설비보전 기초

고장 나고 고치는 건 가장 비싼 방법입니다

설비가 멈추면 손실은 수리비만이 아니에요. 생산 중단, 납기 지연, 재작업, 급행 운송비까지 붙습니다. 그래서 보전의 목표는 "빨리 고치기"가 아니라 "안 멈추게 하기" 입니다.

4가지 보전 방식

어디에 무엇을 적용하나

모든 설비에 예지보전을 하면 비용이 감당이 안 돼요. 설비 중요도별로 나눠서 적용합니다.

A급 (멈추면 라인 전체 정지)  → 예지보전 + 예방보전
B급 (일부 공정 영향)          → 예방보전
C급 (여유 설비 있음, 영향 적음) → 사후보전도 허용

> 모든 설비를 똑같이 관리하는 게 오히려 낭비예요. 중요도 등급을 먼저 매기세요.

핵심 지표 3가지

MTBF (평균 고장 간격)

MTBF = 총 가동시간 ÷ 고장 횟수

예) 월 400시간 가동, 고장 4회
    = 400 ÷ 4 = 100시간

클수록 좋습니다. 설비의 신뢰성을 나타내요.

MTTR (평균 수리 시간)

MTTR = 총 수리시간 ÷ 고장 횟수

예) 총 수리 8시간, 고장 4회
    = 8 ÷ 4 = 2시간

작을수록 좋습니다. 보전 능력·부품 확보 수준을 나타내요.

가동률(Availability)

가동률 = MTBF ÷ (MTBF + MTTR) × 100
       = 100 ÷ (100 + 2) × 100
       = 98.0%

개량보전이 진짜 개선입니다

같은 부위가 반복해서 고장 난다면, 그건 예방보전 주기를 줄일 문제가 아니라 설계를 바꿀 문제예요.

신입이 할 수 있는 가장 중요한 일

"평소와 다르다"를 알아채는 것입니다. 매일 같은 설비를 보는 사람만이 변화를 느낄 수 있어요.

• 소리가 달라졌다
• 평소보다 뜨겁다
• 기름이 새기 시작했다
• 진동이 커졌다

이걸 그날 바로 알리면 계획 정비로 끝나고, 며칠 뭉개면 돌발 정지가 됩니다.

계측기보다 사람의 감각이 빠를 때가 많습니다

설비 이상은 대부분 소리·냄새·열·진동으로 먼저 나타나요. 매일 만지는 사람이 가장 먼저 압니다.

오감 점검

> 미각은 쓰지 않습니다. 공장에서 무언가를 맛보는 일은 절대 없어야 해요.

볼트 풀림 표시선(마킹)

체결 후 볼트와 모재에 직선을 그어두면, 나중에 선이 어긋난 걸로 풀림을 한눈에 압니다. 토크렌치가 없어도 되는 아주 효과적인 방법이에요.

정상:  볼트━━모재      선이 일직선
풀림:  볼트━ ━모재     선이 어긋남 → 재체결

온도 점검 기준

절대값보다 "평소 대비 변화" 가 중요해요. 늘 45℃이던 곳이 60℃가 됐다면 기준 이내라도 이상 신호입니다.

윤활 관리 — 5정(五定)

윤활 불량이 설비 고장 원인의 상당수를 차지해요. 다음 5가지를 정해두고 지킵니다.

1. 정유(定油) — 정해진 종류의 기름. 다른 규격을 섞으면 첨가제가 반응해 성능이 떨어져요
2. 정량(定量) — 정해진 양. 너무 많이 넣어도 문제입니다(교반 발열, 실링 파손)
3. 정기(定期) — 정해진 주기
4. 정점(定點) — 정해진 급유 지점
5. 정법(定法) — 정해진 방법

> 그리스는 "많이 넣을수록 좋다"가 아닙니다. 베어링 공간의 1/3~1/2이 적정량이에요. 가득 채우면 열이 나서 오히려 수명이 줄어듭니다.

색깔로 관리하기 (눈으로 보는 관리)

• 유면계에 정상 범위를 색 테이프로 표시 → 넘었는지 모자라는지 한눈에
• 압력계에 정상 범위 녹색 마킹
• 그리스 종류별로 주입구에 색 스티커 → 다른 기름 주입 방지

일상점검의 함정

가장 흔한 문제가 "점검표에 체크만 하는 것" 이에요. 실제로 보지 않고 앉아서 표를 채우면 점검이 아니라 서류 작업입니다.

이를 막으려면:

• 점검 항목에 측정값을 적게 하세요 (○/× 대신 "온도 52℃")
• 이상 발견 시 보상하는 문화 (이상 신고를 문제 삼으면 아무도 신고 안 합니다)

좋은 점검표는 "누가 해도 같은 판단"이 나옵니다

점검표에 "정상 여부 확인"이라고만 적혀 있으면 사람마다 기준이 달라요. 판정 기준을 숫자로 적어야 합니다.

나쁨: 오일 상태 확인 ( ○ / × ) 좋음: 오일 유면 — 상한선과 하한선 사이인가 ( 실측: ___ )

주기별 항목 배분

> 일상점검은 보전 부서가 아니라 그 설비를 쓰는 사람이 합니다. 이게 TPM의 자주보전 개념이에요.

점검표에 반드시 들어갈 것

• 설비명·관리번호
• 점검 일자·점검자 서명
• 항목별 판정 기준(수치)
• 실측값 기입란
• 이상 발견 시 조치란
• 확인자(반장) 서명

이상 발견 시 에스컬레이션

무엇을 스스로 처리하고 무엇을 올려야 하는지 미리 정해두어야 합니다.

[Level 1] 즉시 조치 가능        → 오퍼레이터가 처리 후 기록
          (청소, 그리스 보충, 볼트 재체결)

[Level 2] 판단 필요             → 반장/보전 담당에게 보고
          (이상음, 온도 상승, 미세 누유)

[Level 3] 즉시 정지 + 긴급 보고 → 설비 정지 후 보전·안전 담당
          (탄내, 연기, 큰 진동, 안전장치 미작동, 누전)

절대 혼자 판단하면 안 되는 상황

• 안전장치(인터록·비상정지)가 작동하지 않을 때 — 설비를 쓰면 안 됩니다
• 절연물 타는 냄새, 연기
• 유압·공압 계통 급격한 압력 저하
• 회전체에서 나던 소리가 갑자기 달라짐

> "생산이 급하니 일단 돌리자"는 요구를 받으면, 안전장치 관련은 거부할 수 있습니다. 산안법이 보장하는 작업중지권이에요.

이력 관리가 자산이 됩니다

점검 기록과 고장 이력을 쌓으면 보이는 것들이 있어요.

• 특정 부품이 평균 몇 개월에 고장 나는지 → 교체 주기 근거
• 특정 시간대·계절에 고장이 몰리는지 → 환경 요인
• 어떤 설비가 손실을 가장 많이 내는지 → 투자 우선순위

이 데이터가 쌓이면 예방보전 주기를 근거 있게 정할 수 있어요. 감으로 정한 주기는 너무 짧으면 낭비, 길면 고장입니다.

스마트팩토리로 가는 첫걸음

일상점검 기록을 종이 대신 태블릿·QR로 받으면 그대로 데이터가 됩니다. 정부 스마트공장 지원사업의 기초 단계(Level 1~2)가 대부분 이 부분이에요. 지원사업 정보는 [today.biz360.kr](https://today.biz360.kr) 에서 확인할 수 있습니다.

보전은 보전부서만의 일이 아니다

TPM(Total Productive Maintenance)은 "설비는 보전부서가, 생산은 생산부서가"라는 분업을 깨는 활동이에요. 오퍼레이터가 자기 설비를 스스로 돌본다는 게 핵심입니다.

8대 기둥

자주보전 7단계

1단계  초기 청소        — 청소하면서 이상을 발견 (청소 = 점검)
2단계  발생원·곤란부위 대책 — 오염원 차단, 청소 어려운 곳 개선
3단계  청소·급유 기준 작성
4단계  총점검           — 설비 구조 교육 후 전체 점검
5단계  자주점검         — 점검 기준 확립
6단계  표준화
7단계  자주관리 정착

> 1단계 "초기 청소"를 형식적으로 하면 TPM은 실패합니다. 기름때를 닦아내야 그 아래 균열과 누유가 보여요.

설비의 6대 로스

OEE(설비종합효율) 계산

TPM의 핵심 지표예요. 세 요소를 곱합니다.

OEE = 시간가동률 × 성능가동률 × 양품률

시간가동률 = (부하시간 - 정지시간) ÷ 부하시간
성능가동률 = (기준 사이클타임 × 생산량) ÷ 가동시간
양품률     = 양품수 ÷ 총생산수

계산 예시

부하시간 480분, 정지 60분, 생산 400개,
기준 C/T 0.8분, 불량 8개

시간가동률 = (480-60) ÷ 480      = 87.5%
성능가동률 = (0.8 × 400) ÷ 420   = 76.2%
양품률     = (400-8) ÷ 400       = 98.0%

OEE = 0.875 × 0.762 × 0.980 = 65.3%

판정 기준

> 위 예시에서 성능가동률 76%가 가장 낮아요. 여기가 개선 포인트입니다. OEE 하나만 보지 말고 어느 항목이 낮은지를 봐야 대책이 나옵니다.

순간정지(Chokotei)가 숨은 도둑입니다

10초, 30초씩 멈추는 건 고장 기록에 안 남아요. 그런데 하루 100번이면 50분입니다. 고장 1건보다 손실이 클 수 있어요.

• 센서 오검출, 부품 걸림, 잼(jam)
• 작업자가 그냥 리셋 버튼 누르고 지나감 → 기록이 안 남음
• 대책: 순간정지도 카운트하고 원인을 기록

부울경 중소 제조업의 현실적 시작

TPM 전체를 도입하려면 부담이 커요. 자주보전 1~3단계 + OEE 측정만 해도 효과가 큽니다.

1. 설비 한 대를 모델로 선정
2. 초기 청소 실시 (이상 발견 목록 작성)
3. 오염원 차단·청소 곤란부위 개선
4. 청소·급유 기준 만들기
5. OEE 측정 시작 (엑셀로 충분)

고장은 어느 날 갑자기 오지 않습니다

설비는 P-F 곡선을 따라 서서히 나빠져요.

성능
 │────────────╮
 │             ╲  P (Potential Failure : 이상 징후 시작)
 │              ╲
 │               ╲
 │                ╲ F (Functional Failure : 실제 고장)
 └────────────────────→ 시간
        ← P-F 간격 →

P와 F 사이 구간에서 잡아내는 것이 예지보전이에요. 진단 기법마다 감지 시점이 다릅니다.

진동분석 — 주파수가 고장 부위를 알려준다

진동을 주파수로 분해(FFT)하면 어느 부위가 나쁜지 알 수 있어요.

회전주파수 = 회전수(rpm) ÷ 60

예) 1,800rpm 모터 → 30Hz
    30Hz 성분이 크다  → 불평형
    60Hz 성분이 크다  → 정렬 불량

판정 기준 (ISO 10816)

설비 등급·출력별로 진동속도(mm/s RMS) 허용치가 정해져 있어요. 일반 산업용 중형 기계는 대략:

• 양호 2.8 이하 / 허용 4.5 이하 / 주의 7.1 이하 / 위험 7.1 초과

열화상 분석

전기 설비(전기안전 모듈 참조) 외에 기계 부위에도 유용해요.

• 베어링 과열
• 벨트 슬립(마찰열)
• 감속기 이상 발열
• 스팀 트랩 막힘

3상 모터는 상 간 온도 편차를 보세요. 한 상만 뜨거우면 결상·접속 불량입니다.

오일 분석

윤활유는 설비의 혈액검사예요.

> 오일 색만 보고 교체 시기를 정하면 안 됩니다. 검게 변해도 성능이 남아 있을 수 있고, 깨끗해 보여도 수분이 들어갔을 수 있어요.

초음파(음향) 진단

사람이 못 듣는 20kHz 이상 대역을 듣습니다.

• 압축공기 누설 탐지 — 가장 투자 대비 효과가 큰 용도
• 베어링 초기 결함
• 스팀 트랩, 밸브 누설

공기압축기는 전기요금의 큰 비중을 차지하는데, 누설로 20~30%가 새는 공장이 흔해요. 초음파 탐지기 하나로 바로 회수됩니다.

도입 순서 제안

전부 한 번에 할 필요 없어요.

1. 중요도 A급 설비 선정 (멈추면 라인 정지)
2. 진동 간이 측정기부터 도입 (수십만원대)
3. 기준값(베이스라인) 확보 — 정상 상태 데이터가 있어야 비교가 됩니다
4. 추세 관리 — 절대값보다 변화율
5. 필요 시 열화상·오일분석 추가

> 정부 스마트공장 지원사업에서 설비 센서 부착·데이터 수집이 지원 대상입니다.