고장 매핑 (Failure Mapping)
A New And Powerful Tool For Improving Reliability And Maintenance
Daniel T. Daley
Industrial Press Inc.
New York
[목차]
소개 ix
제1장 패턴과 관계성 1
제2장 고장의 경로 9
제3장 고장 맵핑과 적용 예 35
제4장 고장 맵핑으로 향상시킬 수 있는 자연 발생 요소 49
제5장 구조화된 평가 85
재6장 고장 맵핑 평가 동안 감정된 특성 105
제7장 고장 맵핑 프로세스 조합 121
제8장 결론 139
부록 143
참고 자료 155
Index 157
[소 개]
고장 맵핑은 고장과 직접적인 관계가 있는 이벤트 또는 조건의 패턴을 인식하기 위한 시스템이다. 고도의 정밀도로 그 패턴의 의미 있는 요소를 기술하고, 그 패턴들과 고장 간의 관계를 인식하는 능력은 가공하지 않은 사실을 단순하게 수집하는 능력에 달려있다. 본문은 이벤트에 대한 자세한 조사를 통하여, 그런 요구를 다른 접근 방식보다 완벽하게 충족시킬 수 있는 프로세스, 즉 고장 맵핑으로 알려진 프로세스를 설명한다.
얼마 전까지, 어떤 회사는 두 가지 경쟁적인 신뢰성 프로세스를 운영하고 있었다. 하나는 근본 원인 분석 (RCA/Root Cause Analysis)이고, 다른 하나는 신뢰성 중심 보전 (RCM/Reliability Centered Maintenance)이다. 두 프로세스는 가치나 유용성 측면이 아니라 동일한 제한된 자원을 놓고 경쟁하는 것으로 간주되었다. 회사는 여러가지 신뢰성 옵션을 보유하고 있으나, 그 솔루션을 추구할 수 있는 인원은 제한적이었다.
RCA를 지지하는 사람들은 RCA가 단기간에 확실한 투자 수익을 얻을 수 있다는 입장을 견지했다. RCM을 지지하는 사람들은 개선의 기회가 RCA의 효과적인 해결 영역보다 더 광범위하며, RCM이 훨씬 포괄적인 솔루션을 제공할 것이라고 주장했다. 양측의 어떤 주장도 상대편을 논리적으로 이기지 못했다. 시행한 RCA 프로그램은 소수의 ‘훈련된 인력’만이 RCA 간사로서 역할을 할 수 있다는 점에서 ‘포괄적’ 과정이 아닌 ‘배타적’ 솔루션으로 드러났다. RCM 프로그램은 보다 건전하고 포괄적인 프로세스였지만 실제 성공에 필요한 자원이 부족했다.
신뢰성 비즈니스 관점에서, 상기와 같은 이분법적 논쟁은 어리석고 자원과 시간을 낭비하는 것이다. RCA와 RCM은 모두 중요한 수단으로서, 모든 포괄적인 신뢰성 프로그램의 중요한 요소이다. 반면, 경쟁적 관점은 RCA와 RCM 모두의 장단점을 분석하는 데 유용한 출발점이 될 수 있다. 위에서 설명한 주장은 모든 기업을 위한 포괄적 신뢰성 프로그램 개발 초기에 흔히 볼 수 있는 주장이다. 논쟁 이유는 사람들이 제안된 특정 솔루션을 완벽하게 만족하기 때문이 아니라 상대 대안에 불만족하기 때문이다. 완벽한 솔루션이 존재한다면, 그들은 모두 그것을 선택할 것이다.
RCA와 RCM의 강점과 약점
RCA는 고장의 근본 원인을 확정하기 위한 가장 기본적이고 신뢰할 수 있는 도구 중 하나이다. 그 외에도 RCA는 엔지니어링 기능이 아닌 직원에게 과학적 방법의 엄격함과 규칙을 가르칠 수 있는 가장 좋은 단일 도구일 것이다. 이 문제는 성공을 위해 복잡한 자본 집약적 자산에 의존하지만 대부분의 직원이 엔지니어링 배경 지식이 없는 회사에 매우 중요하다.
RCA는 원인을 찾고 번거로운 문제를 해결하는 비교적 빠르고 확실한 기술이다. 단점은 RCA가 자원 집약적일 수 있고, 결과로서 하나의 특정 문제만 해결할 수 있다는 데 있다. 일부 응용 프로그램으로 한 연구에서 배운 것을 공통 원인을 공유하는 여러 문제로 확대할 수 있지만 이는 설계보다 행운의 문제이다.
범용으로 적용 가능한 RCA의 가장 큰 가치는 고장의 원인이 되는 패턴, 그리고 그런 패턴과 그에 따른 특정 고장 간의 관계를 인식하는 조직 능력을 향상 시킨다는 데 있다. 고장을 ‘그렘린’ 탓으로 돌린 지 2세대, 막연하게 나쁜 일은 발생하기 마련이라고 인식 한지 1 세대가 넘지 않은 작업 환경에서, 고장이 결함의 결과이고, 결함은 예방 가능한 특정 원인에 기인한다는 것을 명확하게 이해하는 것이 중요하다.
(그렘린: 기계나 도구에 들린 요정의 일종. 제2차 세계대전 중에 영국 공군소 위가 발견한 것으로, 이 요정에게 홀리면 기계나 도구의 상태가 나빠진다고 한다. 전쟁 중에 비행기를 긴급 발진시켜려고 할 때마다 고장이 발견된 일이 있었는데, 조사해본 결과 한밤중에 격납고 비행기 위에서 놀고 있는 요정이 발견되었다. 이 요정이 기계 상태를 이상하게 만드는 존재였던 것이다. 하지만 도움이 될 때도 있었는데, 플랭클린이 번개에서 전기를 얻었을 때 실은 그렘린이 도와주었다는 이야기가 있다.-네이버 지식백과)
RCA의 가장 큰 한계는 사후적이라는 것이다. 문제가 발생하고, 손실이 오랜 기간 지속된 후, 대책이 확정된다. “일단 고양이가 가방에서 나오면 (비밀을 털어놓으면), 가방이 아니라 고양이를 상대할 생각을 해야 한다.”는 말이 있다. RCA는 가방이 아닌 고양이를 다루는 기술이다.
RCM 프로세스는 매우 포괄적이며 모든 시스템에서 오류가 발생하는 모든 장치를 철저하게 다루기 위한 전략 수립에 사용할 수 있다. RCM은 고도로 구조화되어 있으며, 다양한 데이터 소스와 긴밀하게 통합할 수 있다. RCA와 마찬가지로 RCM은 기술적 배경이 없는 개인에게 결함을 생성하는 패턴을 관찰하려고 시도할 때 과학적 방법을 적용하는 것의 중요성과 이러한 패턴과 결과적으로 발생하는 실패 간의 관계를 평가하는 방법을 가르치는 데 도움이 될 수 있다.
RCM의 주요 이점은 가장 효과적인 예측 및 예방 보전 관리 프로그램을 생성하고, 분석 중인 시스템의 사용 가능한 모든 고유 신뢰성을 수집하기 위해 작동한다는 것이다.
반면, RCM은 다음과 같은 몇 가지 단점이 있다.
- 시간이 많이 걸리고 많은 자원을 요구한다.
- 몇 가지 개선 사항을 적용하지 않으면, 도출되는 신뢰성은 분석 대상 시스템의 고유 신뢰성으로 제한된다.
- RCA와 마찬가지로 가방이 아닌 고양이를 다루는 프로세스이다. 그 결과는 그 후 오랜 시간 이후에 나타난다.
RCA와 RCM 모두 동일한 주제, 즉 가방과 고양이를 다룬다. 이 두 프로그램 모두 예상치 못한 이벤트가 발생한 이후, 실행이 시작되며 (Am Solution_RCM은 설계 단계 또는 이벤트 발생 전에 문제 발생을 예측, 예방하기 위한 전략적 수단으로 활용 (단, RCM의 아류인 PMO는 문제 발생 후의 고장 및 작업 이력에서 시작), RCA는 문제 발생 이후 재발 방지를 위하여 적용), 일반적으로, 그 이벤트들은 오래 전에 우연히 발생했다. 두 기법 모두 훌륭하고 매우 유용하지만, 스크리미지 라인 (미식 축구 경기가 시작될 때 공의 중앙을 지나 사이드라인에서 사이드라인까지 뻗는 가공의 선)을 사후에서 실시간으로 이동시킬 수 있는 프로세스, 그리고 고장이 발생 전에 조치를 취할 수 있도록 하는 프로세스가 보다 바람직할 것이다.
따라서, RCA와 RCM의 장점과 부족한 기능을 모두 살펴보고, 그런 모든 요구 사항을 충족하는 프로세스의 기능을 설명하는 것이 도움이 될 것이다. 프로세스는 다음과 같아야 한다.
- 포괄적 – 고장으로 이어지는 결함에 대처하는 과학적 방법을 이해하고 적용하기 위하여 가장 다양한 인력이 참여해야 한다.
- 철저함 – 철저한 조사를 거친 결과를 도출해야 한다..
- 체계적 – 참가자가 따를 수 있고, 기대한 결과가 달성 되지 않았을 때, 심사할 수 있는 명확하게 정의된 프로세스를 기반으로 해야 한다.
- 고장 발생 직후, 결함이 형성되는 시점, 또는 고장 메커니즘이 작동하는 동안, 신속하게 수행해야 한다.
- 참가자들이 신뢰성에 대하여 수용되는 과학적 방법으로 적용할 수 있는 수용된 구조에 근거할 필요가 있다.
- 포괄적이어야 한다. 즉, 엄선된 소수가 아니라 모든 시스템 및 기기를 다루는 프로세스의 일부여야 한다.
위에 나열된 요구 사항에 설명된 프로세스를 고장 맵핑이라고 한다. 고장 매핑은 과거의 경험을 적용하여, 고장이 어떻게 발생하는지 보여주는 맵를 작성한 다음, 그 맵을 사용하여, 계속되는 열화와 고장 패턴의 주기를 관찰하고 개입하여 가능한 한 고장을 예방하고, 예방할 수 없는 경우 고장 영향을 최소화하는 기술이다.
이 책의 목적은 다음과 같다.
- 고장 매핑의 전반적인 개념을 설명한다.
- 고장 매핑의 일부 요소는 조직에서 사용하는 시스템 내에서 이미 사용되고 있음을 이해한다.
- 보다 엄격한 고장 매핑이 회사에 제공하는 가치를 평가하는 방법에 대하여 파악한다.
- 기업이 고장 매핑 프로세스를 구현하는 방법을 확인한다.
오랜 시간 동안 신뢰성 사업에 참여해 온 전문가로서 저자는 고장 매핑 프로세스가 꽤 오랫동안 주목 받을 수 있는 가장 흥미로운 새로운 도구라고 믿는다. 위에서 논의한 바와 같이, 고장 매핑은 RCA나 RCM을 대체할 수는 없지만, 두 프로세스의 많은 특성과 단점을 해결하는 솔루션을 제공한다.
이 책에서 저자는 고장 맵핑의 가치에 대한 이해에 기반을 둔 문화를 구성원 간에 공유하는 가상 조직을 자유롭게 만들었다. 이 문화는 그렘린이 고장을 일으키거나 나쁜 일은 발생하기 마련이라는 막연한 인식 보다, 궁극적으로, 모든 고장을 초래하는 원인과 결과의 명확한 순서가 있다는 것을 이해한다. 비교의 기준으로 사용되는 문화에서, 조직 구성원은 고장이 발생하기 전에 고장으로 이어지는 이벤트의 순서를 이해하고 개입하거나, 그 영향을 완전히 최소화하는 방식으로 대응할 수 있다.
저자는 이 책에 기술한 모든 요소를 여러 조직에서 경험했지만, 그들 조직 중 어떤 조직도 모든 개념을 가능한 최대로 적용하는 포괄적인 시스템으로 모든 부분을 통합하는 데 성공하지 못했다. 그 목적을 달성하기 위하여, 여기에 기재된 고장 매핑 환경이 필요하다. 또한 저자는 위에서 설명한 조직적 문화적 목적 달성에 필요한 구조와 조직 체계를 손상시키는 오랫동안 너무 느슨하게 정의되어 왔다고 생각되는 개념들을 자유롭게 강화하였다. 예를 들어, 진단과 문제 해결의 개념은 느슨하게 정의되는 두 가지 기능이며, 그 결과로서 구조적이지 못한 다양한 역할의 개인 영역에서 해도 되고 안 해도 되는 방식으로 적용되었다. 이 책에서는 고장에 신속하게 대응하고 적절한 솔루션을 적용하기 위한 열쇠로서 이들 두 가지 역할에 초점을 맞추고 있다.
잘못된 정의되는 다른 예로서, 오작동 보고서와 고장 모드와 같은 용어가 있다. 맥락 상, 두 용어는 고장 맵에서 고장에 대한 즉각적인 대응을 지원하기 위해 사용되는 특정 시작점 (영향을 받는 기능 – 현재 동작)과 종료점 (결함 구성 요소 – 구성 요소 상태)을 나타낸다.
이 시리즈의 다른 여러 책과 마찬가지로 저자는 이 책을 그들의 성공을 위해 신뢰성에 의존하는 신뢰성 전문가와 다른 개별 인력에게 유용한 수단을 제공하여, 그들이 관리하는 자산과 조직에 성공적으로 사용할 수 있도록 의도 되었다. 이 책은 바쁜 사람들이 사용할 수 있을 만큼 충분히 짧지만, 다루고 있는 주제를 완전히 설명하기에 충분한 세부 사항을 제공한다.
고장 매핑의 개념과 적용 방법에 익숙하지 않은 독자를 위해 부록에 간략한 요약이 포함되어 있다. 독자들이 이 책을 즐기고, 그 내용이 그들과 그들의 조직에 유용하기를 기대한다.
