Boehringer Ingelheim – 마모 한계에 대한 정확한 예측
제약사인 Boehringer Ingelheim은 클린룸 환기 시스템의 상태 기반 유지보수를 위해 ifm의 진동 진단 장치를 사용하고 있습니다.
Boehringer Ingelheim의 상태 기반 유지보수로 향하는 제약 환기 기술
클린룸은 제약 산업처럼 품질 요건을 준수해야 하는 민감한 제품의 안전한 생산을 위해 필수적입니다. 실험실 및 생산 룸에 작동하는 저입자 공기가 올바르게 공급되는 것이 그만큼 중요하다고 볼 수 있습니다. 이것이 바로 제약 회사인 Boehringer Ingelheim이 문제없는 작동을 보장하기 위해 환기 시스템을 항상 모니터링하는 이유입니다. 상태 기반 유지보수가 프로세스의 수준을 한 차원 높은 단계로 끌어올릴 수 있습니다. Boehringer Ingelheim은 파트너사인 ifm과 이 여정을 함께하고 있습니다.
2008년 이후로 Boehringer Ingelheim의 엔지니어링 및 기술 부서는 진동 및 롤링 베어링 분석 분야에서 자동화 전문업체인 ifm과 협력해 왔습니다. VSE100 진동 진단 시스템은 GMP를 준수하는 환기 시스템이 원활하게 작동하게 하므로 프로세스 및 환기 기술에서 핵심적인 역할을 합니다. GMP는 Good Manufacturing Practice의 약자로서 우수 의약품 제조 및 관리 기준입니다. 이는 주로 의약품 제조에 사용되는 국제적으로 품질 보증을 위해 널리 통용되고 있는 지침입니다.
시스템의 핵심은 VSE100 평가 장치입니다. 최대 4개의 진동 센서용 입력부를 제공합니다. 진동은 내부적으로 분석 후 평가됩니다. 진동에 일어나는 비정상적인 변화가 감지되며, 한계값이 초과되는 경우 스위칭 출력을 통해 여러단계로 신호를 보내게 됩니다.
이를 통해 기계 및 설비의 신뢰성있는 진동 모니터링을 보장할 수 있습니다. 따라서 드라이브의 롤링 베어링 마모와 같은 심각한 상태 또는 고장이 발생하기 전에 조기에 감지할 수 있습니다.
ifm 진동 진단 시스템의 이전 버전에서는 진동, 즉 모니터링되는 팬의 상태가 신호등을 통해 건물 관리 시스템에서 시각화되었습니다. 서비스 기술자는 색상이 "녹색"에서 "황색"으로 바뀌는 것으로 엔진 또는 팬의 손상 가능성에 대한 신호를 접수하게 됩니다. 시스템 덕분에 환기 시스템은 그 이후로 원활하게 작동되고 있습니다. 그러나: 메시지를 추가적으로 분석허려면 이전에는 서비스 기술자가 노트북을 평가 장치에 연결하여 메시지를 읽고 손상에 대해 자세한 평가를 내려야 했습니다.
약 3년 전 엔지니어링 및 기술 부서는 진동 및 롤링 베어링 진단을 위해 미래 지향적인 투자 판단을 내렸습니다. 이는 전적으로 예방적인 유지보수에서 상태 기반 유지보수로의 변화와 관련이 있습니다.
4개의 진동 센서 및 추가 아날로그 센서용의 소형 진동 진단 평가 장치인 VSE100
다양한 시스템으로 테스트됨
ifm의 영업 전문가와의 첫번째 상담을 통해 기존의 VSE100 시스템이 2008년부터 시험 설치에서 현대화되었고 교체되었습니다. 동시에 다양한 어플리케이션에서 다른 공급업체들과 함께 추가 테스트를 실시했습니다. 다수의 원격 시스템이 테스트되었습니다: 그 중 일부에서는 진단을 완전히 아웃소싱할 수 있었던 반면 다른 진동 및 롤링 베어링 시스템에서는 기술자가 현장에서 측정값을 얻을 수 있었습니다.
약 1년 후, 청사진이 그려졌습니다. 철저한 평가를 거친 후, Boehringer Ingelheim은 ifm의 진동 및 롤링 베어링 모니터링 시스템으로의 업그레이드를 결정했습니다. 결정적인 요인은 2008년 이래 사용한 이 시스템에서 경험했던 신뢰성있고 긍정적인 경험이었지만 평가에 사용되는 대시보드의 간편한 취급 또한 이유 중 하나였습니다.
또한, Boehringer Ingelheim에게는 이미 다른 산업 분야에서 시스템에 대한 경험을 축적한 ifm의 파트너십을 확보하는 것이 중요했습니다.
정확한 예측을 통해 수백만 유로 절약
"롤링 베어링에 대한 진동 분석을 위해 상태 모니터링 셋업하기" 프로젝트가 2019년 가을에 착수에 들어갔습니다. 목표: 가장 큰 경제적인 실패 위험에 대비하기 위하여 Ingelheim의 제약 제조 건물에서 프로젝트용으로 선택된 환기 시스템을 모니터링합니다.
이러한 환기 시스템은 예외 없이 “클린룸 클래스 D”를 제공합니다. 목표는 빠르면 2020년 여름에 분석 도구를 통해 공장을 자동으로 모니터링하는 작업이었습니다. ifm과 함께 목표를 달성할 수 있었습니다. 환기 시스템을 개조했으며 여름에 가동을 시작하였습니다.
6자리 단위의 단기 비용 절감
VES004 대시보드가 이 때부터 예지보전을 위해 사용되었습니다. Boehringer Ingelheim의 엔지니어링 부서 및 자체 서비스 센터의 전문가들은 6개월 단위로 부품의 상태에 대해 공동으로 판단을 내리고 권장 조치 사항을 제시했습니다.
이들이 얻은 성과는 놀라웠습니다. 환기 시스템을 위한 조정 또는 계획된 수리로 발생하는 다운타임이 방지되므로 짧은 시간 만에 6자리 범위의 비용 절감 효과가 나타났습니다.
또한, 신뢰할 수 있는 예측 덕분에 공장의 롤링 베어링은 더 이상 시간 기반으로 교체되지 않고, 실제로 마모된 경우에만 교체됩니다. 이러한 요구-기반의 유지보수는 소재 및 유지보수 비용을 감소시키면서 환경에 대한 부담을 줄이고 직원을 보다 효율적으로 배치할 수 있게 해 줍니다.
이들은 제약사인 Boehringer Ingelheim에서 상태 기반 유지부수를 한 단계 높은 수준으로 끌어 올렸습니다 (좌측에서 우측): Christian Ritz (ifm 영업 엔지니어), Rafael Cannas, Julia Kaufmann (모두 Boehringer Ingelheim의 유지보수 전문 엔지니어)
코로나19 팬데믹 상황에서의 교육 재검토
코로나19 팬데믹 기간 동안 Boehringer Ingelheim의 직원들은 ifm이 제공한 분석 소프트웨어 사용과 관련된 원격 교육을 받았습니다. 테스트 대상에 대한 실제 작업이 교육 콘텐츠의 일부였으므로 이러한 교육은 양측 모두에게 흥미로운 경험이었습니다.
프로젝트 팀은 현재 상태 기반 유지보수를 매핑하고 있습니다. 이들의 목표는 SAP 클라우드 /PAI에서 이를 수행하는 것입니다. 이를 통해 롤링 베어링의 손상 또는 불균형으로 발생한 환기 시스템의 고장 가능성을 예측하는 것이 가능해집니다.
이러한 목적으로 VSE100의 데이터는 신규 IT 아키텍처에 내장되었고 Boehringer Ingelheim은 ifm의 자회사 statmath의 데이터 전문가와의 협력을 통해 데이터의 추가 사용을 위한 품질로 개선하고자 합니다. “statmath가 이미 자동차 산업에서 이러한 점을 확실하게 구현하였고 풍부한 경험을 가지고 있다는 점에서 우리에게 적합했습니다,”라고 Boehringer Ingelheim의 유지보수 책임자인 Julia Kaufmann은 말합니다.
제약 회사가 유지보수에 있어서 GMP를 기반으로 하는 것은 기본입니다. GMP는 예를 들어 유지보수 타입의 조정 시, 위험 평가를 하도록 요구합니다. 이는 선행 연구에서도 고려하게 될 것입니다.
Rafael Cannas:는 말합니다: “디지털화의 맥락에서 시스템의 검증된 상태를 유지하는 주제는 계속해서 우리를 사로잡을 것이며, 미래에 적합하도록 자체 기술자의 자격도 갖추게 될 것입니다.
우리는 이미 선행 연구를 통해 상태 모니터링의 장점을 입증했습니다. 미래에는 장비의 고장 가능성에 대한 예측을 해서 그 지식으로 생산 중에 제조에 방해가 되거나 방해하지 않는 방식으로 수리를 계획할 수 있을 것이라 생각합니다.”
결론
Boehringer Ingelheim의 선행 연구는 다음을 보여줍니다: 기업은 최신 상태 모니터링을 사용하여 큰 장점을 얻을 수 있습니다. 특히 연관성이 높은 생산 시설의 유지보수가 더 이상 시간 기반이 아니라 요구 기반으로 실시된다면, 큰 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 목표된 유지보수 계획은 다운타임을 줄이고, 자재 비용을 최소화하며, 숙련된 인력의 필요성을 덜어 주고, 또한 환경을 보호하는 것입니다.
Rafael Cannas가 대시보드에 시각화되어 분명하게 표시된 롤링 베어링의 상태를 확인합니다.
