ISO 17359: 기계 상태 모니터링 및 진단 – 일반 지침

요약

ISO 17359는 기계 상태 모니터링 분야 전반에 대한 상위 수준의 "포괄적인" 표준입니다. 상태 모니터링 프로그램을 설정하고 관리하기 위한 체계적인 프레임워크와 전략적 개요를 제공합니다. 특정 측정 기법을 자세히 설명하는 대신, 초기 계획부터 일상적인 운영 및 검토에 이르기까지 프로그램의 성공을 위해 반드시 필요한 단계, 고려 사항 및 방법론을 간략하게 설명합니다. 이는 개별 기술(예: 진동, 오일 분석 또는 열화상).

목차(개념적 구조)

이 표준은 6단계 순환 프로세스를 중심으로 상태 모니터링 전략을 구현하기 위한 로드맵으로 구성됩니다.

1. 1. 1단계: 기계 지식 및 정보(감사):

   이 기본 단계는 전체 상태 모니터링 프로그램의 전략적 핵심입니다. 운영에 가장 중요하고 모니터링이 필요한 기계를 파악하기 위한 철저한 감사를 요구합니다. 여기에는 위험 및 중요도 분석이 포함됩니다. 중요 기계가 식별되면, 설계 사양, 운영 매개변수, 유지보수 내역을 포함한 모든 관련 정보를 수집하기 위한 심층적인 조사가 필요하며, 가장 중요한 것은 상세한 분석을 수행하는 것입니다. 고장 모드 및 영향 분석(FMEA)FMEA는 기계 또는 부품의 모든 잠재적 고장 원인을 파악하는 데 사용되는 체계적인 프로세스입니다. 각 고장 모드(예: "베어링 스폴링", "샤프트 불균형")에 대해, 잠재적 원인, 증상 또는 결과(예: "고주파 충격 발생", "1배 높은 진동 발생"), 그리고 고장의 결과를 이해하는 것이 목표입니다. 이 단계의 결과는 각 주요 기계에 대한 고장 모드의 명확한 목록이며, 이는 프로세스의 다음 단계에 직접적인 정보를 제공합니다.

2. 2. 2단계: 모니터링 전략 선택:

   이 단계는 1단계의 FMEA 결과를 직접적으로 기반으로 합니다. 식별된 각 고장 모드에 대해, 고장 발생을 감지할 수 있는 가장 효과적이고 경제적인 모니터링 기술에 대한 전략적 결정을 내려야 합니다. 이 표준은 모든 경우에 적용되는 단일 솔루션은 없다는 점을 강조합니다. 예를 들어, FMEA에서 기어박스의 주요 고장 모드가 톱니 마모임을 보여줄 수 있습니다. 이 경우, 전략은 다음과 같습니다. 오일 분석 (특히, 마모 입자 분석)을 주요 모니터링 기술로 활용하면, 진동 변화가 크게 발생하기 훨씬 전에 마모 파편을 감지할 수 있습니다. 샤프트와 같은 다른 고장 모드의 경우 정렬 불량, 전략은 선택하는 것입니다 진동 분석이는 특징적인 2X 진동 시그니처를 감지하는 가장 직접적인 방법이기 때문입니다. 이 단계에서는 진동, 열화상, 음향, 모터 회로 분석을 포함한 모든 CBM 기술을 면밀히 검토하고 FMEA에서 확인된 특정 고장 증상에 매핑하여 목표 지향적이고 효율적인 모니터링 프로그램을 구축하는 과정이 포함됩니다.

3. 3. 3단계: 모니터링 프로그램 구축:

   이것은 2단계의 고수준 전략을 상세하고 문서화된 실행 계획으로 변환하는 전술적 계획 단계입니다. 이 단계에서는 반복 가능하고 효과적인 모니터링 프로그램에 필요한 모든 특정 매개변수를 정의하는 것이 포함됩니다. 이 단계의 주요 활동은 다음과 같습니다. 각 기계의 정확한 측정 위치 정의, 측정할 정확한 매개변수 지정(예: RMS 속도, 최대 가속도, 온도, 마모 입자 농도), 데이터 수집 빈도 설정(예: 비중요 기계의 경우 매월, 매우 중요한 자산의 경우 지속적으로), 초기 경보 또는 경고 한계 설정. 이 표준은 일반적인 산업 표준(예: ISO 10816), 공급업체 권장 사항 또는 기계가 양호한 것으로 알려진 경우 측정된 기준 판독값에서의 백분율 변화에 따라 이러한 초기 경보를 설정하는 방법에 대한 지침을 제공합니다. 이 단계의 결과는 각 기계에 대한 완전하고 문서화된 모니터링 계획입니다.

4. 4. 4단계: 데이터 수집:

   이 단계는 3단계에서 개발된 모니터링 계획의 일상적이고 물리적인 실행과 관련이 있습니다. 기술자 또는 자동화 시스템을 기계에 파견하여 지정된 빈도로 지정된 데이터를 수집하는 프로세스입니다. 이 표준은 데이터 일관성과 반복성을 보장하기 위해 이 단계에서 표준화된 절차를 준수하는 것의 중요성을 매우 강조합니다. 즉, 선택한 기술에 대한 정확한 측정 절차를 준수하는 것을 의미합니다. 예를 들어, ISO 13373-1 진동 데이터 수집을 위해서는 각 측정 시 기계가 유사한 조건(부하, 속도)에서 작동하는지 확인해야 하며, 이후 단계에서 효과적인 추세 분석 및 분석을 위해 모든 관련 상황 정보(날짜, 시간, 기계 ID, 측정 지점 ID)를 정확하게 저장하고 레이블을 지정해야 합니다.

5. 5. 5단계: 데이터 분석 및 진단:

   이 단계에서는 수집된 데이터가 의미 있는 정보로 변환됩니다. 이 과정은 **데이터 분석**으로 시작하는데, 이는 새로 수집된 데이터를 3단계에서 설정한 경보 한계와 비교하는 것을 포함합니다. 한계를 초과하지 않으면 기계 상태가 정상으로 확인됩니다. 경보가 발생하면 프로세스는 **진단**으로 이동합니다. 이는 숙련된 분석가가 문제의 근본 원인을 파악하기 위해 수행하는 보다 심층적인 조사입니다. 진동의 특정 주파수와 패턴을 분석하는 등 데이터에 대한 자세한 검사가 포함됩니다. 스펙트럼 또는 오일 샘플 내 입자의 크기와 모양을 검사하는 것입니다. 이 표준은 FMEA(1단계)에서 확인된 잠재적 고장 모드와 관찰된 데이터 패턴을 연관시키는 체계적인 진단 접근법을 권장합니다. 이를 통해 결함에 대한 구체적이고 확실한 진단을 도출할 수 있습니다.

6. 6. 6단계: 유지 관리 결정 및 조치:

   이는 상태 모니터링 프로그램의 결과가 구체적인 조치로 전환되는 최종적이고 결정적인 단계입니다. 5단계의 확실한 진단을 바탕으로 이 단계에서는 전략적 유지보수 결정을 내립니다. 표준은 이 결정이 항상 "즉시 수리"하는 것이 아니라고 설명합니다. 대신, 오류의 심각성, 기계의 운영상 중요도, 그리고 자원 가용성을 고려한 위험 기반 판단입니다. 가능한 조치는 모니터링 빈도를 높이는 것부터 다음 예정된 정전에 대한 구체적인 시정 조치(예: 정렬 절차, 베어링 교체)를 계획하는 것, 또는 심각한 경우 심각한 고장을 방지하기 위해 기계의 즉각적인 가동 중단을 권고하는 것까지 다양합니다. 이 단계는 CBM 프로세스의 루프를 닫습니다. 유지보수 조치의 결과와 오류가 해결되었다는 검증은 기계의 이력(1단계)에 다시 반영되어 지속적인 개선과 학습의 순환을 형성합니다.

핵심 개념

• 전략적 프레임워크: 이 표준은 "무엇"(예: "RMS 속도 측정")을 다루는 것이 아니라, 프로그램을 설정하는 "어떻게"와 "왜"를 다루는 것입니다. 상태 모니터링을 위한 비즈니스 및 엔지니어링 로직을 제공합니다.
• 기술에 구애받지 않음: ISO 17359는 진동에만 국한되지 않습니다. 이 표준은 오일 분석, 적외선 열화상, 음향 방출 또는 기타 상태 모니터링 기술을 기반으로 하는 프로그램에도 동일하게 적용할 수 있는 프레임워크를 제공합니다.
• PF 곡선: 이 표준의 철학은 PF 곡선의 개념과 밀접하게 연관되어 있습니다. PF 곡선은 기능적 고장(F)이 발생하기 훨씬 전에 상태 모니터링을 통해 잠재적 고장(P)을 감지할 수 있으므로 계획적이고 사전 예방적 유지 관리가 가능하다는 것을 보여줍니다.
• 완성: 이는 여러 기술의 데이터를 결합하여 기계 상태에 대한 보다 확실하고 정확한 진단을 제공할 수 있는 통합적 접근 방식이라는 아이디어를 장려합니다.

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