전, 기록, 분석 등을 위해서 궁극적인 만능의 대책으로 활용되었던 적이 있었다. 그러나 경영자 입장에서 투자대비 회수율(ROI)이 높지 않다고 분석된다면 잘못된 판단이었다고 결정할 수 있고 이 것은 그 시대의 트랜드가 되곤 한다. VMS의 첫 번째 이슈는 바로 이것으로, 가장 어긋나는 결정단계가 있는데 우선, 경영자는 비용의 환산에 익숙하고 엔지니어는 특히 국내엔지니어는 가상의 비용을 환산하는데 아주 미숙하다는 것이다. 즉, 공학에서 투자대비 회수율을 입증하기 위한 ‘생산성, 위험의 방지로 인한 환산, 고장율의 금액환산, 기회비용의 환산’ 등을 학습한 적이 없고 국내 정서상 ‘공치사’로 인식할 수 있다는 겸손함이 중요시 되었기 때문이다.

진동온라인모니터링시스템(Vibration Monitoring system)은 활용하기에 달렸다.

두 번째 온라인모니터링시스템의 최근 이슈는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷)와 연계되어 있다. 이것은 Visual하게 사용자가 가장 사용하기 쉬운(Easy) 다른 기술과도 통합되는 인터페이스(PI system, SCADA진보형)이어야 하며 전체 시스템비용의 상당부분을 차지하고 있는 케이블포설이 필요가 없는 무선(Wireless)방식의 유행화이다. 최근의 모니터링은 생활화되고 있고 이 것은 정보의 보편화와 맞물려 있다. ‘제어’의 기본은 ‘감시’이기 때문이다. 점점 더 감시는 민감해지고 제어는 세분화 될 것이다.

 

다른 측면으로 진동온라인모니터링시스템의 모순은 “투자했다면 왜 회수가 되지 않는가?”라는 측면 이면에 다음의 세 번째 VMS의 큰 약점이자 이슈가 내제해 있었음을 무시했던 것도 있다.

 

1.     우선 진동은 쉬운 기술이 아니라는 점이다. (시스템은 사실(Data)을 말하고 있지만 ‘진단(Diagnosis)’은 사람이 해야 한다).

2.     S/W Program 활용 미흡 (System의 문제인가? 실제진동의 문제인가? )

3.     교육을 받아도 진단이 불가능하다. 거의 컨설팅업체의 도움이 필요하다.

4.     Maintenance(유지보수)가 필요하다. 그리고 고가의 분석시스템은 옵션일 경우가 많아서 단순감시용 VMS가 설치된 경우도 많다. 이 경우에는 분석은 불가하다.

 

즉, 시스템의 정상화 완료 후 전문 진단전문가 부재로 인해 장비의 활용도가 낮고, 운영중인 설비의 결함이 검출되지 않음으로 인해 On-Line System의 신뢰도가 떨어져, 시스템을 효과적으로 운영하고자 하는 생각이 많이 결여될 수 있다. 실제로 대형회전기계를 감시하기 위해서 설치하고 있는 기업은 순환배치로 인해서 교육받은 인원이 곧(1~2년) 다른 직군으로 이동하고 다시 신규배치인원에 대한 재교육은 계약이 순환되지 않는다.

 

마지막으로 VMS의 네 번째 이슈는 맞춤식(특성화)이라고 할 수 있다. 모니터링시스템을 모든 물체의 모니터링에 획일적으로 적용하기에는 너무 불편하고 비용이 많이 든다. 예를 들어 간단히 온도만 감지해도 되는 경우, 진동량 이외에 하나의 주파수 감시만 필요한 경우, 사람이 가기 힘든 지역의 물체 거동을 감시 및 기록하고 싶은 경우, 저주파의 거동을 확인하고 싶은 경우, 전원이 없는 경우, 예산이 없는 경우, 핸드폰에서 보고 싶은 경우, 대규모 피해가 예상되는 공공건물인 경우, 층간소음을 관리하고 싶은 경우 등에 해당하는 맞춤식 특성화 모니터링시스템이 준비될 수 있다.

 

이렇듯, VMS의 한계성과 최근 이슈를 정리해 본 결과로 미래를 예측할 수 있는 기본자료가 될 수도 있는데 즉, 그 것은 투자대비 회수율이 좋고, 쉽게, 정확한 결과를 나타내는 맞춤식 모니터링시스템이 아닐까 생각한다.

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	VMS, 온라인모니터링시스템, 상태감시시스템, 진동모니터링시스템