원격 모니터링을 통해 기계 유지 관리를 개선하는 방법

2018년 3월 12일

최신 무선 솔루션이 통합 문제를 해결함에 따라 IIoT는 제조업체가 플랜트 현장에서 문제를 식별하는 방법을 바꿔놓고 있습니다.  이 글을 읽고 무선 기술을 통해 기계 유지 관리를 더욱 쉽고 효율적으로 처리하는 방법에 대해 자세히 알아 보십시오.

상태 표시 및 원격 모니터링용 타워 라이트

일반적으로 플랜트 현장의 빨간색 표시등이 깜박여 생산 라인 또는 작업 셀의 문제를 알립니다. 린 제조 환경에서는 이러한 Andon 신호가 문제가 과도한 가동 중지 시간으로 이어지기 전에 플랜트 작업자에게 신속하게 문제를 알리는 이러한 장면이 낯설지가 않습니다.

플랜트 현장을 벗어나면 Andon 알림은 중단의 원인 또는 유지 관리 추세에 대해 많은 정보를 제공하지 않습니다. 그러나 이제 제조업체는 IIoT(산업 사물 인터넷)를  활용해 기존 유지 관리 모니터링 시스템의 기능(예: Andon 신호)을 확장할 수 있습니다.

IIoT는 데이터 사일로를 없애 전체 작업 팀이 장치 수준 데이터에 액세스할 수 있게 합니다. 덕분에 기계 성능, 공정의 비효율성 및 기타 잠재적인 위험을 파악할 수 있습니다. 이와 같은 스마트 환경에서 무선 센서는 기계 성능의 실시간 원격 모니터링을 가능하게 합니다. 제조업체는 이러한 정보를 활용해 제조 공정의 효율성을 계산한 OEE(전반적인 장비 효율성)를 높일 수 있습니다.

IIoT가 기계 모니터링을 개선하는 방법

오늘날의 모바일 환경에서는 어디에나 무선 네트워크가 갖춰져 있습니다. 이점은 분명합니다. 기존 시스템에서 발생했던 배선 제한을 없앤 무선 네트워크는 데이터 로깅과 공정 모니터링 및 제어 기능을 개선하는 동시에 보안 및 무결성을 높은 수준으로 유지합니다.

그러나 최근까지 플랜트 현장에 무선 네트워크를 구현하는 것은 어려운 일이었습니다. 과거에는 무선 시스템을 설치 및 유지 관리하기가 힘들었습니다. 오늘날에는 많은 무선 모니터링 솔루션을 저렴한 단일 장치에 통합할 수 있습니다. 이러한 통합 시스템의 몇 가지 주요 특성은 다음과 같습니다.

  • 이동성: 제조업체에서는 I/O 장치를 쉽게 설치할 수 있고 모니터링 요구 사항이 변할 때 쉽게 제거하여 다른 위치로 이동할 수 있습니다.
  • 유지 관리 감소: 단일 하우징 내에 무선, I/O 터미널 및 LCD 화면이 포함되어 있습니다. 따라서, 유지 관리 일정에 포함시킬 기계적인 문제와 배선 사항이 줄어듭니다.
  • 데이터 분석 증가: 단일 무선 I/O 장치가 디지털 및 아날로그 센서 판독값을 둘 다 수집해 분석을 위해 해당 데이터를 중앙 수집 지점으로 전달할 수 있습니다. 또한, 분석을 위해 호스트 제어 시스템으로 전달하기 전에 여러 센서 판독값을 단일 게이트웨이 장치로 집계할 수 있습니다.

이제, 제조업체에서는 작업자 및 플랜트 관리자가 장치 수준 데이터에 액세스할 수 있도록 해 OEE에 대한 중요한 정보를 파악하도록 할 수 있습니다. OEE 계산에 포함되는 세 가지 기본 요소는 가용성, 성능 및 품질입니다.

이러한 계산의 결과를 통해 제조 작업 시 낭비의 중요한 원인을 파악할 수 있습니다. 바로 이 지점에서 센서 및 인디케이터 라이트의 데이터에 액세스하는 것이 매우 중요합니다. 기계에 설치된 센서 및 인디케이터 라이트에서 로깅된 데이터를 통해 제조업체에서는 OEE를 계산하고 기계, 공정 및 인력의 효율성을 개선하기 위한 단계를 식별할 수 있습니다.

성능 모니터링 및 추적

작업자가 “Andon 코드를 뽑거나” 알림을 활성화하면 일반적으로 기계에 연결된 표시등 또는 디스플레이는 중단 또는 기계 관련 문제만 알립니다. 이 상태로는 내부에서 실제로 어떤 문제가 발생하고 있는지 제대로 파악할 수 없습니다. 작업자는 기계 종료 또는 중단을 수동으로 모니터링해야 하고 일반적으로 이러한 경우 작업 시간과 비효율성이 추가로 발생합니다.

IIoT 지원 알림은 로컬 기계 상태와 각 라이트 모듈의 원격 상태를 둘 다 알립니다. 무선 타워 라이트 및 기타 알림 시스템의 원격 상태 인디케이터를 통해 사용자는 기계 가동 시간 및 사이클 횟수를 로깅할 수 있습니다.  이러한 데이터를 획득하면 플랜트에서는 유지 관리 간격을 확인하고 새로운 기계 투자에 대한 의사결정을 내릴 수 있습니다.

또한 이를 통해 제조업체는 병목의 원인이 기계인지 또는 작업자인지 파악할 수 있습니다. 예를 들어, 작업자는 기계 가동 중단 때문에 생산 목표를 달성하지 못했다고 탓할 수 있는 반면에 유지 관리 담당자는 근본 원인으로 비효율적인 작업자를 지목할 수 있습니다.

이러한 경우 플랜트 관리자는 실시간 데이터 수집 기능을 활용해 이러한 지연의 원인이 기계 가동 중지인지 또는 작업자의 비효율성으로 인한 결과인지 정확하게 확인할 수 있습니다. 여러 개의 플랜트를 보유한 대규모 제조업체의 경우 이러한 추세를 중앙 위치로 전송한 다음 플랜트별로 비교해 높은 성과를 내는 플랜트를 파악해 해당 플랜트의 성공 비법을 따라할 수 있습니다.

예측 유지 관리를 위한 상태 모니터링

무선 센서 네트워크는 전체 기계 상태를 실시간으로 파악할 수 있도록 합니다. 실시간 데이터 피드는 향후 고장으로 이어질 수 있는 비정상을 표시합니다. 과거에는 기계의 상태를 파악하기 위해 기술자가 장치 수준 테스트를 수행해야 했기 때문에 사소한 성능 변화를 알아채기가 어려웠습니다.

무선 센서 기반 시스템은 이러한 장애를 없앴습니다. 예를 들어 제조업체에서는 기계 진동이 증가하는 것을 추적할 수 있는데, 이러한 현상은 기계 유지 관리 문제의 주요 원인입니다. 기계 진동은 일반적으로 균형이 맞지 않거나 잘못 정렬된 부품, 느슨해진 부품 또는 마모된 부품과 관련이 있습니다. 진동이 증가하면 기계가 손상될 수 있습니다.

여러 기계 구성부품을 원격으로 모니터링하여 플랜트에서는 예기치 않은 가동 중지가 발생하기 전에 과도한 진동을 감지할 수 있습니다. 일반적으로 IIoT 지원 모니터링에는 RMS(제곱평균제곱근) 속도를 측정하여 기계의 "엔진 점검등" 역할을 하는 무선 진동 센서 를 사용합니다. RMS 속도는 광범위한 기계 주파수에 대해 가장 균일한 진동 측정값을 제공합니다.

Banner의 상태 모니터링 솔루션을 통해 기계 학습 알고리즘은 기계에 대한 진동 기준을 설정합니다. 기계가 임계값을 초과하면 무선 온도 및 진동 센서가 이메일 또는 문자 메시지를 통해 로컬 사용자, 중앙에 위치한 무선 타워 라이트 또는 모바일 장치에 정보를 전달합니다. 또한, 이 센서는 수집 및 분석을 위해 무선 로직 컨트롤러 또는 PLC로 진동 및 온도 데이터를 보낼 수 있습니다.

유지 관리 관련 IIoT의 미래

원격 모니터링 기능은 제조업체에서 시설 내 낭비를 파악해 해결하도록 지속적으로 지원할 것입니다. 통합 기능의 발전 역시 IIoT 구현 중 지속적으로 비용을 최소화하고 소요 시간을 줄여나갈 것입니다.

그 결과, 제조업체는 생산 문제의 근본 원인을 식별하는 데 필요한 데이터를 빠르고 쉽게 수집하여 효율성을 개선하고 향후 중단을 방지하는 조치를 구현할 수 있습니다.

주요 제품

QM42 진동 및 온도 시리즈- 무선
QM42 진동 및 온도 시리즈- 무선

QM42VT 진동 및 온도 센서를 사용하면 기계의 상태를 쉽게 모니터링할 수 있습니다. 이 센서는 RMS 속도와 온도를 측정해 문제가 매우 심각해져 추가 손상 또는 예기치 않은 가동 중단을 일으키기 전에 문제를 감지할 수 있습니다. Banner 무선 노드와 연결하면 현장 표시를 제공하고, 중앙 위치에 신호를 무선으로 보내고, 데이터 수집 및 추세 분석을 위해 게이트웨이에 진동 및 온도 데이터를 전송할 수 있습니다.

자세히 알아보기
TL70 탑 조명 - 무선
TL70 탑 조명 - 무선

TL70 모듈식 탑 조명은 더 크고 더 밝으며, 모듈식 세그먼트 또는 사전 조립된 상태로 주문할 수 있습니다. 무선 TL70 탑 조명은 Banner의 인기 있는 탑 조명 제품군과 현장에서 입증된 안정성을 자랑하는 SureCross 무선 아키텍처를 결합합니다.

자세히 알아보기
산업용 무선 컨트롤러: DXM 시리즈
산업용 무선 컨트롤러: DXM 시리즈

DXM 시리즈 컨트롤러는 Banner의 무선 통신 장치, 셀룰러 및 이더넷 연결 기능과 로컬 I/O를 통합하여 IIoT(산업 사물인터넷) 플랫폼을 제공합니다.

자세히 알아보기