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서원 성
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1 RCM 개념및적용방법 ( 주 ) 한국신뢰성기술서비스

2 목차 RCM 개념및적용방법 개요 RCM 배경및기본개념 RCM 배경 RCM 기본개념 RCM 적용방법및절차 팀구성및기본원칙수립 분석대상장비의선택 분석목적 시스템경계 시스템명세서 장비선택 기능정의 결론 참고문헌... 7 ii

3 RCM 개념및적용방법 1. 개요 보전은기업내안전, 생산, 품질, 시스템신뢰성, 이익그리고환경분야에서주요한자리를차지하고있다. 이와더불어다양한산업분야에서보전에대한새로운인식, 도전그리고기회들이나타나고있다. 예방보전에국한된사고에서벗어나보전에대한새로운인식을통해그기능에적합한보전정책을수립할수있도록체계를구축하는전략을신뢰성중심보전 (Reliability Centered Maintenance; 이하 RCM이라지칭함 ) 이라부른다. 전통적사고방식에서보전의개념은장비가고장나면이를수리및교체하여장비를유지하면되는것으로인식되었으나이러한사고방식으로인해보전활동을과도하게보수적으로수행하게하는것과같은문제점들이발생하였다. 최근 10여년동안비용의감소, 자원사용의최적화및채택된활동을통한영향을분석하기위해많은시도와경영전략들이제시되고있는가운데장비를유지하고자하는전통적사고방식은부적절한교체주기로인해더가용할수있는부품을교체하여과도한비용이발생하거나이주기보다고장이빨리발생하여운용중고장으로인해손실이초래되는원인이되었다. RCM은보전의목적이장비를유지하는데있다는것보다시스템의기능을유지하는데있다는새로운견해를제시하고있는전략이다. 이전의보전에대한전통적사고방식에서이와같은견해를수용하는것이어려운개념일지모르나현실적으로효율적인보전정책의수립을위해서는장비들을지원하고있는기능, 즉그장비가가지고있는실질적인목적을아는것이중요하다. 2. RCM 배경및기본개념 2.1 RCM 배경 모든기기는적절한수명에서교체되어야안전과신뢰성을보장할수있다 는것이일정정비 (Scheduled Maintenance) 에대한전통적인개념이었다. 그러나수년간의경험으로부터많은고장이일정정비에의해예방되거나효과적으로감소되지않음을알수있었다. 이와같은상황에서 RCM은 1960년대초반에북미민간항공산업에서수행하였다. 그당시항공회사들은유지보수체계들의대다수가고비용일뿐만아니라위험을초래할수있다고인식하기시작하였고이로인해항공기를유지하기위해수행했던모든사항을재검사하기위 1

4 해항공기제조업자, 항공회사, FAA들로구성된 Maintenance Steering Groups (MSG) 을발족하게되었다. 첫번째시도로서 1968년워싱턴 DC의 ATA(Air Transport Association) 는출발점으로다시돌아가 MSG 1으로알려진합리적인유지보수전략을공포하였으며, 이후 1970년에 MSG 2를공포하였다. 1970년중반미국방부는항공분야의유지보수견해에대한최신기술수준을파악하고자항공기산업계에보고서를요구했으며, United Airline의 Stanley Nowlan과 Howard Heap는 Reliability Centered Maintenance 라명명한보고서를작성하였다. 이보고서는 1978년에출판되었고역사상물질적인자산관리에대한중요한문서중의하나로간주되고있다. Nowlan과 Heap의보고서에서는 MSG 2보다상당히진보적인개념을도입하였고이개념은 1980년에공포된 MSG 3의기초가되었다. 그후 MSG 3는 1988년과 1993년에개정되었으며이는오늘날까지새로운항공기 (Boeing 777과 Airbus 330/340) 에대한 Prior-to-Service Maintenance 프로그램을개발하는데사용되고있다. Nowlan과 Heap의보고서와 MSG 3는그후다양한군수용 RCM 지침서들과비항공분야의지침서등의기초가되고있다. 2.2 RCM 기본개념 1978년보고서가발행된이후산업현장에도 RCM이적용되기시작했다. RCM은물질적자산 ( 비행기, 제조 / 생산라인, 정유공장, 통신시스템등 ) 을유지하기위해어떤운영환경에서운영자들이필요한것이무엇인지를결정하는데활용되는프로세스로기업에서수용할수있는위험및운영수준하에서적합한예방보전정책수립을위해물질적자산의잠재적고장과기능을분석할수있는구조적인틀을제시한다. RCM 프로세스를수행하기위한최소기준으로 SAE JA1011 규격에서는다음 7 가지항목을 제안하고있다. 1. 현재운영상황에서장비의기능과관련된성능규격은무엇인가 (Functions)? 2. 장비의기능을수행하는데있어어떤방식으로고장이발생하는가 (Functional failures)? 3. 각기능적고장의원인은무엇인가 (Failure modes)? 4. 각고장이발생할때어떤일이발생하는가 (Failure effects)? 2

5 5. 어떠한방식이각고장의문제가되는가 (Failure consequences)? 6. 각고장을예측또는예방하기위해무엇을수행해야하는가 (Proactive tasks and task intervals)? 7. 만약적합한예방활동을발견할수없다면어떤조치를취해야하는가 (Default actions)? 다른보전정책과달리 RCM은요구기능의수행을위해작업절차서와자산의설계에적합한보전활동, 즉사후보전정책, 예방교체정책, 상태기반검사정책등을수립하는프로세스로모든고장은좋지않으며예방해야한다는관점에서보전의목적이라는광범위한개념의측면으로변화하고있다. 또한조직의성과에중점을둔가장효율적인전략을추구하고있다. 3. RCM 적용방법및절차 RCM 을적용하는방법에는여러형태가존재하겠지만대부분의 RCM 프로세스에는다음과같 은 7 단계절차를모두또는일부단계만적용하게된다. 1. 팀구성및기본원칙수립 2. 분석대상장비의선택 3. 기능정의 4. 기능적고장정의 5. 고장영향정의및평가 6. 고장원인정의 7. 보전활동선택 본절에서는상기의 RCM 적용절차중 RCM 분석을위한예비단계인처음 3 단계 ( 팀구성 및기본원칙수립, 분석대상장비의선택, 기능정의 ) 에대해서설명한다. 3.1 팀구성및기본원칙수립다른프로세스에서와마찬가지로 RCM 프로세스를적용하기위해서도사전에철저한준비작업과계획이필요하다. 먼저이에관련된지식이있는개인들을적합한팀으로구성하고이팀이효율적으로운영되기위해서는다른분야에있는전문가들간에의사소통이상호적으로잘이루어져야할것이다. 팀구성인원은너무많아서도안되며일반적으로 4~5명정도가적 3

6 합하고팀내최소한보전활동과관련된사람이있어야한다. RCM은프로세스를수행하는동안기업의목적에부합되지않거나잘못적용될경우초래될수있는영향에대한이해가필요한광범위한전략이다. 이프로세스의목적은효과적인분석을위해값비싼자원의낭비와불필요한모임없이충분한지식과전문가적의견을축적하는데있다. RCM 분석을적절한수준에서수행하고주요한아이템들을간과하지않으면서분석결과가적합하게기록될수있도록이를이끄는관리자가필요하다. 또한이관리자는구성원들의임무를유지하고그들을독려시킬뿐만아니라합리적인방식으로팀구성원들간의의견이일치될수있도록의견을조정하는역할을한다. 팀이구성되면구성원들이분석조건을이해하고수용할수있도록분석시수반되는가정사항과기본원칙들에대해이를확인하고문서화한다. 또한 RCM 프로세스준비시 RCM 프로세스의목적수립, 프로세스를수행하는데필요한주제, 즉일정, 예산, 모임절차, 보고, 추천방법, 인력, 도구, 컨설턴트, 소프트웨어, 모임장소등과프로세스수행과정중발생할수있는문제점 ( 기업의반대, 자료의결여, 제도, 통솔력과공약의결여등 ) 들에대해충분히토론해야한다. 3.2 분석대상장비의선택 분석목적 RCM 팀은부품, 하위시스템, 시스템에대해분석을수행하게되고전체설비가 RCM에서고려되어야할지를자산수준을고려하여결정한다. 일반적으로장비들로구성된시스템수준에서분석을수행하게된다. RCM은장비의기능유지에초점을두고있으므로기능들이정의될경우시스템수준에서분석을수행하는것이합리적이다. 시스템수준이하 ( 예를들면, 부품 ) 에초점을두고분석할경우한부품이여러기능들을지원할때이로부터발생되는고장의유형들을폭넓게볼수없는한계가있다. 또한부품수준에서보다시스템수준에서분석이고장모드의비교와자원들의우선순위를결정할때현실적으로더유용하다. 하지만시스템의복잡성, 제약사항그리고다른요인에따라시스템수준에서보다다른수준에서의분석이더적합할수있다. 4

7 3.2.2 시스템경계시스템경계의정의는시스템에무엇이포함되는지포함되지않는지를분명하게규정함으로써정확한부품목록이확인되고다른시스템내부품목록과중복되지않게하며입력, 출력및시스템기능을정의하는데도움을준다 시스템명세서시스템의필수적인세부사항들을확인하고문서화하는것은각단계들을철저하게유지하기위해필요한것이다. 시스템명세서는분석자가시스템을포괄적으로이해하고분석단계에서시스템정의를기록하는데도움이되며주요한설계와필요한시스템기능들의손실또는열화에영향을미치는요인들을확인할수있게한다. 따라서시스템명세서에는기능블록도, 부품분해도, 계층구조, 입 / 출력상호관계, 전기도면, 환경조건, 설계명세서, 고장이력등이포함되어야한다 장비선택분석수준이수립되면새로운보전프로세스로부터가장이득이될수있는후보시스템들이선정되고우선순위가결정되어야한다. 안전, 경제적사항등과같은다양한기준들이고려되어야한다. 분석대상장비를선택하기위한다양한방법들이있다. 그중한방법은주어진기간동안 ( 예를들면, 1년또는 2년 ) 기록된보전이력 ( 고장수, 공급시간, 생산비용손실, 안전문제등 ) 을분석하는것이다. 80/20 법칙은시스템대부분 (80%) 의문제는몇가지 (20%) 치명적인요인들에의해발생된다는이론으로장비선택을결정하기이전에시스템에대해우선순위를결정하는데유용한방법이다. 다른방법은사전에정의된질의를적용하는방법으로, 예를들면항공산업에적용되고있는 MSG-3 규격에서는다음과같은 4가지질의를제시하고있다. 규정된의무기간동안작업자에의해고장이검출될수없는가? 안전 / 비상시스템또는장비를포함하여고장은안전 ( 육상또는항공 ) 에영향을미치는가? 고장은운영에주요한영향을미치는가? 고장은경제성에주요한영향을미치는가? 상기질문에최소한하나라도 yes 라고답했다면해당장비에대해상세한분석이필요하다. 또다른방법으로치명도 (Criticality Factors Method) 가있는데이는안전, 보전, 운영, 환경적 5

8 영향, 품질관리그리고다른인자들에대해장비의치명도를평가하는방법이다. 각인자는사전에정의된척도 ( 예를들면 1에서 5 또는 1에서 10) 에따라평가되고값이클수록치명도가큼을나타낸다. 이와같이평가된치명도값은다른유형의장비에대해시스템등급을매기거나장비가 RCM 분석대상이될지안될지를결정하기위해임계치와비교하기위해사용된다. 어떤방법 ( 또는여러방법들의결합 ) 이선택되든지이방법의목적은최대이익과수익을창출할수있는장비를 RCM 분석대상으로선정하기위한계통적접근법을제공하는데있다. 3.3 기능정의 RCM 프로세스의궁극적인목적은 시스템기능을유지하는것 이므로 RCM 분석팀은시스템기능들을리스트로정의해야한다. 시스템기능은이기능들을지지하고있는장비의기능들이도출되어야하며또한기능은동사형태 ( 예를들면, 물을펌프로퍼내기위해서, 경보를울리기위해서 등 ) 로표현되어야한다. 기능의정의는시스템내어떤종류의장비가있느냐를정의하는것이아니므로시스템기능을서술하기위해명명된장비의사용은피해야한다. 예를들면, 500gpm의방류량을유지하기위해 라는표현이 원심력펌프로 500gpm을방류하기위해 라는표현보다기능적으로더유용한표현이다. 그리고기능의정의는가능한정량적이어야한다. 예를들면기능은 가능한많은단위들을산출하기위해서 라고정의하는것보다 8시간동안최소 22단위에서 25단위를산출하기위해 라고정의하는것이유용하다. 그러나기능의정의에있어어떤경우에는정량적정의보다질적인정의가필요할때도있다. 이경우에는대체로추상적인언어로표현되므로이단어에대한정의가무엇을의미하는지에대한공통된이해가필요하게된다. 4. 결론 보전은장비를유지하기위한개념으로만여겼던시각에서요구기능에적합한보전활동을통해기업의이익을창출할수있는개념으로인식되어야한다. 설계, 마케팅, 생산등에서와마찬가지로보전활동으로인해비용이초래되지만이를적합하게잘수행한다면목표한생산또는기능을성취할수있을것이다. 또한 RCM은이전부터수행되고있는보전방식에이름만재포장한방법은아니고다른보전계획과다른요소들이존재하며무엇보다보전에대한기본인식의변화가필요하다. 6

9 본자료에서는 RCM 프로젝트를올바른방향으로이끄는데필요한 RCM 프로그램의기본단 계중처음 3 단계 ( 분석을위한준비, 분석대상설비의선택, 기능정의 ) 에관해설명했다. 나 머지단계에대해서는다음호에서다루고자한다. 5. 참고문헌 [1] ATA MSG-3 "Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development," Updated in March [2] Moubray, John, Reliability-centered Maintenance, Industrial Press, Inc., New York City, NY, [3] Nowlan, F. Stanley and Howard F. Heap, Reliability-Centered Maintenance. Issued in December, [4] SAE JA1011, Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance(RCM) Processes Issued in August [5] SAE JA1012, A Guide to the Reliability-Centered Maintenance(RCM) Standard Issued in January [6] Smith, Anthony and Hinchcliffe, Glenn R., RCM-Gateway to World Class Maintenance, Elsevier Inc, Burlington, MA,

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용역보고서 여러고장모드를갖는자료분석방법 2009. 1. ( 주 ) 한국신뢰성기술서비스 목차 여러고장모드를갖는자료분석방법...3 1. 개요...3 2. 분석방법및예제...4 2.1 CFM(Competing Failure Mode) 분석...4 2.2 Mixed Weibull 분석...4 2.3 Mixed Weibull 예제...5 3. 요약정리...9 ii http://www.korts.co.kr