예측 유지 관리에 대해 알아야 할 모든 것

예측 유지관리란 무엇인가?

예측 유지보수는 운영 효율성을 크게 향상시키고 예상치 못한 가동 중단 시간을 줄임으로써 내부 물류에 혁명을 일으킬 것으로 예상됩니다. 이러한 정교한 접근 방식은 사물 인터넷(IoT), 빅데이터 분석, 머신러닝과 같은 첨단 기술을 활용하여 장비 고장 발생 전에 예측합니다. 결과적으로 기업은 내부 물류 프로세스를 원활하게 간소화할 수 있습니다.

역사에 대한 간략한 살펴보기

예측 유지보수는 2000년대 초 사물인터넷(IoT)의 등장과 컴퓨팅 성능 향상으로 인해 주목을 받기 시작했습니다. 이러한 발전 덕분에 방대한 양의 데이터를 실시간으로 수집하고 분석할 수 있게 되었고, 이는 더욱 정확한 예측으로 이어졌습니다. 2020년까지 대기업의 약 20%가 예측 유지보수 기술을 도입했으며, 많은 기업이 유지보수 비용과 가동 중단 시간을 크게 줄였다고 보고했습니다. 예를 들어, 딜로이트의 한 보고서는 제조 환경에서 예측 유지보수를 구현하면 가동 중단 시간을 5~15% 줄이고 생산 능력을 확보할 수 있다고 강조했습니다.

스마트한 유지관리로 가동 중단 시간 방지

기계 정보는 어디에서 얻을 수 있을까요? 유지보수 작업의 최적 시기는 어떻게 결정할 수 있을까요? 그리고 이를 위해 필요한 기술적 요건은 무엇일까요? 블로그 게시물에서 예측 유지보수에 대해 자세히 알아보세요.

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예측 유지 관리의 핵심 구성 요소

예측 유지보수는 여러 기본 구성 요소를 기반으로 하며, 각 구성 요소는 전체 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 구성 요소에는 센서 및 IoT 장치, 데이터 수집 및 저장, 고급 분석 및 머신 러닝, 사용자 인터페이스 및 대시보드, SSI SCHAEFER의 WAMAS 유지보수 센터와 같은 유지보수 관리 시스템과의 통합, 그리고 데이터 보안 및 개인정보 보호가 포함됩니다.

센서 및 IoT 장치

센서는 예측 정비의 핵심입니다. 온도, 진동, 압력, 습도, 작동 시간, 거리 등 다양한 매개변수에 대한 실시간 데이터를 수집합니다. IoT 장치는 이러한 데이터를 중앙 분석 시스템으로 원활하게 전송합니다.

센서 유형:

  • 진동 센서: 모터, 펌프 및 기타 회전 장비의 진동을 모니터링하는 데 사용됩니다. 진동 패턴의 변화는 정렬 불량이나 불균형과 같은 기계적 문제를 나타내는 경우가 많습니다.

  • 열 센서: 기계의 온도 변화를 측정합니다. 과열은 베어링 고장이나 윤활 문제를 나타내는 경우가 많습니다.

  • 음향 센서: 기계에서 발생하는 음파를 포착합니다. 음향 패턴의 변화는 균열이나 누출과 같은 결함을 나타낼 수 있습니다.

  • 광학 센서: 빛 패턴을 모니터링하고 표면 결함, 정렬 문제 및 기타 시각적 이상을 감지하는 데 사용됩니다.

 

데이터 수집 및 저장

센서에서 수집된 방대한 양의 데이터는 구조화된 형식으로 저장되어야 합니다. 클라우드 스토리지 솔루션은 이러한 목적을 위해 자주 사용되며, 확장성과 접근성을 제공합니다.

SSI SCHAEFER는 엣지 장치를 사용하여 제어 레벨의 실시간 데이터에 접근한 후, 이를 전산화된 유지보수 관리 시스템인 WAMAS 유지보수 센터로 전송합니다.

데이터 강화:

  • 전처리: 센서에서 수집된 원시 데이터는 필터링, 정규화, 변환 등의 전처리 단계를 거쳐 강화됩니다. 이를 통해 분석 및 머신러닝 모델에 더욱 적합한 데이터가 됩니다.

  • 실시간 처리: 실시간 데이터 처리가 가능한 시스템은 즉각적인 인사이트를 제공하여 시의적절한 개입을 가능하게 합니다.

 

고급 분석 및 머신 러닝

수집된 데이터는 고급 알고리즘과 머신 러닝 모델을 사용하여 분석됩니다. 이러한 기술은 잠재적인 장비 고장을 나타내는 패턴과 상관관계를 파악할 수 있습니다.

SSI SCHAEFER에서는 WAMAS 유지보수 센터를 통해 제공되는 개별 유지보수 내역 외에도 글로벌 장비 데이터를 활용합니다. 이를 바탕으로 이상 징후와 같은 비정상적인 동작을 감지할 수 있습니다.

알고리즘의 역할:

  • 선형 회귀: 과거 데이터를 기반으로 수치 값을 예측하는 데 사용됩니다.

  • 결정 트리: 분류 작업 및 오류 패턴 식별에 사용됩니다.

  • 신경망: 딥러닝 작업에 효과적이며, 특히 복잡한 패턴과 이상 징후를 인식하는 데 유용합니다.

  • 이상 징후 탐지: 정상 작동 매개변수와의 편차를 식별하여 잠재적 문제를 감지하도록 특별히 설계된 알고리즘입니다.

머신 러닝 모델:

  • 지도 학습: 레이블이 지정된 과거 데이터를 기반으로 모델을 학습하여 미래 결과를 예측하는 방식입니다.

  • 강화 학습: 모델은 시행착오를 거치며 과거의 결정을 바탕으로 학습하여 예측 성능을 개선합니다.

  • 비지도 학습: 레이블이 지정되지 않은 데이터에서 숨겨진 패턴을 식별하여 이상 탐지 및 클러스터링에 유용합니다.

사용자 인터페이스 및 대시보드

데이터 분석을 통해 생성된 인사이트는 사용자 친화적인 대시보드에 표시됩니다. 이러한 인터페이스를 통해 유지보수 팀은 장비 상태를 모니터링하고 잠재적 문제에 대한 알림을 실시간으로 받을 수 있습니다.

  • 시각화 도구: 대시보드는 그래프, 히트맵, 추세선 등 다양한 시각화 도구를 활용하여 데이터를 직관적으로 보여줍니다.

  • 실시간 알림: 즉각적인 알림을 통해 잠재적 문제에 신속하게 대응하고 다운타임을 최소화할 수 있습니다.

 

CMMS(컴퓨터화된 유지 관리 시스템)와의 통합

예측 유지 관리 시스템은 종종 기존 유지 관리 시스템(CMMS)과 통합되어 작업 일정과 간격을 요구 사항에 맞게 조정하고 빈도가 높은 유지 관리 작업 중에 불필요한 작업을 줄입니다.

  • 자동화된 작업 지시: 예측 유지보수 시스템은 예측적 통찰력과 이상 징후를 기반으로 작업 지시를 자동으로 생성하여 적시에 조치를 취할 수 있도록 합니다.

  • 이전 데이터 접근: CMMS와의 통합을 통해 이전 유지보수 데이터에 쉽게 접근할 수 있어 예측 모델의 정확도가 향상됩니다.

데이터 보안 및 개인정보 보호

수집 및 분석되는 데이터의 보안과 개인정보 보호를 보장하는 것은 매우 중요합니다. 블록체인과 같은 기술을 사용하면 유지 관리 활동에 대한 안전한 로그를 생성할 수 있으며, 암호화 방식을 통해 데이터 무결성을 보호할 수 있습니다.

  • 블록체인: 모든 유지 관리 활동에 대한 변조 방지 기록을 제공합니다.

  • 암호화: 전송 및 저장 중에 데이터를 보호하여 무단 접근을 방지합니다.

AI, 머신 러닝, IoT의 지속적인 발전에 힘입어 물류 분야의 예측 유지 관리의 미래는 매우 밝습니다.

향후 개발 및 연결성

앞으로 예측 유지보수 시스템은 더욱 정확하고 실행 가능한 예측을 제공할 것으로 예상됩니다. 고급 알고리즘은 더욱 복잡한 데이터 세트를 분석하여 장비 상태 및 운영에 대한 심층적인 통찰력을 제공할 것입니다.

또한, 예측 유지보수와 다른 내부 물류 기술의 통합이 더욱 원활해질 것입니다. 예를 들어, 예측 유지보수 기능을 갖춘 자율 이동 로봇(AMR)은 문제를 자동으로 식별하고 보고하여 인력 개입의 필요성을 더욱 줄일 수 있습니다. 또한, 클라우드 기반 예측 유지보수 플랫폼은 다양한 시스템과 위치 간의 실시간 데이터 공유를 용이하게 할 것입니다. 이러한 상호 연결된 환경은 유지보수에 대한 더욱 협력적이고 효율적인 접근 방식을 가능하게 하여 궁극적으로 전반적인 운영 효율성을 향상시킵니다.

예측 유지 관리의 주요 이점

  1. 가동 중단 시간 단축: 기계 고장을 유발하기 전에 문제를 예측하고 해결하면 예상치 못한 가동 중단 시간을 크게 최소화하여 운영을 원활하게 유지할 수 있습니다.

  2. 비용 절감: 예측 유지보수는 주요 고장을 예방함으로써 수리 비용을 절감하고 장비 수명을 연장할 수 있습니다.

  3. 안전 강화: 잠재적 고장을 조기에 파악하면 장비 고장의 위험을 줄여 작업장 안전을 강화할 수 있습니다.

  4. 자원 최적화: 유지보수 작업을 가장 필요한 곳에 집중하여 자원 배분의 전반적인 효율성을 향상시킵니다.

 

중요한 지표

  • 평균 고장 간격(MTBF): 이 지표는 장비 고장 사이의 평균 시간을 측정하여 기계의 신뢰성에 대한 통찰력을 제공합니다.

  • 평균 수리 시간(MTTR): 장비 수리에 필요한 평균 시간을 나타내며, 유지보수 효율성을 측정하는 데 도움이 됩니다.

  • 고장률: 장비 고장 빈도를 나타내며, 예측 유지보수의 효율성을 평가하는 데 중요한 지표입니다.

  • 전체 장비 효율성(OEE): 가용성, 성능 및 품질 지표를 결합하여 장비의 전반적인 생산성을 평가합니다.

 

장점과 단점

장점:

  • 확장성: 예측 유지보수 시스템은 증가하는 비즈니스 요구에 맞춰 쉽게 확장할 수 있습니다.

  • 실시간 모니터링: 장비 상태에 대한 지속적인 인사이트를 제공합니다.

  • 데이터 기반 의사 결정: 실행 가능한 데이터 기반 인사이트를 통해 의사 결정 프로세스를 개선합니다.

단점:

  • 초기 비용 발생: 예측 유지보수 시스템 구축에는 초기 비용이 발생할 수 있습니다.

  • 복잡성: 기존 시스템에 예측 유지보수를 통합하는 것은 복잡할 수 있으며 전문적인 지식이 필요할 수 있습니다.

  • 데이터 보안: 디지털 시스템에 대한 의존성은 취약성을 야기하므로 강력한 사이버 보안 조치가 필수적입니다.

예측 유지 관리는 물류 운영의 효율성, 안전성, 비용 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 혁신적인 기술입니다.

결론

고급 분석 및 실시간 데이터를 활용하여 이러한 접근 방식은 사전 예방적 유지보수를 가능하게 하여 가동 중단 시간을 줄이고 장비 수명을 연장합니다. 신중한 분석을 통해 기업은 예측 유지보수의 잠재력을 최대한 활용할 수 있습니다. 이를 통해 인트라로지스틱스 기업은 장비 고장을 단순히 관리하는 데 그치지 않고 예측하고 효과적으로 예방하여 더욱 원활하고 효율적인 운영을 보장하는 미래를 기대할 수 있습니다.

결론적으로, 예측 유지보수는 인트라로지스틱스 분야의 핵심 발전을 나타냅니다. IoT, 머신러닝, 고급 데이터 분석과 같은 기술을 통합함으로써 기업은 운영 효율성과 안정성을 전례 없는 수준으로 높일 수 있습니다. 적절한 구현 전략과 지속적인 개선에 중점을 둔다면 예측 유지보수는 모든 성공적인 인트라로지스틱스 운영의 초석이 될 수 있습니다.

과학 자원

예측 유지 관리에 대한 추가 자료와 심층 연구를 원하시면 다음의 과학 자료를 참고하시기 바랍니다.

EEE Xplore Digital Library: - [Predictive maintenance research papers]

Journal of Manufacturing Science and Engineering: - [Latest research on predictive maintenance]

Elsevier's Reliability Engineering & System Safety: - [Scientific articles on predictive maintenance]

SpringerLink: - [Research articles on predictive maintenance in logistics]

ScienceDirect: - [Comprehensive research on predictive maintenance]

혁신적인 데이터 기반 솔루션을 위한 스타트업, 오스트리아 그라츠에 설립

일상적인 물류에서 기업은 추가 비용을 피하기 위해 신속하고 효율적으로 대응해야 하는 수많은 과제에 직면해 있습니다. SSI SCHAEFER 그룹의 일부인 최근 설립된 혁신 스타트업 SupplyBrain의 서비스는 수많은 물류 회사의 공감을 불러일으킵니다. SupplyBrain은 회사의 물류 소프트웨어를 보완하여 공급망의 핵심 영역을 최적화하고 효율성을 높이며 운영 비용을 절감하는 데이터 기반 소프트웨어 솔루션을 제공합니다.

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