스마트팩토리 - 설비보전에서 HMI이 필요한 이유 [20.1.5]

설비보전이란 설비의 성능을 유지하기 위해 부품의 대체·보수 활동 등 보전비용이 발생하는데, 이 보전활동을 소홀히 하면 기계의 노후화·정지등의 손실이 발생한다. 따라서 설비보전은 보전비용과 노후화·정지 손실을 최소로 하는 것이 중요하다. 기존의 설비보전의 주요 방식으로 TPM을 사용하는 것에는 여러 가지 문제점이 존재한다. 첫 번째로 설비 운용자의 지식에 한계가 있어 외형적 점검에 그치기가 쉽다. 즉 누설, 절단, 진동, 파손 등 외형적 결함의 검출은 쉽게 할 수 있지만 전기적 미세 결함 같은 설비의 내부적 진단은 쉽게 검출할 수 없다. 두 번째로 계기를 통하여 내부 특성의 변화를 파악하지만 그것을 통합적으로 보여 주지 못함으로써 사실상 매일 점검 등, 주기 점검하기가 어렵다. 세 번째로 아날로그 계기를 주로 활용하여, 설비 특성의 완만한 변화 등 시간을 두고 관찰하여야 할 추세를 읽기 어렵다. 이러한 이유 때문에 HMI(Human Machine Interface)가 필요하다.

HMI는 공정/설비로부터 수집된 실시간 데이터를 그래픽 화면을 통해 실시간으로 보여줌으로써 공정/설비의 운전 상황과 이상 상태를 작업자가 용이하게 파악하고 운전할 수 있도록 지원한다. 그래서 주로 화학 장치, 제철, 전력, 환경, 수처리에 사용하며, 공장 내부의 단독 설비의 모니터링이나 제어에도 사용한다.

설보비전에서 HMI를 사용하면 다양한 이점이 있다. 각종 정보의 실시간 취득 및 제공으로 관리 효율을 향상한다. 불가동 상황 등의 현장 상황을 실시간으로 전달하여 생산성을 향상한다. 불량, 오재료 등 각종 경보 제공으로 품질을 향상한다. 설비를 제어하는 MMI와 POP장비를 통합함으로써 작업 I/F를 간소화한다. 사무실 어떠한 장소에서도 모니터링이 가능하며 설비를 자동 세팅하여 품질 균일화 몇 생산성 향상한다. 이러한 이점 이 외에도 다양한 이점들이 존재하여 HMI를 사용하는 것이다.

결론적으로 현장 관리와 현장 개선의 차이를 HMI 가시 관리로 메울 수 있고 미세 잠재 결함을 쉽게 예방할 수 있고, 현장 작업 관리자의 수준 높은 참여가 기대되어 보다 더 효율적인 TPM이 수행될 수 있다. 또한 공정능력을 좌우하는 KEY PROCESS INPUT관리도 HMI를 통하여 안정되게 관리할 수 있다. 현장의 가동률 관리도 마이너스 정보를 직접적으로 눈으로 보이게 함으로써, 개선하지 않으면 안 될 구속력 있는 상황으로 유도하여 가동률을 높일 수 있다. 작업 재해 및 안전 방지 부분에도 실시간 경고 시스템을 활용하여, 사전 재해 요소 검출 및 탐지에 효과를 기대할 수 있다. 이 데이터들의 축적으로 궁극적인 Digital Manufacturing을 꿈꿀 수 있다.