9.1.3 MCM2000

Machine Condition ManagerTM 2000

(1) MCM2000 System 개요

그림 6-41 MCM2000으로의 기계진단 결과

기계 감시 및 관리 체제 구축의 궁극적인 목표는 안정적인 기계보호 기능 구현 뿐 아니라 기계 운전 상태와 유지 보수에 소요되는 경비를 최소화하고 불시 정지와 같은 상황을 미연에 방지하여야 하며, 공장 정지 시간을 최소화하여 생산성을 향상시키는 것이다. 자산과 공정을 최적화 할 수 있도록 운전 가능한 정보를 확보하는 것이 필요하다. 이는 앞에서 설명한 DM2000/TM2000 등의 관리 시스템에서 수집, 관리되고 있는 각종 기계 상태 정보를 정확히 해석하고 이를 기반으로 적절한 조치를 취함으로서 가능하다. 그러나 현실적으로 이러한 데이터를 체계적으로 분석하고 현장에 수십 년간 축적된 다양한 정보를 취합하여 최적의 조치를 수행한다는 것에는 일정 수준이상의 전문 인력과 또는 관리 시스템 담당자, 그리고 다양한 경험 정보를 체계적으로 정리하여 이용하는 체제가 구축되어야 그 효과가 극대화된다. 이러한 문제는 대다수의 현장에서 인식되고 있는 것으로서 이러한 관리 방식과 체제의 차이로 인하여 양질의 관리 시스템을 구축하고서도 이에 준 하는 활용 효과를 얻는 것이 용이하지 않을 수도 있다. 이러한 문제점들에 대한 최적의 해결책의 하나로 인식되고 있는 것이 Bently Nevada사의 자동 진단 및 이를 통한 조치 제시 시스템인 MCM2000이다.

기계 상태 점검 및 유지 보수에 필요한 검사 및 분해 점검 일정을 줄이면서 제품 생산 운전 기간을 최대화하고 동시에 안전성, 신뢰성 및 장비 가용성은 향상 시켜야 하는 것이 현장에서 당면하고 있는 목표로서 이의 구현을 위해 사용되는 시스템이 MCM2000으로 인식된다. MCM2000 시스템은 기계의 상태를 24시간 연속적으로 진단하여 이상 유무를 판단하고, 적절한 조치를 권고하는 전문가 시스템이다.

(2) 시스템 구성

MCM2000은 기본적으로 중요 기계류 관리 시스템인 DM2000 시스템을 기반으로 하여 구성되는 시스템으로, DM2000에서 수집, 관리되고 있는 각종 상태의 데이터들에 대하여 지속적인 진단기능을 수행한다. 이를 통해 사용자가 설정한 기본 환경하에서 Bently Nevada사의 40여년에 걸친 회전 설비 분야의 경험이 축적된 Knowledge Base를 이용하여 분석과정을 거친 후 기계의 상태를 결정한다. 이러한 진단 작업이 끝나면, 결과는 사용자에게 디스플레이 되거나 사용자의 선택에 따라 통보되며 구체적인 내용으로는 각종 분석 내용에 대한 설명과 권고 조치 사항, 현장에서의 경험 조치사항, 그리고 필요시 관련자에게 직접 통보 가능한 연락 신호 송부도 가능하다.

MCM2000은 Data Extractor, Knowledge Base & Rules Processor, Display and Notification이라고 하는 네 개의 주요 소프트웨어로 구성되어 있다. 진단 과정이 끝나면 MCM2000 Display Icon (Bottom Tool Bar에 위치함)이 깜빡거리고 경고음을 울리거나, MCM2000 Display Message Box가 사용자의 스크린에 나타난다. 진단이 끝남을 알리는 이러한 두 가지 기능은 사용자가 선택 가능하다.

① Data Extractor

이 모듈은 각각 센서에서 수집된 정보를 DM2000으로부터 얻어내고 진단 과정에 이용하기 위해 이를 저장한다. 발췌되는 정보는 다음과 같다.

• Current Static Value Overall Amplitude, Gap Voltage, 1×, 2×, Not 1× 등.

• Waveform, Synchronous & Asynchronous Spectrum

• Trend File Data 일정 기간동안의 기계 상태 변화를 나타낸다. 이러한 정보는 문제의 진행 정도와 변화 추이를 평가하는데 이용된다.

• Machine Process Variable Data 진동 데이터와 현재 사용중인 기계의 관찰된 기계적 움직임이 서로 연계되어 사용된다. 이러한 데이터는 외부 시스템으로부터 NetDDE, Process Variable Monitor, TDIXconnX 혹은 Process Data Manager Communications Processor를 거쳐 DM 2000으로 수집된다.

• Monitor Point Status 감사를 마치는데 필요한 데이터의 유효기간을 결정한다. Knowledge Base와 Monitor OK Circuitry Level에서 모두 데이터 유효기간을 검증한다. 이러한 이중의 데이터 점검으로 부정확한 데이터가 기반이 된 감사를 최소화한다. 또한 시스템은 기계 진단을 위해 수동적인 데이터 입력을 요구하지 않기 때문에, 인간이 만들 수 있는 에러의 가능성을 제거한다. Data Extraction 공정상에서 나온 출력값은 후에 Rule Processing에서 이용될 Machine Attributes(기계 특성)이다.

② Knowledge Base & Rules Processor

Knowledge Base와 Rule Processor는 Extractor에서 나온 기계 특성들을 취합하여 이들을 Knowledge Base Rule-set과 함께 이용하기 위해 Machine Configuration 데이터와 결합시킨다. 기계 구성 데이터는 설계 규격과 Name Plate Rating이 있다. Knowledge Base Rule Set는 또한 User Defined Custom Rule을 포함하고 있다. 이러한 일련의 소프트웨어에서 얻어진 결과를 Malfunction Result라고 부르며, 이는 MCM2000 Data Base에 기록된다. 또, 이러한 진단 결과는 고장의 Severity Level(심각도 수준)을 나타낸다.

③ Malfunction Results Data Base

Malfunction Result Data Base는 진단 결과와 고장의 심각도를 나타내는 것뿐만 아니라 진단된 기계와 연결된 문서 파일을 포함하고 있다. 이러한 문서 파일은 Recommended Action을 포함하고 있거나 혹은 각 기계 고장에 대해 그 심각도에 따라 적절한 조치가 취해지도록 하는 내용을 포함한다. 진단 결과와 Recommended Action 문서 파일은 MCM2000 Client Display Software와 Notification Process로 보내진다.

④ MCM2000 Client Display

MCM2000 User Interface는 디스플레이를 거치게 되며 디스플레이의 주 스크린은 Audit Information Screen 혹은 Summary Screen이다.

(3) 시스템 특징과 기능

① DM2000과 데이터 호환

DM2000으로 기계 중요 공정변수와 동적 진동 데이터를 수집하고, 이들 데이터는 Bently Nevada 기계 진단 규칙(Rule Set)으로 처리하기 위해 MCM2000으로 추출된다. 기계로부터 발생하는 진동 및 공정에 대한 데이터는 기본적으로 DM2000에 의해 수집된다. 또한 DCS에 존재하는 다른 제어변수들도 수집이 가능하다. 이렇게 수집된 데이터는 MCM2000 시스템이 기계 상태를 판단하는 기초 데이터로 사용된다.

② 적용 가능한 정보 (Actionable Information)의 자동 통보 기능

MCM2000은 현장 또는 원격 디스플레이 기능, 회사의 LAN/WAN 통신망을 통한 E-mail, Paging/Beeper 시스템을 이용해 해당 담당자에게 특정한 기계의 비정상 상태 정보를 자동으로 알린다. 기계에 발생한 이상은 DM2000 시스템상의 데이터를 변화시킬 것이다. 이와 같은 변화는 많은 기계를 적은 수의 인원으로 관리하는 경우 매우 발견하기 어려울 수도 있고 정확한 진단을 수행하는 것도 힘든 일이다. DCS와 DM2000 시스템에서 제공하는 데이터라고 할지라도 수많은 데이터 중에서 유용한 정보를 추출하는 것은 매우 힘든 일이 될 수 있다. 이런 경우 MCM2000 시스템은 자동으로 데이터를 추출하고, 추출된 정보를 이용하여 유용한 정보를 구분하여 이미 정해진 진단 규칙을 통해 기계의 상태를 진단한다. 진단 결과를 토대로 즉각적인 조치가 요구되는 경우 각 공장에서 정해진 규칙에 따라 조치를 취해야 하는 사람에게 여러 가지 통신 수단을 통해 조치 내용을 통보하는 것이 가능하다. 적절한 시기에 기계의 이상 상태에 대해서 알게 되면 빠른 조치를 통하여 기계가 더 이상 손상되지 않도록 예방하는 효과가 있다. 만약, 전문가에 의해 진단을 수행하고 조치 사항을 결정하는 기간동안에도 기계는 운전될 것이므로 급속히 진전되는 기계 문제의 경우에는 치명적인 손상이 발생할 수도 있다.

③ 사용자의 환경구성 옵션

시스템은 기능적으로 융통성이 뛰어나기 때문에 사용자는 기계 감사 결과와 이들 결과 보고서에 적절한 조언내용을 첨부하는 능력을 별도로 구성할 수 있다. 이것은 사용자에게 특정 기계의 기계적 상태에 대한 운영절차 또는 방법론에 합당한 올바른 기능을 제공한다. 기계의 특성은 제조사별로 특성이 다르며 각 공장의 운영 조건에 따라 조치 방법이나 결정자가 다를 수도 있다. 이런 사용자들의 특성을 고려하여 MCM2000 시스템은 개별적인 조치 방법에 대한 구성을 수행할 수 있다.

④ 교육 기능

기계의 이상상태의 실체를 확인하는데 이용하는 추출 데이터와 더불어 자료화된 이상상태를 보기 위해 온라인 교육을 이용할 수 있다. 특정 사건에 대한 정보는 문서로 작성 보관되어 기업지식(Corporate Learning)을 끊임없이 개선한다. MCM2000 시스템이 제공하는 보고서 작성 기능은 최소의 시간을 투자하여 현재 기계가 겪고 있는 문제에 대한 조치 방법뿐만 아니라 이론적 배경에서부터 근거 데이터까지의 자료를 얻을 수 있다. 이와 같은 보고서를 통해 기계 관리자들은 다른 공장에서 발생한 문제에 대해서도 간접적인 경험을 통해 학습 효과를 얻을 수 있다.

⑤ Communication의 향상

MCM2000은 Windows NT의 Communication 능력을 이용한다. 향상된 Network와 원거리 접근 능력으로 Network Communication을 확장시키고 각 부서간의 의사결정을 향상시킨다. MCM2000은 Windows NT Remote Access Server(RAS)의 능력을 이용하여 고객이 모뎀을 통해 원거리에서도 효과적으로 통신할 수 있도록 한다. 이러한 기능은 무인 파이프라인 발전소에서 매우 유용하게 이용할 수 있다.

⑥ 하드웨어 비용 절약

MCM2000 Server와 Client Software Module은 DM2000 Server와 Client Module과 동일한 PC 상에 설치될 수 있다. 이는 하드웨어 비용을 절감시키고 사무실과 Control Room의 공간에 여유를 준다.

⑦ 다양한 진단 일정 선택 기능

진단 작업은 다음과 같은 세 가지 경우에서 실시될 수 있다.

• Hardware and Software Alarms : Machine Condition Manager 2000은 모니터 시스템의 하드웨어 알람 혹은 Data Manager 2000에서 나온 소프트웨어 경보를 감시하여 이와 관련된 기계를 즉각적으로 진단한다. 이러한 운전 모드는 정해진 진단기능을 통해 선행되며 언제든지 자동적으로 발생한다.

• Scheduled Audits : 이 모드는 기계가 특정한 시간 간격에서 분석되도록 사용자가 기계의 수를 정의할 수 있도록 한다. 기계 진단은 매 시간, 매일, 매주 단위로 이루어지도록 설정할 수 있다.

• Manual : 어떤 사용자라도 특정기계에 대해 즉각적인 진단을 진행 할 수 있다.

 

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