RCM(신뢰성중심보전)

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한국전력공사
RCM 컨설팅·교육 추진 사례








RCM

2005. 7. 16

한국TPM연구소장 권오운
[email protected]
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1. RCM (신뢰성중심보전) 컨설팅 안내

3

2. RCM (신뢰성중심보전) 추진 개념

4

3. RCM 추진의 설비보전 기반 체계

9

4. RCM 단계별 추진 프로그램

14

5. RCM 추진 OJT 교육 및 컨설팅

18

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1. RCM (신뢰성중심보전) 컨설팅 안내

고도 신뢰성이 요구되는 장치/설비에 대해 전문보전 체계 바탕 하의 설비 신뢰성중심보전
활동을 체계적으로 추진하여 고장제로, 재해제로를 확고히 실현하고자 하는 사업장 대상

☆ RCM(신뢰성중심보전) 지도 특징 ☆
▶ 미국식 보전방식으로서 장치/설비의 고신뢰성 확보를 위해 추진하는 선진보전 활동
▶ 신뢰성중심보전 RCM 지도는 이론 전달 위주를 탈피한 신뢰성 실전중시 OJT 지도임
▶ 신뢰성중심보전 RCM 지도는 그간의 전문보전 지도 경험을 바탕으로 한 효율적 지도
▶ 신뢰성중심보전 RCM 지도는 고장해석, 신뢰성기법 등 선진화된 고장감축 기법 적용
▶ Productivity, Cost, Reliability에 바탕을 둔 성과지향 및 장치 신뢰성 극대화를 실현
▶ 선진사의 RCM 추진/지도에 의거한 추진 사례 및 매뉴얼에 기반을 둔 체계적 추진화

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2. RCM (신뢰성중심보전) 추진 개념
RCM이 특히 필요한 설비
① 첨단 신설비의 보전정보 축적 부재로 경험기준 보전방식 선정에 대한 탈피상 필요
② 생산방식을 Process화한 설비에서는 고장요인이 기계적인 것과 기능적인 것이 복합
되어 있으므로 RCM에 의한 논리적 해석이 필요
RCM의 5W1H
 왜 RCM인가?



전문보전의 논리화, 고도의 신뢰성 확보

 누가 RCM을 추진하는가?



경영자, 관리자, 기술자

 RCM이 무엇인가?



시스템 기능의 논리적 보전

 RCM은 언제 하면 좋은가?



 왜 RCM을 적용하는가?



생산 시스템의 기능 보전

 RCM 추진방법은 어떻게?



RCM 해석의 준비부터

준비는 최대한 빨리 하되, 실시는 PM상
심사단계 시점 (TPM 계획보전 5스텝 종료)

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RCM 연계 최적 설비보전
최적 설비 보전
RCM 연계 계획보전

(코스트/이익의 제약)

이상적인 계획보전

이상적인 보전지원

PROGRAM

SYSTEM

정말 필요한
보전 작업
 중요 아이템의
주요 고장을 관리
하는 보전 작업

적정시기
 검사·정비주기

자원
 인재(기능)

 R/A/M 기술

 자재 · 부품

 CBM 기준

 잠재 고장의 감지
 내재 고장의 발견
- 설비진단기술
- 비파괴기술(NDT)
- 고장발견기술
고장물리

보전기술

정보
 조업 · 진단
 사내 · 사외

고장해석기술

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• R : Reliability
• A : Availability
• M : Maintainability

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RCM 추진과 관련기술 활용 구조
신뢰성

[ 기본 공학 ]
[ 실제 기술 ]

신뢰성공학

보전기술
안전성

보전기능

보전성공학

설비진단기술

고장 물리

고장해석
잔여수명

위험성평가

Tribology
(마찰공학)

일정관리
신뢰성관리
RCM 목표

보전품질

보전정보

트러블슈팅

경제성
보전성

성자원성

신뢰성

시스템공학
품질공학

PM분석
왜왜분석
공사품질관리

설비효율

산업공학

제어공학
안전공학

치공구관리
계측기관리

행동과학

예비품관리

공학 기초

안전관리

* 기계

신뢰성기술

* 화학

수명예측기술

* 금속

열화판정기술

* 전기 등
ː
ː

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신뢰성중심보전 RCM 활동 목표
RCM 추진 대상 설비의 추진효과 목표는 지표 설정 후 활동과정별 월별 목표를 수립하며, 지도 목표도 동일하게 함.

정량적 효과

정성적 예상효과
사람의 체질개선
• 전원참가 → 혁신마인드함양
• 운전자
→ 전문 Operator
• 1인 다능화 → 조업능력향상

30%/년
고장시간

30%/년
고장강도율

설비의 체질개선
• 품질향상 → 고객만족
• 설비개선 → 조업안정화
• 설비안정화 → 재해예방

시스템의 체질개선
30%/년
고장건수

5%/년
보전비원단위

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• 신속 정확한 업무 처리
• 책임과 권한 명확화
• 쾌적한 근무 분위기 조성
• 관리능력의 향상으로 상황대처

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신뢰성중심보전 RCM 성과관리
년도 설비 신뢰성 목표달성을 위한 설비별 지표에 대한 목표의 설정 및 이의 달성에 대한
주기적인 목표관리 활동의 전개 (설정 목표에 대한 달성수단으로서 RCM 활동이 되도록 함)

목표 달성 추진 체계
고장시간, 고장강도율
신뢰성 향상 목표 확인

고장건수, 고장도수율
보전비원단위 등

Loss 파악/개선대상 설정
RCM 추진팀 편성
RCM 활동 계획수립
RCM 실시 및 효과확인
목표 대비 실적평가

설비 신뢰성 조업 저해 Loss 도출
(신뢰성 Loss 분석표에 의함)
RCM 추진팀 구성 (추진요원 선발)
지정설비 RCM활동 계획수립 및 등록
철저한 과정별 추진 및 효과파악
동종 대상 횡전개 / “0”화 개선 전개

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3. RCM 추진의 설비보전 기반 체계
RCM 기반 설비보전 체계
설비의 신뢰성 확보 보전 활동인 RCM의 추진효과를 내기 위하여 이의 기반이 되는
설비 개선활동과 설비 유지활동에 대한 보전체계 미흡 요소에 대한 보완 실시 병행

RCM의 기반 보전 체계

신뢰성 향상 ↑
Cost Down ↓

설비개선활동

보전예방
(MP)

설비개선
(CM)

설비유지활동

예방보전
(PM)

시간기준보전
(TBM)

상태기준보전
(CBM)

사후보전
(BM)

일상보전
(자주보전)

계획사후보전
(PBM)

돌발고장수리
(EBM)

전문보전 주활동 영역
전문보전, 자주보전에 의한 신뢰성 기반 조성

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RCM 기반 설비보전 체계의 2측면
설비보전 체계는 Input절감과 Output향상을 동시에 추구하는 체계구축 활동으로서, 보전체계 구성요소에 대해
설비가동성 향상과 전문보전 효율화 활동의 시스템 구축을 통한 설비 신뢰성향상 RCM 기반 보전체계를 구축

설비 Availability 향상 활동
MTBF ↑, MTTR↓

보전주기 / TBM체계



































3

3








보전표준화 / 정보체계
윤활관리 / 정도관리
S/P관리 / 예산관리
RBI / IDMS 활동

Output의 향상
고장 “0”, 재해 “0” , 낭비 “0”

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I
N
P
U
T




RCM 기반
체계 확립

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RCM 기반 설비보전 업무흐름별 체계
생산 계획
보전목표 설정
중점설비
중점개소

공구관리
선정
윤활관리

보전표준 설정
수리표준
검사표준
정비표준

돌발고장

정도관리

보전 계획


예비품관리

고장 분석



보전 실시

보전비관리


수리

검사

정비

기록·분석

예산편성
보전비절감

개량보전
예지보전

효과 확인

보전예방

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RCM 기반 설비보전 체계의 구성 요소
고장제로, 불량제로, 재해제로화
설비 AVAILABILITY 향상 활동
INPUT 저감, OUTPUT 향상
예비품관리

보전
효율화

정도관리
윤활관리
유틸리티관리

보전예산/공구
효율화
관련활동

3현3즉
설비보전
활동
보전
즉실천활동

(Input
저 감
활 동)

효율화
보전표준
기본활동
보전기록
정보전산화
설비등급관리
보전계획관리
TBM 체계구축
(최적보전주기 → 정기보전)

가동성
향상활동

개량보전

설 비
가동성
향 상
(Output
향 상
활 동)

예지보전

CBM 체계구축
(설비진단기술 → 예지보전)

RCM 기반 보전 체계의 구축 활동

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RCM 기반인 고장 제로화 4 Phase 개념
Phase 1

Phase 2

고장간격 ·산포 감소

고유수명 연장

Phase 3

Phase 4

정기적 열화 복원

Phase2에
의한 수명연장

수명 예지

Phase2에
의한 수명연장

Phase2에
의한 수명연장

산포
감소

교체주기①
교체주기②

여기밖에
고장나지
않는다

교체주기①

교체주기①
교체주기②

교체주기②
교체주기③

교체주기③

교체주기①
정기
보전
주기

교체주기②

Phase3에
의한 정기보전

교체주기③
수명예지에 의한 부정기 교체

방치 열화의 복원
(현재결함의 조치)

개별수명의 연장
- 설계적 약점의 개선
- 과부하에 대한 약점선정

강제 열화의 배제
- 기본조건의 정비
- 사용조건의 준수

우발고장의 배제
- 조작미스, 수리미스 등
외관적 열화의 복원

수명의 추정과 정기적
열화의 복원

설비진단기술에 따른
고장의 예지

- 보전성의 예지

- 진동법, 유분석법 등

내부열화에 대한 오감
에 따른 이상의 파악

파국고장의 기술적 해석에
따른 수명의 추정과 연장

- 징조가 나타나는 것
나타나지 않는 것
- 어떤 징조를 알 수 있는가
- 왜 사전에 몰랐는가

- 파단면의 해석
- 기어재료 피로(疲勞)의
해석
- 기어치면(齒面)의 해석

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4. RCM 단계별 추진 프로그램
RCM 추진 프로그램
스 텝
제0스텝

스텝명
도입준비

▶ 본 프로그램은 일반적 추진형이며, 협의후 일부 조정 가능함

과 제

활동 내용

도입기본교육, 추진체계
구축

개념의 이해 교육 훈련
추진 체계 및 매뉴얼 정비
① Block Flow Sheet 작성
② 기능 블록도 작성

제1스텝

기초자료

데이터 수집, 정리

③ 시스템 구성요소 전개도(SWBS) 작성
④ 컴포넌트 고장 실적표 작성
(MTBF분석표) (보전작업 내용)

작성

⑤ 컴포넌트 구조도

제2스텝
(RCM

해석-1)
제3스텝
(RCM
해석-2)

기능고장
해석(FFA)
FMEA
(FMECA)

분석 대상 설비 및 계통
경계 설정

① RCM 해석 필요 분석대상 설비 선정

기능고장 재발 예측
List-up

① 기능고장 재발 예측 List-up

기능고장해석표 작성

③ 기기 고장영향 평가/중요도 결정

FMEA에 의한 분석 실시

고장유형 및 영향평가에 의한 FMEA 실시

FMECA에 의한 치명도해


FMEA 실시결과 고장등급이 높은 고장모드에 대
한 FMECA 실시

② 시스템(계통) 경계 설정
② 기능고장해석표(FFA) 작성

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스 텝

스텝명

제3스텝
(RCM
해석-2)

FTA
고장해석

제4스텝
(RCM
해석-3)

LTA에 의한
최적보전방식
설정

제5스텝
(RCM
보전)

RCM 작업
Sheet작성

과 제

FTA에 의한 고장해석

활동 내용
시스템의 고장확률을 구하기 위한
FTA 분석
절차의 활용 (7단계로 구성됨)

LTA (Logic Tree Analysis)에
의한 고장모드별 유효보전 분석

① LTA의 실시
(보전작업 결정 Tree)

및 보전방식 선택

② 최적보전방식 설정

RCM 보전내용의 설정

① RCM 작업시트 작성

(최종 RCM실시 권고안 도출)

② 보전작업 패키지화

RCM 보전작업 실시

③ RCM 작업 실시
① 보전비용의 집계

제6스텝

RCM
효과확인

RCM 유효성 분석 및 확인

② 고장트러블 집계
③ RCM 유효성 분석·확인

제7스텝

RCM
정착화·
확대전개

RCM 정착화 개선, 확대 전개

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① 정착화 개선
② 확대 전개 실시

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고장 해석 FMEA 실시 순서
FMEA에 의한
고장유형 및

영향 평가

고장유형 및 영향평가에 의한 FMEA 실시
(10개 단계로 구성됨)
① 시스템·서브시스템 구성과 임무 확인

대책안 도출
대책실시

② 시스템·서브시스템의 분석레벨 결정
③ 기능별 블록의 결정
④ 신뢰성블록도 작성
⑤ 블록별 고장모드의 열거 및 검토
⑥ FMEA에 효과적인 고장모드의 선정
⑦ 선정 고장모드에 대한 추정원인 열거
⑧ FMEA 시트에 요약 기입

⑨ 고장등급 평가 및 결과 정리 ( CS, 등급)
⑩ 고장등급이 높은 것의 대책 및 개선

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고장 해석 FTA 실시 순서
FTA에 의한

시스템의 고장확률을 구하기 위한 FTA 분석 절차의 활용

고장해석

(7단계로 구성됨)
① 평가대상 설정 및 기능의 명확화
(기능 블록 다이어그램 작성)
② 불량 사실·현상에 대한 정의 명확화
③ 톱 Event(최상위 고장)의 상정
④ 하위레벨의 논리기호 결합 고장나무 작성
⑤ 기본 사상인 최하위의 고장원인까지 고장나무 완성
⑥ 정량적 평가를 위한 고장확률을 구함
(최하위인 기본사상에서부터 고위인 톱Event까지 고장확률을 계산)
ⓐ 먼저 최하위의 고장원인인 기본사상에 대한 고장확률을 추정
ⓑ 기본사상에 중복이 있는 경우 Boolean (부울린) 대수공식으로 간소화
ⓒ 서브시스템 및 시스템의 고장확률 계산하고 문제점을 찾음
⑦ 문제점 개선, 신뢰성 향상책 강구

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5. RCM 추진 OJT 교육 및 컨설팅
RCM 추진 기반 OJT 교육 내용
OJT 교육 분야
설비 신뢰성공학

OJT 교육 내용
1. 신뢰성공학의 기초
2. 고장률, 고장확률밀도함수
3. 신뢰성시험 및 신뢰성추정
4. 신뢰성 샘플링검사
5. 시스템의 신뢰도
6. 스트레스·강도 모델 및 안전계수
7. 보전성과 가동성
8. 고장해석기법으로서의 FMEA/FMECA
9. 고장해석기법으로서의 FTA
10. 신뢰성 관련 분포 이론/실무
11. 신뢰성 설계기술, 신뢰성관리
12. RCM 기반으로서의 전문보전 설계

관련 분석기법

1. 안전성확보 위험성해석
2. 물리적 해석을 위한 왜왜분석, PM분석

3. 통계적 해석을 위한 관련 분석기법
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○ RCM 추진 모델활동 컨설팅·교육 지원 일정
일정
구분

RCM 기반구축
1월차

대상
0스텝
1스텝

2월차

고장해석 실시

3월차

4월차

5월차

최적보전방식 선정

6월차

7월차

8월차

9월차

RCM 실시/확대
10월차

11월차

비고

한전 보유 설비 혹은 발전사 설비 중에서 고도 신뢰성이 요청되는 사업장별 설비 모델을 정하여 RCM 추진
체계구축
기초자료작성

2스텝

기능고장해석

3스텝

FMEA/FTA

4스텝

LTA최적보전방식

5스텝

RCM시트작성

6스텝

효과확인

7스텝

RCM
신뢰성
기반 신뢰
공학기초
교육 공학
W/S 관련 고장률
기법 고장확률
밀도함수

정착화

확대검토

3MD

25MD

RCM
매뉴얼

RCM
추진법

RCM

보전성

신뢰성
분포
FMECA
이론/실무

스트레스·
신뢰성 강도모델
가동성
추정
안전계수

FTA

최적보전
주기설정

신뢰성
시험

시스템
신뢰도



OJT 지도
지원 교육

12월차

FMEA

신뢰성
설계기술
관리기술

위험성
해석

신뢰성
데이터
정리법

물리적
왜왜분석

물리적
PM분석

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

2MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

1MD

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11MD

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RCM 추진과정 OJT 컨설팅 방법





1. 대상범위/스텝 계획 수립 및 전개 방안의 수립
2. 계획 대비 진행 정도의 Follow - Up 및 보틀넥 해소
3. 문제점 해결을 위한 방안 수립 및 Spot OJT 실시
4. 주기적 진단, 평가를 통한 활동의 정체성 타파
5. 활동 요소별 세부 추진 방안의 수립 및 교육, 전파
6. 추진 관리자/리더 대상의 체계, 활성화 대책 전파













• RCM사무국, RCM 활동대상 전원
• 필요시 사내전문가 육성 대상자

• 월 1회 3MD (단, 1MD는 교육 실시)

• 주기적 활동 상황 분석 및 대책 수립, 문제점 해소 지도
• 월1회 정기적인 컨설팅을 통한 추진과정의 정체성 타파 및 내실화

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