인적·설비적 시스템 체계화 절실 TPM(Total Productive Maintenance)은 생산설비를 유지·관리하는 종합적인 기법이자 혁신운동으로 화학공장의 안전성이 문제시되면서 주목받고 있다.생산설비 운용에 있어 가동(Operation)이 가장 직접적인 목표인 것은 분명하지만 유지·보수작업의 중요성이 간과되고 있는 것이 국내 실정이기 때문이다. 화학 플랜트는 설비종류가 많고 연속공정이기 때문에 한부분의 고장이 전체공정을 방해하며, 화학산업 특성상 고장에 그치지 않고 큰 인명·재산피해가 발생할 수 있기 때문에 충실한 유지·보수의 필요성은 아무리 강조해도 지나치지 않고 있다. 이에 따라 주먹구구식 보전을 탈피하고 체계적이고 구조적인 방법론의 필요성이 오래전부터 지적되고 있다. TPM, 체계적인 계획보전으로 생산성 극대화 필요 TPM은 1971년 일본의 JIPM에서 제창했고, 한국에서 1980년대 중후반에 KSA가 처음으로 도입한 설비관리 혁신활동이다. 과거 사람 중심에서 설비 중심으로 산업형태가 변함에 따라 제품의 품질, 생산성이 설비의 최적 관리조건의 여하에 따라 크게 영향을 받기 때문에 많은 화학기업들이 TPM활동을 많이 도입하고 있으며, 또한 TMP 활동을 통해 많은 성과를 얻고 있다. TPM 활동은 사람과 설비의 체질개선을 통한 기업의 체질개선을 추구하고 있는 활동으로 TPM 활동이 추구하는 궁극적인 목적은 기업 입장에서는 경쟁력 향상을 통한 수익성 창출이며, 종사자 측면에서는 설비에 대한 관리기술, 고유기술, 개선능력의 향상으로 자기가치를 향상시키는 활동으로 귀결된다. 한국은 1990년대 초반에 대기업을 중심으로 TPM 활동이 많이 도입됐으며 점차 중견기업으로 확산되고 있는 추세이다. 앞으로도 생산현장은 설비의 집약화, 고도화가 가속되고 생산현장에서 TPM의 필요성은 더욱 높아질 전망이다. 따라서 앞으로 생산기업의 TPM 활동에 입각한 생산현장의 엄격한 관리체계 구축 인프라가 강력한 경쟁력 확보의 수단으로 자리잡을 것으로 전망된다. 최근에는 수익성 창출이 강조되면서 종래의 공장 중심의 TPM활동에서 전사 중심의 TPM활동으로 활동영역이 확대됐고, Total Productive Management 혹은 Total Profit Mamagement화해 수익성을 올리기 위해 생산성 확대, 원가절감 등과도 연계돼 추진되고 있다. 계획보전, TPM 체계성 극대화 계획보전(Scheduled Maintenance)은 TPM 중 최근 주목받고 있는 보전기술로 설비의 전 라이프사이클(Life Cycle)을 통해 생산성과 품질을 극대화 시키고 정비비용을 최소화시키는 것을 목표로 전개하는 활동이다. 계획보전은 설비의 예방점검, 예지활동, 기록분석을 통해 수집된 정보를 이용해 설비의 고장정지 및 성능저하를 가져오는 상태를 조기 발견해 계획적으로 대책을 수립·실시하는 예방보전 활동과 수집된 보전기술 시스템을 적극 활용해 설비의 신뢰성, 보전성, 경제성은 물론 MP 설계지원 및 초기유동관리 체계를 확립함으로써 설비의 효율을 극대화시키기 위한 적극적인 보전활동으로 구분된다. 한국보전기술 연구소에 따르면, TPM 도입 당시부터 TPM의 기본방침, 목표를 명확히 결정한 후 추진해야 하며 매년 목표에 구체적인 TPM 목표, 예를 들어 설비종합효율 80%, 돌발고장 반감 등으로 명시하는 것이 바람직하다. 계획보전을 추진하는 전문보전 부서에서도 마찬가지로 전사적 목표 아래 계획보전 목표를 명확히 설정하는 것이 중요한데, 전문보전 부서에서는 Output 측면에서 고장에 관한 목표가 주가 되고 Input 측면에서는 보전비용이 목표가 된다. 일본이나 국내기업의 추진사례를 보더라도 고장률 0%, 보전비 저감 등을 목표로 계획보전 체제구축을 지향하고 있는 사례가 많다. 계획보전 활동목표를 설정하기 위해서는 적정한 관리항목(성과지표)을 선택해야 한다. 전문보전에서는 주로 신뢰성·보전성지표, 보전작업 효율지표, 보전비지표 등을 기준으로 관리항목을 정하고, 고장에 관한 관리항목으로서는 고장건수, 고장시간, 고장강도율, 고장도수율 등 신뢰성, 보전성지표를 활용하여 구체적으로 고장건수 몇건 등으로 명확히 한 후 활동을 전개해야 한다. 화학기업, 체계적 안전대책 절실 화학산업에서 안전사고는 수없이 많았지만 아직까지 근본적인 해결책이 제시되지 못하고 있다. 여수 석유화학단지는 조성된 이후 35년 동안 203건의 사고가 발생해 총 97명이 사망했고 168명의 부상자가 발생했다. 2001년 한화석유화학, 호남석유화학, 여천NCC에서 폭발 및 화재사고가 발생했으며 2002년에는 여천NCC, 금강고려화학, 대림산업에서 사고가 발생했다. 2003년에도 LG화학 SM공장 폭발과 LG-Caltex정유 질식사고, 남해화학 협착, KCC 추락, 호남석유화학 폭발사고가 발생해 총 5명이 사망했으며 2004년에는 KCC, 대림산업, LG화학, LG석유화학, 삼남석유화학에서 사고가 발생해 9명이 사망했다. 2005년 7월16일에도 오전 0시경 M&H 레버러토리즈의 화치동 공장에서 맹독성 가스 포스겐(Phosgene)이 누출되는 사고가 있었다. 화학 플랜트 고장나도 고치기만 급급 화학기업들의 설비보전상의 가장 큰 문제점은 체계성의 결여로 지적되고 있다. 보전활동은 사후보전과 예방보전으로 구분지을 수 있는데, 예방보전의 비율이 높을수록 선진화된 보전체계라고 할 수 있다. 그러나 국내실정은 고장이 발생하면 고치기에 급급한 사후보전이 대부분이며, 계획성 있는 보전활동은 찾아보기 어려운 상태이다. 또 예방보전이 가능하기 위해서는 Data 확보·정비가 선행되어야 하기 때문에 체계적인 조직의 계획된 보전업무가 실현되지 않고서는 불가능한 일이다. 따라서 효율적인 TPM을 실현하기 위해서는 다년간에 걸친 체계적인 접근이 필수적으로 CMMS(Computerized Maintenance Management System)만 설치하는 것으로는 계획적인 보전활동이 이루어질 수 없다. CMMS는 축적된 데이터 위에서는 강력한 기능을 발휘할 수 있으나 데이터 없이는 큰 효과를 거두기 어렵기 때문이다. 단계별 과정으로 체계성 확립 계획보전을 실시하기 위해서 보통 5-6 Step의 단계별 과정을 거치게 되며 2-3년의 시간이 소요된다. 단계별 과정의 종류는 다양하나 통상 1단계는 보전환경정비부터 시작해 설비평가와 현상파악으로 시작한다. 설비종류를 구분하고 기초자료를 정리하며, 고장관리 기준을 정립하고 설비 등급을 설정하면서 TPM 구현의 바탕을 확립한다. 2단계는 일상 보전체제의 정착으로 점검주기 선정, 일일 점검설비 선정으로 정기보전체계의 기반을 닦는 과정이다. 3단계는 개량 보전체제 정착단계로 KPI(Key Performance Index)에 따른 고장건수, 고장시간 대비 보전비용, 작업효율 향상이 요구되는 설비를 대상으로 선정해 고장의 만성요인을 파악하고 개선하며, 취약요소들을 파악하는 단계이다. 화학 플랜트 설비는 다양하나 모터를 비롯한 동기계(Rotatic Machine), 컬럼·탑 등의 정기계(Static Machine), 파이프, 계전으로 단순화시켜 분류함으로써 관리의 효율화를 이룰 수 있다. 4단계는 정기보전체제 정착으로 정기보전 기준서 및 중장기, 연간, 월간 보전계획을 수립하며, 5단계는 예지보전체제 구축으로 대상설비를 선정해 스트레스 및 고장모드 분석, 최적 진단기법을 적용하며 경향관리양식을 결정하고 판단기준 설정(ISO), 간이진단 및 정밀진단체제 구축, CMS 검토와 적용을 수행하는 단계이다. 6단계는 CMMS 체제의 완성으로 설비 Master 정보, 예방보전작업 시스템, 작업관리 시스템, 자재관리 시스템, CMS, ERP(전사적 자원계획) 등 다른 시스템과 Interface 확립의 단계이다. CMMS 구축은 가시적인 결과물을 빨리 얻기위해 미리 적용한 후 차후 보완하는 사례가 많다. 표, 그래프 | 효성 1공장 고장지수 | TPM의 계획보전 단계별 모델 예시 | 산업재해 발생현황(2004) | 업무상 질병자 현황 | 산업재해 비교 | 업무상 사고의 발생형태별 산업재해 | 산업재해 발생사업장 비교 | 입사 근속기간별 산업재해 | <화학저널 2005/12/19·26> |
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