자동화 시스템의 보전

1. 보수관리의 가치

가. 경제적이다.

나. 생산 계획의 확실성이 보장된다.

   ① 수리를 위한 공장 휴지의 예고를 경영자, 생산 담당자가 알 수 있다.

   ② 예기치 않은 기계의 고장, 파손이 생산 도중에 발생되는 것을 방지한다.

   ③ 기계의 내용 연수가 길어진다. 항상 정도가 유지되며 생산품의 품질이 균일하다.

   ④ 수리기간이 정기적이며 단축할 수 있다.

   ⑤ 자금 계획, 재고 계획, 판매 계획이 올바르게 입안 된다.

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2. 보수관리

  ▣ 보수관리 : 설비의 가동 상태를 양적, 질적인 면으로 파악하여 고부가가치를 이룩하기 위해 최대한 활용하는 설비의

                        효율화를 하는 것

   ⊙ 양적인 측면 : 설비의 가동시간 증대오 단위 시간 내의 완성도 증대

   ⊙ 질적인 측면 : 불량품 감소와 품질의 향상 및 안정화, 설비 고유 능력의 발휘 및 유지로 무사고, 불량률 제로 달성

 

3. 고장 발생 순서

  ① 미결함 발생 → ② 미결함 현재화 ③ 진동발생, 온도 상승에 의한 기능 저하형 만성 고장 →④ 돌발 고장, 돌발 불량

       발생 - 기능 정지형 고장

 

4. 설비 개선의 사고법

① 복원 ② 발마직한 모습의 사고법 ③ 미결함의 사고법 ④ 조정 조절화의 사고법  ⑤ 기능 (skill)의 사고법

 

5. 수치 제어 시스템의 보수 유지

 ① 윤활

   ㉠ 기어박스 윤활 시스템 : 설치 3개월 후 교체, 6개월 마다 교체

   ㉡ 메인 스핀들 베어링 : 고점도 그리스 도포

   ㉢ 가이드 윤활 시스템 : 매 60시간 주기로 보충

   ㉣ 파워척의 윤활 : 매일 윤활 점검

 ② 냉각수

   ㉠ 냉각 펌프 : 실드 볼 베어링 그리스 도포

   ㉡ 냉매 : 필요에 의해 보충, 함수계 냉매와 비함수계 냉매 사용

   ㉢ 탱크의 청결도 유지

 ③ 백래시 보정

   ㉠ 백래시 정도를 측정

   ㉡ 백래시에 영향을 미치는 요인을 검출

   ㉢ 백래시 보정을 위한 데이터와 재입력

 ④ 터릿 클램핑 속도 조정

   ㉠ 로크 너트를 제거 후 세트 나사를 조정하여 속도를 조정한다.

   ㉡ 조정 작업이 완료되면 로크 너트를 재장치한다.

 ⑤ 터릿 인덱싱 속도 조정

   ㉠ 스위벨 속도 조정 : 터릿 클램핑 속도 조정과 같은 방법으로 조정, 스위블 속도는 1회전당 3초 정도로 조정한다.

   ㉡ 감속 조정 : 터릿 클램핑 속도 조정과 같은 방법으로 조정, 감속 정도 인덱싱이 부드러운 동작을 할 수 있도록

                           조정한다.

 ⑥ 주축과 심압대의 재정렬

   ㉠ 캐리지 지브 조정 : 베드면에 10 μm 이내의 유격을 유지한다.

   ㉡ 크로스 슬라이드 지브 조정 : 볼트의 조임이 너무 세면 DC 서보 모터에 과부하가 발생한다.

 ⑦ 벨트의 장력 조정 : 벨트 설치 후 3개월 이내 재조정하고, 이후 6개월 마다 재조정한다.

   ㉠ 메인 모터와 기어 박스 사이의 V 벨트 장력 조정

      ⊙ 모터 베이스 고정 볼트를 풀고 베이스와 모터는 조정 나사로 앞으로 당긴다.

      ⊙ V벨트의 장력을 확인한다.

   ㉡ 기어 박스와 주축대의 V벨트 장력 조정

     ⊙ 볼트와 너트를 풀고 조정 나사를 조정하여 트랜스미션 베이스를 당긴다.

      ⊙ V벨트의 장력을 확인한다.

      ⊙ 고정 볼트와 너트를 다시 체결한다.

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▣ 백래시 (Backlash)

 

 

  ⊙ 백래시는 기계에 쓰이는 나사나 톱니바퀴 등의 서로 맞물려 운동하는 기계 장치 등에서 운동방향으로 일부러 만들어진

       틈이다. 이 틈에 의해 나사와 톱니바퀴는 자유롭게 움직일 수 있다. 그러나 어떠한 방향으로 회전하던 것을 반대방향으

       로 회전시킬 때 어긋남과 충격이 일어날 수 있다.

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【 출제 예상 문제】

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1. 자동화 보수 관리의 목적으로 잘못된 것은 어느 것인가 ? [18-4]

   ① 생산성 향상      ② 신속한 고장 수리     ③ 기계의 사용연수 감소      ④ 자동화 시스템을 항상 양호의 상태로 유지

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[해설] 보수관리의 목적

   ㉠ 자동화 시스템을 항상 최량의 상태로 유지한다.

   ㉡ 고장의 배제와 수리를 신속하고, 확실하게 한다.

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2. 자동화 시스템으로 구성된 설비의 가동률을 높이기 위해서는 예방 보전이 절실히 요구된다. 예방 보전을 위한 현장 작업

    자와 보전 담당자의 역할 분담으로 가장 적합한 것은 ?   [06-4]

  ① 현장 작업자는 일상 점검, 정기 점검 및 수리, 개선 보전활동을 하고, 보전 담당자는 이상 발견 및 보고, 청소 급유를

       충실히아여야 한다.

  ② 현장 작업자는 정기 점검 및 수리, 개선 보전활동을 하고, 보전담당자는 일상 점검, 이상 발견 및 보고, 청소 급유를

       충실히 하여야 한다.

  ③ 현장 작업자는 일상 점검, 이상 발견 및 보고, 청소 급유를 충실히 하고, 보전 담당자는 정기점검 및 수리, 개선 보전

       활동을 하여야 한다.

  ④ 현장 작업자는 개선 보전 활동, 정기 점검 및 수리, 청소 급유를 충실히 하고, 보전 담당자는 이상 발견 및 보고, 일상

       점검을 하여야 한다.

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3. 설비 개선의 사고법 중 자동화 등의 방법으로 인간이 하는 일을 기계로 대체하여 정밀도 향상 등에 의한 작업의 단순화

    가 용이하게 하기 위한 사고법은 ? [14-4, 19-2]

  ① 기능의 사고법      ② 미결함의 사고법      ③ 조정의 조절화 사고법   ④ 바람직한 모습의 사고법

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[해설] ㉠ 미결함의 사고법 : 결과에 대한 영향이 적다고 일반적으로 생각되는 것을 철저하게 제거하는 사고법

   ㉡ 조정의 조절화 사고법 : 자동화 등의 방법으로 인간이 하는 일을 기계로 대체하여 정밀도 향상 등에 의한 작업의 단순

                                             화를 용이하게 하기 위한 사고법

  ㉢ 기능의 사고법 : 모든 현상에 대하여 체득한 것을 근거로 바르게 또한 반사적으로 행동할 수 있는 힘이여, 장시간에

                                걸쳐 지속될 수 있는 능력

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4. 시스템, 기기 및 부품의 고장간 (故障間) 작동 시간의 평균치를 의미하는 것은 ? [15-2]

  ① MTTR (mean time to repair)                 ② MTBF (mean time between failure)

  ③ 신뢰도 (reliability)                                  ④ 고장률 (failure rate)

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[해설] 고장간 (故障間) 작동 시간의 평균치를 MTBF (mean time between failure)이라고 한다.

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[정답]    1. ③          2. ③        3. ③           4. ②

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5. 다음 중 설비의 가동률 저하에 가장 큰 영향을 미치는 것은 ?  [11-4, 20-3]

  ① 설비의 자동화 방식에 다른 효율                ② 설비의 고장 정지에 의한 가동 중지

  ③ 설비의 작업 조건에 따른 운전 특성            ④ 설비의 제어 방식에 따른 연산 처리

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6. 간이 설비 진단을 적용할 대상 설비의 선정 방식이 아닌 것은 ? [13-4]

  ① 생산에 직결되어 있는 설비                                      ② 고장이 발생되면 상당한 손실이 예측되는 설비

  ③ 진단할 항목이 기술적으로 확립되어 있지 않은 것   ④ 정비비가 높은 설비

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[해설] 진단할 항목이 기술적으로 확립되어 있는 것 등을 판정 가이드에 따라 설비 단위에 비중을 두고 진단 대상 설비를

           선정한다.

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7. 돌발적, 만성적으로 발생하는 설비의 6대 로스 (loss)가 아닌 것은 ? [17-4]

   ① 속도 로스        ② 수율 로스            ③ 양품 로스           ④ 준비 · 저장 로스

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8. 설비의 신뢰성을 나타내는 척도가 아닌 것은 ? [20-4]

   ① 고장률       ② 생산량         ③ 평균 고장 간격 시간             ④ 평균 고장 수리 시간

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[해설] ㉠ 평균 고장 간격 : 고장률의 역수로 전 고장 수에 대한 전 사용시간의 비

          ㉡ 평균 고장 시간 : 시스템이나 설비가 사용되어 최초 고장이 발생할 때 까지의 평균시간

          ㉢ 고장률 : 일정 기간 중 발생하는 단위 시간당 고장횟수

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9. 고장과 고장 사이의 평균 시간을 나타내는 것은 ? [18-4]

     ① MTBF           ② MTBM              ③ MTTF                   ④ MTTR

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[해설] ㉠ MTBF (평균 고장 간격) : 각 고장까지의 시간의 합을 고장 발생수로 나눈 값

          ㉡ MTTR (평균 수리 시간) : 각 고장 수리 시간의 합을 고장 발생수로 나눈 값

          ㉢ MTTF (평균 고장 시간) : 시스템이나 설비가 사용되어 최초 고장이 발생할 때 까지의 평균 시간

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10. 설비의 생산성을 높이는 가장 효율적인 보전을 생산보전 (productive maintenance)이라 한다. 생산 보전을 수행하기

       위한 수단으로 고장이 발생되지 않도록 열화를 방지하고, 측정 함으로써 열화를 조기에 복원시키기 위한 점검, 정비 등

       을 사전에 행하는 보전방법은 ? [09-4]

   ① 개량 보전 (corrective maintenance)                     ② 예방 보전 (preventive maintenance)

   ③ 사후 보전 (breake down maintenance)                ④ 품질 보전 (maintenance of quality)

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11. 시스템 고장을 미연에 방지하는 것을 목적으로 하며 점검, 시험, 재조정 등을 정기적으로 행하는 보전 방식은 ? [16-4]

   ① 개량 보전          ② 보전 예방            ③ 사후 보전                ④ 예방 보전

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[정답]    5. ②     6. ③     7. ③     8. ②     9. ①      10. ②      11. ④

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12. 예방 보전의 효과로 잘못된 것은 ? [17-2]

   ① 예비품 재고량의 감소                                    ② 보상비나 보험료 증가

   ③ 작업에 대한 계몽 교육, 관리 수준의 향상      ④ 비능률적인 돌발 고장 수리로 부터 계획 수리로 이행 가능

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13. 고장이 발생하지 않도록 설비를 설계, 제작, 설치하여, 운용하는 보전 방법은 어느 것인가 ? [18-1]

   ① 개량 정비       ② 사후 정비         ③ 예방 정비           ④ 보전 예방

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14. 보전 방법의 발전 과정에서 가장 최근에 등장한 시스템 보전 방법은 ? [08-4]

  ① 고장 발생 후 수리하는 사후 정비                        ② 정기적인 점검과 부품 교환의 예방 정비

  ③ 설비 자체의 체질을 개선하는 개량 정비             ④ 고장이 발생하지 않는 설비를 만드는 보전 예방

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15. 공장의 모든 보전요원을 한 사람의 관리자 밑에서 조직하여 제조 부문과의 교류나 연결성은 적어지지만 독자적으로

      중점적인 인원 배치나 보전 기술 향상책을 취하고 관리를 하기 쉬운 보전 조직은 ? [17-2]

   ① 절충 보전형          ② 집중 보전형          ③ 부문 보전형            ④ 지역 보전형

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16. 자동화 시스템의 고장 추적을 위해 각 구동 요소의 스텝에 따른 작동 순서를 파악할 수 있는 선도는 ? [10-4]

   ① 블록 선도 (block diagram)                                            ② 제어 선도 (control diagram)

   ③ 변위-단계 선도 (displacement - step diagram)             ④ 변위 - 시간 선도 (displacemetnt - time diagram)

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17. 다음 중 케이블 절연 진단 방법이 아닌 것은 ? [09-4, 11-4]

   ① 교류 전류 시험          ② 부분 방전 시험          ③ 내전압 시험            ④ 연동 시험

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18. 공압 시스템의 보수 유지에 대한 설명으로 잘못된 것은 ? [17-4]

   ① 배관 내에 이물질을 제거할 때에는 풀러싱 머신을 사용한다.

   ② 마모된 부품은 시스템의 기능 장애, 공압 누설 등의 원인이 된다.

   ③ 배관 등에 이물질이 누적되면 압력강하와 부정확한 스위칭이 될 수 있다.

   ④ 가속력이 큰 경우에는 완충 장치를 부착하여 작동력을 흡수하도록 한다.

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[해설] 플러싱은 유압 시스템에 적용하는 것이다.

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19. 압축기에서 생산된 압축 공기를 기기에 공급하기 위한 배관을 소홀히 할 경우 발생하는 문제가 아닌 것은 어느 것인가

       ? [09-4, 13-4]

   ① 압력 강하 발생      ② 유량의 부족       ③ 탱크의 압력 상승         ④ 수분에 의한 부식

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[정답]    12. ②      13. ④        14. ④        15. ②        16. ③       17. ④        18. ①        19. ③

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20. 시퀀스 제어 방식으로 구성된 공압 시스템의 고장 발생 시의 대처 방법으로 적당하지 않은 것은 ? [13-4]

   ① 운동 - 간계 선도를 이용하여 정지된 동작 순서를 확인한다.

   ② 정지된 동작 순서의 전후 제어 신호 상태를 확인한다.

   ③ 고장 원인이 전기 계통, 밸브 혹은 실린더인지를 파악한다.

   ④ 전원과 압축 공기의 공급을 먼저 차단하여 안전을 확보한다.

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[해설] 고장에 대한 대처 순서는 다음과 같다.

   ㉠ 정지된 동작 순서를 확인

   ㉡ 정지된 동작 전후의 신호 상태 확인

   ㉢ 전원과 공기의 압력 확인

   ㉣ 전원을 차단 후 공압 기기를 수동으로 작동

   ㉤ 고장 원인의 파악

   ㉥ 고장 처리

   ㉦ 재가동

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21. 공압 밸브 중 포핏 밸브의 제어 위치가 전환되지 않는 이유로 적당하지 않은 것은 어느 것인가 ? [19-4]

   ① 실링 시트의 손상                               ② 공급 공기 압력이 너무 높음

   ③ 실링 플레이트에 구멍이 발생            ④ 과도한 마찰로 인한 기계적인 스위칭 동작에 이상 발생

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[해설] 포핏 밸브는 공급압력이 고압일수록 동작이 양호해질 수 있다.

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22. 다음 중 솔레노이드 밸브에 전압은 가해져 있는데 아마추어가 작동하지 않고 있을 때 원인으로 가장 적합한 것은 ?

       [15-4]

  ① 스러스트 하중이 작용                                                ② 배기공이 막혀 배압이 발생

  ③ 실링 시트, 스프링 손상으로 스위칭이 오동작           

  ④ 아마추어 고착, 고전압, 고온도 등으로 인한 코일 소손 및 저전압 공급

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23. 공기압 솔레노이드 밸브에서 전압이 걸려 있는데 아마추어가 작동하지 않는 원인으로 적절하지 않은 것은 ? [19-2]

  ① 전압이 너무 높다.                                   ② 코일이 소손되었다.

  ③ 아마추어가 고착되었다.                          ④ 압축 공기 공급 압력이 낮다.

​

[해설] 솔레노이드는 여자되어 있으나 동작되지 않은 것은 아마추어 고착, 고전압, 고온도 등으로 인한 코일 소손 및 저전압

           공급 등이 원인이다.

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24. DC 솔레노이드를 사용할 때는 스파크가 발생되지 않도록 스파크 방지 회로를 채택해 주어야 한다. 다음 중 그 방법이

      아닌 것은 ? [16-4]

  ① 모터를 이용하는 방법                               ② 저항을 이용하는 방법

  ③ 다이오드를 이용하는 방법                        ④ 저항과 콘덴서를 이용하는 방법

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[해설] 이외에 바리스터를 이용하는 방법, 제너 다이오드를 이용하는 방법이 있다.

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25. 펌프에서 소음이 발생하는 원인으로 옳은 것은 ? [16-1]

  ① 펌프 출구에서 공기의 유입                           ② 펌프의 속도가 지나치게 느림

  ③ 유압유의 점도가 지나치게 낮음                    ④ 입구 고나로의 연결이 헐겁거나 손상됨

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[해설] 펌프의 소음의 원인 : 펌프 흡입 불량, 공기 흡입 밸브, 필터 막힘, 펌프 부품의 마모 손상, 이물질 침입, 작동유 점성

                                            증대, 구동방식 불량, 펌프 고속 회전, 외부 진동

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26. 유압 펌프가 기름을 토출하지 않아 흡입쪽을 검사하였다. 검사 방법과 가장 거리가 먼 것은 ? [18-4]

  ① 점도의 적정 여부                                           ② 스트레이너의 막힘 여부

  ③ 오일 탱크 내의 오일량 적정량 여부               ④ 전동기축과 펌프 축의 중심 일치 여부

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[해설] 유압 펌프의 고장과 대책

 ㉠ 펌프가 기름을 토출하지 않는다.

   ⊙ 펌프의 회전 방향 확인

   ⊙ 흡입 쪽 검사 : 오일 탱크에 오일량의 적정량 여부, 석션 스트레이너의 막힘 여부, 흡입관으로 공기를 빨아 들이지 않는

                               지, 점도의 적정 여부

   ⊙ 펌프의 정상 상태 검사 : 축의 파손 여부, 내부 부품의 파손 여부를 위한 분해 · 점검, 분해 조립 시 부품의 누락 여부

 ㉡ 압력이 상승하지 않는다.

   ⊙ 펌프로 부터 기름이 토출되는지의 여부

   ⊙ 유압 회로 점검 : 유압 배관의 적정 여부, 언로드 회로 점검 (펌프의 압력은 부하로 인하여 상승하며, 무부하 상태에서

                                  는 압력이 상승하지 않는다)

   ⊙ 릴리프 밸브의 점검 : 압력 설정은 올바른지, 릴리프 밸브의 고장 여부

   ⊙ 언로드 밸브의 점검 : 밸브의 설정 압력은 올바른지, 밸브의 고장 여부, 솔레노이드 밸브를 사용할 때에는 전기신호의

                                          확인 및 밸브의 작동 여부를 검사한다.

   ⊙ 펌프의 점검 : 축, 카트리지 등의 파손이나 헤드 커버 볼트의 조임 상태 등을 분해하여 점검한다.

 ㉢ 펌프의 소음

   ⊙ 위 항의 현상과 관계가 있다. 석션 스트레이너의 밀봉 여부, 석션 스트레이너가 너무 적지 않은지

   ⊙ 공기의 흡입 : 탱크 안 오일의 기포 등이 없는지 점검, 흡입관의 이완과 패킹의 안전 여부, 펌프의 헤드 커버 조임 볼트

                              의 이완 여부

   ⊙ 환류관의 점검 : 환류관의 출구와 흡입관의 입구의 간격 적정 여부, 환류관의 출구가 유면 이하로 들어가 있는지

   ⊙ 릴리프 밸브의 점검 : 떨림 현상이 발생하고 있지 않은지, 유량의 적정 여부

   ⊙ 펌프의 점검 : 전동기 축과 펌프 축의 중심 일치 여부, 파손 부품 (특히 카트리지) 확인 및 분해 점검

   ⊙ 진동 : 설치면의 강도 충분 여부, 배관 등의 진동 여부, 설치 장소의 불량으로 진동이나 소음 여부

 ㉣ 기름 누출 : 조임부의 볼트 이완, 패킹, 오일 실, 오일링의 점검 (오일 실 파손의 원인은 축 중심이 일치하지 않거나

                         드레인 압력이 너무 높을 때이다.)

 ㉤ 펌프의 온도 상승 : 냉각이의 성능과 유량의 적정 여부

 ㉥ 펌프가 회전하지 않는다 (펌프의 소손, 축의 절손) : 분해하여 소손여부를 조사하고 신품과 교환한다.

 ㉦ 전동기의 과열 : 전동기의 용량 적정 여부, 릴리프 밸브의 설정 압력 적정 여부

 ㉧ 펌프의 이상 마모 : 유압유의 적정 여부, (점도가 너무 낮거나 온도가 너무 높다),  유압유의 열화

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27. 유압 펌프 토출 유량의 직접적인 감소 원인으로 가장 거리가 먼 것은 ? {14-3, 20-3]

   ① 공기의 흡입이 있다.                          ② 작동유의 점성이 너무 높다.

   ③ 작동유의 점성이 너무 낮다.              ④ 유압 실린더의 속도가 빨라졌다.

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[해설] 유압 펌프 토출 유량이 많아야 속도가 증가한다.

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28. 유압 시스템에서 작동유의 과열 원인이 아닌 것은 ? [08-4, 13-4]

  ① 높은 작동 압력       ② 유량이 적음       ③ 오일 쿨러의 고장           ④ 펌프 내의 마찰 감소

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[해설] 펌프 내의 마찰 증대 시 작동유가 과열된다.

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[정답]    26. ④    27. ④     28. ④

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