데이터 신뢰도만 높이는데도 많은 시간이 걸린다. 그런데 그 방법은 아나?

스마트팩토리를 이야기하는 플랜트는 먼저 데이터의 신뢰수준을 진단하십시오.
왜? 이 신뢰도만 높이는데도 5~10년이 걸릴 수 있기 때문입니다.
어리석은 것은 쓰레기 위에 포장만 잘하면 쓰레기가 진주로 바뀐다고 생각하는 것입니다.

어리석은 자가 누구일까요?

플랜트 제어의 기본은 Loop입니다.
집에서 보일러로 방의 온도를 제어한다고 하면, 센서와 보일러 가스 Flow 밸브, 온도 세팅기(컨트롤러), 온수 조절 밸브 등이 필요합니다.
이 기기들의 연결이 방의 온도를 조절하는 하나의 Loop로 보시면 됩니다.

플랜트를 스마트팩토리화 하기 위해서는 공정 운전에 있어서 네 가지를 관리해야 합니다.
첫째, Time in Normal (%)
둘쨰, Oscillation
셋째, Valve Trouble & Stiction (%)
넷째, PV at Limit (%)

설명은 세 번째 것만 할 것입니다.
Valve Trouble & Stiction (%)
운전을 하는 가운데 첫 번째와 두 번째가 가장 중요합니다.
네 번째는 제어 밸브의 사이즈를 확인하면 됩니다.
운전 잘못이 아니면 Revamping 등으로 제어의 여유가 없어진 상태로 보면 됩니다.
즉, 밸브만 바꾸면 되기 때문에 큰 문제는 아닙니다.

세 번째는 제어의 품질에 대한 문제를 불러옵니다.
운전을 아무리 잘해도 칭찬받을 수 없는 정도의 운전이라고 생각하면 됩니다.
그런데 현장에서 보면 가장 안 고쳐지는 항목이고 의식조차 못하는 운전자가 많습니다.
어차피 제품만 나오면 된다는 생각이 많기 때문입니다.
이전 시간에 설비의 고장 요인이 무엇이라고 했습니까? '스트레스'.
운전을 제대로 하지 못하면 스트레스를 설비에 지속적으로 안겨주는 꼴입니다.
그리고 제어 신호의 Sign 파를 빨랫줄처럼 만들다 보면 밸브(Control Valve)는 매우 많은 움직임을 가져야 합니다.
많이 왔다 갔다 하다 보면 부품이 마모되고 수명이 떨어지게 되어 있습니다.
나중에 문제가 되면 공무부에 작업 통지만 내면 되니 문제가 될 것은 없습니다.

소형 탱크에 'Level Control'을 한다고 생각해 봅니다.
탱크 수입부(Feed)에는 상부로 계속해서 물질이 들어와서 탱크로 떨어집니다.
하단의 배출구(Outlet)에는 일정량으로 Pumping을 하고 있습니다.
이 탱크의 Level이 떨어지면 Interlock System에 의해 펌프가 정지하고 Down stream이 정지하게 됩니다.
제어는 Level에 따라 Pumping 량을 조절하는 것으로 되어 있다고 한다면,...

이런 환경에서 Level Control이 잘 될까요? '안됩니다.'
왜? Feed에 의해 Level은 크게 요동을 칠 것입니다.
그럼 수시로 변하는 Level의 어떤 값을 가지고 제어를 할 것인가를 고민하게 됩니다.
이런 경우 PID Tuning을 할 때에 너무 정밀하게 셋업 하지 않습니다.
노이즈가 많은 만큼 경우에 따라 DCS의 Filter도 사용할 수 있습니다.
PID Tuning을 잘하려고 하다 보면 밸브의 움직임이 장난 아니게 많아집니다.
그래서 Level의 견우는 경우에 따라서 'Rough'하게 Tuning을 하기도 합니다.

그리고 'Stiction/Sticky status'는 반드시 해결해야 하는 것입니다.
밸브에 무엇인가 이물로 인해서 밸브의 움직임에 문제가 발생한 것입니다.
한 마디로 말해서 밸브를 열라고 신호를 주었는데 바로 안 열리다가 갑자기 '확~' 열리는 현상입니다.
자신도 제어가 잘 안되지만 이 현상으로 Down Stream은 외란이 미칠 수도 있습니다.

플랜트의 스마트팩토리의 최종 목표는 자율 공장이어야 합니다.
이것이 무슨 소리인가? 'Question'을 갖는다면 스마트팩토리를 왜 하는지부터 다시 보시는 것이 좋습니다.
자율 공장에 가장 첫 번째 기반이 위의 네 가지 항목의 선진화입니다.