SK㈜ 울산 Complex 설비관리체계 개선사례 발표자 : SK㈜ 설비기술팀 부장 김 우 영

INTRODUCTION SK 울산 Complex 울산 Complex 주요공정 SK Maintenance의 고객가치 Maintenance 조직도 울산 Complex내 설비현황

SK 주식회사 ULSAN COMPLEX 1962년 설립된, SK 주식회사는 우리나라 최초의 정유공장 입니다. SK주식회사는 250만평의 부지 위에 하루 81만 배럴의 원유정제 시설을 갖춘 울산 컴플렉스, 국내 38%의 휘발유 시장 점유율, 국내 수요량의 40%가 넘는 LPG 공급, 12개국 26개 광구에서의 유전 개발 등 에너지 사업과 연간 73만 톤 규모의 에틸렌 분해시설을 비롯한 다양한 화학공정에서 연간 433 만 톤 규모의 석유화학제품을 생산하는 세계적인 종합에너지 화학 기업입니다. 1964년 당시의 제1상압증류시설 현재의 울산 COMPLEX 모습

SK ULSAN COMPLEX 주요 정유 화학공정 Petroleum Refining Petrochemical PROCESS No.of Unit Capacity (MBPSD) Crude Distillation Unit 5 810 RFCC 1 50 ARDS/VRDS 2 102 Hydrocracker 37 REFORMER 3 47 HYDROGEN 145 MMSCFD Vacuum Distillation Unit 78 Middle Distillation Unit 182 PROCESS No.of Unit Capacity (M Ton/Year) Naphtha Cracker 2 800 Polyethylene 350 Polypropylene Propyleneoxide 1 130 Styrene Monomer 260 Ethlybenzene 460 Paraxylene & Orthoxylene 730 BTX 27MBPSD

Best Maintenance Service 추구 SK Maintenance의 고객 가치 Best Maintenance Service 추구 System Know-how Technology 설비관리 시스템 설비 기술 정비 기술 설비관리 정보 Sys. 설비관리 시스템 진단 KPI Consulting Project Consulting 검사 기술 기계 기술 장치/배관 기술 전기 기술 계기 기술 정기보수 Planning & Scheduling 장비지원 특수정비 작업

Maintenance 조직도 기술설비 본부 설비지원팀 설비기술팀 설비팀 기 획 기술관리 Planning 검사기술 관 리 장 치 장치기술 개 선 기 계 기계기술 계기기술 자 재 전 기 전기기술 Project 계 기 토건기술 자료관리

Total SK ULSAN COMPLEX 내 설비현황 194,000 보유설비 Stationary (고정장치) 11,000 Rotating (기계설비) 27,000 Electric (전기설비) 37,000 Instrument (계기설비) 115,000 Analyzer ( 분석기 ) 4,000 Total 194,000

설비관리 시스템 설비관리 시스템 이란 ? 효과적이고 효율적인 시스템이란 ? 설비관리 Cycle 설비관리 시스템의 발전단계

설비관리 시스템 설비관리의 임무 설비관리 시스템은 어떤 모습이어야 하는가 ? 효과적으로 - 최고의 설비신뢰도를 위해 설비관리 시스템은 어떤 모습이어야 하는가 ? 효과적으로 - 최고의 설비신뢰도를 위해 설비관리 시스템 설비관리의 임무 공장의 생산설비가 주어진 기능과 성능으로 운전 가능 하도록 유지하고 보수함 시스템 구축 및 운영 조직 절차 효율적으로 - 최적의 비용으로 업무 프로세스 자원

효과적이고 효율적인 시스템이란 ? 설비활용도 증가 설비 신뢰도 제고 생산손실 감소 효 과 정비작업 필요성 감소 작업물량 감소 불필요한 작업 제거 효 율 자원 활용도 제고

설비관리 시스템의 발전 단계 World Class 설비관리 시스템으로 발전하기 위해서는 악순환에서 선순환으로 옮겨가는것이 핵심 Poor Average Good World Class Proactive Predictive Preventive Reactive No Maintenance 정비 방침 수리 하지 마라. 고장 나면 수리하라. 고장 발생전에 수리하라. 기법을 적용하여 고장을 제거하고 비용과 이윤을 최적화 하라. 고장의 근원을 제거하라. 중점 고려 사항 Cash flow 최대화 를 위한 가혹한 설비운전 단기 생산량 최대화 고장에 대한 긴급 정비 신속한 정비가 우선 근면성 강조 계획되지 않은 가동정지 최소화 고장방지를 위한 계획 활동 고장 사전진단 기법적용 비용과 이윤을 최적화 하기 위한 설비개선 및 정비 방법 적용 비용 효율성을 고려하여 설비수명연장을 위한 예지 및 올바른 기법 적용 근본원인을 제거함으로써 설비사고의 사전봉쇄

SK 설비관리 체계 SK 설비관리 현황 SK 설비관리체계 설비관리 Cycle 설비관리 시스템의 발전단계

SK 설비관리 현황 설비관리진단 및 B/M 을 통한 지속적 개선 신기술도입 예방/예지정비 PMS(‘86~‘91) Year ‘92 ‘93 ‘94 ‘95 ‘96 ‘97 ‘98 ‘99 ‘00 ‘01 ‘02 ‘03 설비관리 B/M 지표관리 시작 Flour Daniel 설비관리진단 Solomon study HSB R&T 진단 Ernst & Young Mckinsey TOP & 설비관리진단 설비관리진단 및 B/M 을 통한 지속적 개선 신기술도입 예방/예지정비 PMS(‘86~‘91) YMS (‘92 ~ ‘97), MMS ... TIMS (‘97 ~ ‘02), IDMS,KPI... ERP (‘02 ~)

CMMS SK 설비관리 체계 (System) Maintenance Analysis/Adjust/ Management Procedure Analysis/Adjust/ Optimization Facility Management System - Process Risk Ranking - Deciding Maint. Procedures - Equipment Registry Upgrade History / Evaluation System - Input Maintenance History - Experience Data & Data Analysis - Training Maintenance Planning System - Maintenance Planning & Scheduling - Contractor Control - Material Control Plan CMMS Check Do Maintenance Technology This shows sock loading scheme. Sock loading is one of conventional loading technologies. Catalyst on the ground is conveyed upper hopper on the top side. And the catalyst of the upper hopper is sent into the reactor. In the reactor, two or three workers are doing catalyst loading, raking, and leveling by using sock, and rake. This is very easy and convenient loading method. In SK, now using this technology. Maint. Execution System - Normal / Turnaround / PM - Inspection / Maintenance - Remodeling / Improvement Maintenance Procedure/ Standard Safety Standard

SK 설비관리 체계(Procedure) Maintenance Management Procedure Maintenance Procedure / Standard Maintenance Technology - Maint. Management Procedure - Maintenance Planning & Scheduling - KPI Management - Contractor Management - Quality Management - Maintenance Standard ( Discipline ) - SK Engineering Standard Spec. - Inspection Management Standard - Project Execution Procedure - Safety Management Procedure - SK-CORE System (COmbined Reliability Enhancement program) - Corrosion Manual This is dense loading It can be used for increasing catalyst density. And this type loading will depend on operation need such as increasing yield and capacity. We think this loading method is not mandatory for catalyst loading. Just one of loading technologies. Many kinds of dense loader can be supplied by licensors and contractors. for dense loading, no need working in inside by workers because of loaded by dense loader. Computerized Maintenance Management System (TIMS, IDMS,EDMS,SAMS,AIMS,PIMS )

SK 설비관리 체계 작업표준 Engineering Standard Spec. CMMS 정의 CMMS 목적 CMMS 발달과정 SK CMMS 현황 CMMS 구축을 통한 효과 설비관리 KPI 란 ? KPI Structure 주요관리 KPI KPI 관리를 통한 개선효과

정비작업의 경험 및 기술 축척 SK 설비작업표준 전설비에 대한 개별작업표준 보유 정비작업의 최적품질 확보 고정장치 회전기계 검사 전기 계기 합계 공통작업 28 40 108 110 491 901 개별작업 6,781 4,533 7,326 2,621 345 21,975 합계 6,809 4,573 7,434 2,731 836 22,876

SK Engineering Standard Spec. 설비 구매 및 제작, 검사,시공에 대한 기술 사양서 (발전단계) Koco Spec. + Project 수행 경험 = SK Eng’g STD Contents - Regulations & standard(법규,표준) - Design factors (설계기준) - Calculation sheets(강도계산시 요구사항) - Basic material / components selection guides (재질 및 부품의 요구) - Manufacturing tolerance (제작공차) - Test and inspection criteria(시험 및 실험 요구사항) - Construction methods (제작 시방) - Standard performance etc.(표준 성능 요구조건) 토건 Spec. Std. 합계 165 212 70 377 배관 장치 기계 계기 32 21 53 전기 29 14 43 27 28 55 25 34 59 63 18 52 97

CMMS 생산효율 증대 설비관리업무 Monitoring 통한 경영자 및 관리자 의사결정 정보 제공 Tool - Availability - Reliability - Maintainability 증대 비용절감 - 정비비용 절감 설비관리업무 Monitoring 통한 경영자 및 관리자 의사결정 정보 제공 Tool 설비관리 경쟁력 강화 업무수행 결과로 발생된 Data 수집 및 분석을 통해, 정비인력 활용도, 정비비용 운영현황, 설비신뢰도 관리 현황 등의 경영정보를 제공 함으로서 경영자가 경영환경을 신속·정확하게 인식하게 함. 업무절차 간소화 및 수행방법 전산화 통한 효율 향상위한 Tool 작업요청 접수, 작업계획, 작업이력 입력 등의 업무를 표준화된 전자문서와 전자결재를 이용 하여 저부가 가치인 단순/반복업무를 최소화함 으로서 생산성이 향상되게 함.

CMMS 목적 목 표 설비관리의 목적 CMMS의 목적 신뢰성 확보 정비비용 절감 설비사고 감소 가동정지 감소 처리량 증대 목 표 설비관리의 목적 CMMS의 목적 설비사고 감소 가동정지 감소 처리량 증대 변동요인 (Variance) 감소 재작업 감소 Performance monitoring 설비이력 분석 설비 Data 관리 기능인력 Profiles 관리 변동요인 목록 관리 PM 계획 수립 설비의 변동요인 Monitor 신뢰성 확보 정비작업의 관리 인력과 자재의 계획 자재 사용현황 분석 소요비용 분석 PM 계획 설비고장 (Breakdown) 분석 Work order 자동화 작업/비용유형/직종별 비용 비용과 설비의 Performance Data관리 소요인력 최소화 저장자재 감축 Emergencies 감소 Paperwork 감소 Performance monitoring 정비비용 절감

CMMS 발달과정 M MI MIP MIPB YMS TIMS 차세대 CMMS Maintenance Maintenance Equipment Resource Work Orders Planning Scheduling PM Equipment Resource Work Orders Planning Scheduling PM Equipment Resource Work Orders Planning Scheduling PM Equipment Resource Work Orders Planning Scheduling PM + Inventory + Inventory + Inventory + Purchasing + Purchasing + Business Intelligence YMS TIMS 차세대 CMMS

SK CMMS 현황 TIMS AIMS Primavera IDMS PIMS EIDMS HRMS KPI PMDB SAMS (작업관리) AIMS (회계관리) Primavera (정기보수 일정관리) - 설비 사양관리 - W/O - Planning & Scheduling - Equipment History - Material - 외주관리 - 예산관리 IDMS (고정장치 검사관리) PIMS (구매관리) EIDMS (전기설비 검사관리) HRMS (인력관리) KPI (지표관리) PMDB (투자관리) SAMS (설비사고관리) 작업, 검사, KPI 관리시스템등 Maintenance의 Plan⇒Do⇒See 전체 과정에 대한 전산화를 구축하여 사용중임.

설비관리 KPI 란 ? 설비관리업무를 개선하기 위하여 업무수행결과의 효과(Effectiveness)및 효율(Efficiency) 을 구체적인 수치로 표시한 것. Maintenance Work Effectiveness Results Reliability Efficiency Costs Productivity 1) Index의 관리목적이 명확이 정해져야 한다. 2) 성과측정대상은 포괄적이고 종합적이어야 한다. 3) 산출기준은 객관적이어야 한다. 4) 결과는 상호비교 가능해야 한다. 5) 목표치가 설정되어야 한다. 6) 산출을 위한 기초자료(Raw Data)가 구비되어야 한다.

Key Performance Indicator ( KPI ) Structure - SK Reliability - Reliability Index ( RI ) : T/A Interval/Down Time - No. of Equipment Failures / Product Loss - Mechanical Availability Maintenance Cost - Maintenance Index ( MI ) : Actual Cost/ Budget Manpower Management - Wrench Time - Utilization/ Overtime Rate Planning / Scheduling - Work Order Planning Rate/ Accuracy - Maintenance Backlog

☞ 인력 투입율 향상 (71%→83%) ☞ 연간 17억원 절감 KPI 관리를 통한 개선효과 - SK 사례 유형효과 ☞ 정비원 운영 효율 향상 - Mx 업무 재분장 - 공장별관리→통합운영 - Wrench Time 향상 (32% → 46%) ☞ 계획자 Util. 향상 - 일상정비 계획수립시 비표준작업 사용 ☞ 인력 투입율 향상 (71%→83%) ☞ 연간 17억원 절감 인력활용도 증가

KPI 관리를 통한 개선효과 - SK 사례 무형효과 우리의 현수준 및 필요 관리요소를 알게 되었음. 목표수준 명확화로 개선영역 및 의지가 자연스럽게 도출되었으며, 개선 역량을 집중할 수 있게 되었음. 단위 조직별 성과 측정 기반이 구축되었음. KPI 개발과정에서 학습조직 분위기가 자연스럽게 조성되었음.

SK-CORE System (COmbined Reliability Enhancement program)

CMMS / KM / COP / INTERNET RELIABILITY MANAGEMENT SYSTEM INSPECTION STATIONARY ROTATING - SK-RBI - SK-DAS - Corrosion Control - Fired Heater Improvement - FFS - SK-RCM - Root Cause Analysis - Diagnosis WORLD BEST CMMS / KM / COP / INTERNET ELECTRIC INSTRUMENT TURNAROUND - Power System Analysis - Electric Facilities Reliability Study - SK-SISRA - Analyzer Engineering - Planning & Scheduling

RELIABILITY SYSTEM STRUCTURE Optimized Maintenance Cost Enhanced Reliability No Unexpected Production Interruption Equipment & Process Safety Turnaround Optimization SK-CORE System Stationary : DAS (Damage mechanism Analysis System) RBI (Risk Based Inspection) Rotating : RCM (Reliability Centered Maintenance) Instrument : SISRA (Safety Instrumented System Reliability Assessment) Electrical : e-RCM (Electrical RCM) Turnaround : Planning & Scheduling (by Primavera)

A. SK-DAS (Damage mechanism Analysis System) SK-DAS is possible to increase productive efficiency by eliminating the source of accident, establishing suitable management system and acknowledging accident symptoms by sharing of information related to Damage Mechanism in advance. SK-DAS Check List (252 pcs) Process/Maint. Data base SK Experience SK DM (50 Categories)

B. SK-RBI SK-RBI originated from API RP580, it has been modified by SK based on SK's considerable experience. SK-RBI is the progressive and cost-effective risk ranking inspection method, It can reduce unpredicted accidents and save inspection and maintenance costs. SEIP (Specific Equipment Inspection Plan), 4W 1H - What type of Damage Mechanism shall be inspected - Why we have to inspect Damage Mechanism - When we inspect Inspection Cycle - Where to inspect Probable Area - How to inspect Inspection Technique

Application Case : SK-RBI ※ Total Equipment : 761 ea ( SK FCC Plant ) RFCC : 278 (Residue Fluidic Catalyst Cracking) RHDS : 211 (Residue HydroDeSulfurization) HP : 164 (Hydrogen Plant) AL : 68 (Alkylation) SA : 40 (Sulfuric Acid Recovery) Risk Ranking 1 & 2 - Before RBI ( 418 ea, 55%) ⇒ After RBI ( 124 ea, 16%) About 294 ea is not necessary to open for inspection per year. - Turnaround period was analyzed by risk ranking - Made appropriate inspection method and plan - Extend turnaround interval ( 1 year → 3 year ) Result of SK-RBI Application RISK RANKING 1 2 3 4 5 Before 29 % 26 % 13 % 23 % 9 % After 2% 14 % 24 % 36 % 24 %

C. SK-RCM SK-RCM concentrates on dominant failure modes with deep investigation using root cause analysis and on implementation so that users will be able to monitor the implementation of SK-RCM results and to optimize work volume with effective failure prevention tasks. Concentrates on possible Failure Modes based on equipment history database and potential Damage Mechanisms. 200 Failure Modes / 400 Failure Causes / 800 Mitigation Tasks. Implementation Focused End-Users’ Commitment Focused Database-Software

D. SK-SISRA SK-SISRA(Safety Instrumented System Reliability Assessment), is based on global standard IEC 61508 and ISA S84.01, provides optimum system configuration and safe operational condition to all types of instrumentation equipment in a plant. SIS Reliability Assessment SK Experience + Minimize Safety and Environment Risks Improve Safety & Reliability Establish optimum Inspection Cycle/Method Optimize Inspection Method Minimize Maintenance Costs

E. T/A PLANNING & SCHEDULING With elaborately structured feedback and correlation among various systems of SK’s version explained above i.e, SK-DAS, SK-RBI, SK-RCM, SK-SISRA , efficient and effective turnaround planning and scheduling can be achieved. Up-front planning is key practice - Predefined refinery milestone schedule - Adequate lead time for planning, engineering, materials etc. Minimum work scope consistent with business drivers. - Work scope driven by risk management techniques - Maximize pre/ post turnaround work

WWW.SKMSS.COM - 설비보전관련 전문 WEB SITE SKMSS(SK Maintenance Solution & Service)는 SK 주식회사 기술/설비본부가 20만개이상의 설비와 100여개의 프로세스를 40년간 관리/운영한 경험을 바탕으로 관련고객에게 최상의 서비스를 제공하기 위해 마련한 설비문제 해결의 장 입니다. 이 사이트를 통해 국내.외 설비관련 정보가 교환되어 이곳을 방문하시는 고객 분들의 기술력이 한층 발전될 수 있기를 바랍니다. MISSION VISION 효율적(Cost) 이고 효과적(Reliability)인 설비관리를 하기위해 설비정보공유의 장을 마련하고 최신 기술정보와 Best Practice를 공유하며,장해요인 및 문제점에 대한 최적 Solution Guide를 제공한다

(TOTAL MAINTENANCE SOLUTION & SERVICE) SK(주)는 40년간 설비관리를 수행하면서 습득한 세계일류 수준의 설비관리능력을 설비조직을 통해 고객에게 제공하고, skMSS 사이트를 통해 관련정보를 상호 공유함 으로써 국내 관련 업계의 기술력을 세계일류 수준으로 높이고 Total Maintenance Solution을 제공하고자 합니다. 제공 SOLUTION & SERVICE 1. 설비관리분야 기술상품 설비관리 진단 (MAP: Maintenance Assessment Program) 설비관리성과개선 (MPI: Maintenance Performance Improvement) 설비관리업무 리엔지니어링 설비관리 KPI (Key Performance Indicator) 개발 설비관리 전략개선 CMMS (Computerized Maintenance management System) 구축 계획수립 Database 구축 비용관리/ 교육훈련 2. 검사분야 기술상품 RBI (Risk Based Inspection) Total Field Inspection Corrosion Control Service Damage Mechanism 분석 및 교육 고정장치 검사 및 정비 History 제공 Heat Exchanger Tube 수명진단 Heater/ Furnace 내화물 열화진단 Advanced Automatic UT(TOFD) 비파괴 검사 검사업무 관리시스템 구축 및 검사표준 제공

(TOTAL MAINTENANCE SOLUTION & SERVICE) 5. 전기분야 기술상품 전기설비 안정성 평가 (e RCM) 전력계통 안정도 분석 (PSA) 전기설비 정밀점검 및 진단 6. 계측제어분야 기술상품 계측제어 설비안정성 평가 (SISRA) Analyzer System Engineering TMS (Tele-Metering System) Total Service AL-View System (for Honeywell TDC3000 DCS) Control System 진단 및 개선 Engineering Control Valve 점검 및 검교정 계측제어 설비관리 Consulting PCB진단 및 수리 Service 7. 정기보수분야 기술상품 정기보수 Planning & Scheduling 정기보수주기연장 Consulting 3. 장치분야 기술상품 가열로/분해로/보일러 개선 Total Tank Maintenance 특수정비장비 대여 고정장치 Consulting 고정장치 Engineering 배관설계 Consulting Piping Stress Analysis Welding Consulting 보온작업 Consulting 토건시설 Engineering 및 안전진단 4. 기계분야 기술상품 회전기계 설비진단 회전기계 RCA (Root Cause Analysis) 회전기계 RCM (Reliability Centered Maintenance) 회전기계 Field Maintenance

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