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전세계 제조업체들은 차세대 스마트 팩토리를 구축하기를 염원한다. 인도의 제조사들도 예외가 아니며, 자신들을 미래에 대비하도록 해줄 고급 기술의 평가로부터 구현으로 나아가고 있다. Plastech Solutions는 이러한 발전을 완전히 통합된 시스템으로 조합함으로써 선도자로서 등장하고 있다. 이러한 수준의 통합을 달성하려면, 모듈형의, 견실성과 확장을 갖춘 자동화 솔루션이 필요하다. 이 회사는 B&R의 APROL에 신뢰를 보내고 있다. 이 제품은 그들의 모든 요구사항에 안성맞춤이기 때문이다.

Plastech Solutions는 인도 푸네(Pune)의 다양한 지역에 4개의 제조 유닛을 갖추고 있으며, 소비자 제품용의 플라스틱 컴포넌트와 함께 자동차, 스위치기어, 우주산업 및 기반구조 산업용의 플라스틱 컴포넌트를 전문으로 한다. 이 회사에는 자동화 부서도 있으며, 이 부서는 구형 컨트롤러를 최신 기계와 모션 제어 솔루션으로 교체하거나 향상된 에너지 효율을 갖춘 기계로 업그레이드하고자 하는 공장들의 요구에 대응한다. 푸네(Pune)는 인도 자동차 산업의 중심지로서 Plastech Solutions를 위한 거대한 플랫폼을 제공한다. 이 회사는 다양한 잘 알려진 인도와 다국적 자동차 제조사들의 제 2 계층 공급자(tier-two supplier)이다.

개선을 위한 손실의 포착

모든 사람은 수익성을 높이는 것을 추구하고, 손실의 축소는 이 방정식에서 핵심적 역할을 수행한다. 공장은 다양한 형태의 손실을 겪을 수 있으며, 만약 그러한 손실을 무심코 방치한다면 수익성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. “우리 공장은 12년간 운영되어 왔고 회사는 그의 생산성에 만족하고 있었습니다.” Plastech의 설립자이자 CEO인 Ajay Zod는 말한다. “그러나 생산 프로세스의 개선을 위한 지속적인 추구 과정에서 우리는 건전한 손실 감시 솔루션을 구현하였습니다.”

솔루션은 생산과 재고 그리고 원자재와 에너지 소비를 통해 발생한 손실을 줄이는 것을 목표로 한다. 공장은 계획된 생산과 비교할 때 추적 불가능한 낭비로 인해 겨우 60% 효율로 운영되고 있었다고 Plastech는 말한다. 많은 경우에 관련된 기계가 놀고 있는 상태에서도 다수의 모터들이 가동되고 있었다. 그러한 사례들은 에너지 낭비로 이어지고 수익성에 강력한 악영향을 미친다.

APROL 대시보드(dashboard)는 전반적 장비 효율성(overall equipment effectiveness: OEE)의 세부사항을 제공한다.

통합 플랜트

그 이후 Plastech는 제조 유닛을 진정한 스마트 공장으로 변신시켜 왔다. 공장에는 현재 40가지의 상이한 금형으로부터 제품과 컴포넌트를 제조할 수 있는 40대의 사출 성형기를 갖추고 있다. Plastech는 생산 현장 시스템과 자신의 IT 시스템 사이에 통신뿐만 아니라, 유틸리티, 재고 관리, 재무 관리, 기반구조 자동화, OEE, 운영 및 영업까지도 단일 시스템으로 통합하였다.

이들은 또한 다른 4곳의 제조 공장들도 연결하고 통합할 예정이다. 공장 자동화 시스템은 생산 현장의 모든 기계를 감시하고 중앙 시스템으로 연결한다. 수집된 데이터는 각 기계에 대한 전반적 장비 효율(overall equipment effectiveness: OEE)을 계산하는 데 이용된다. 기계 출력은 우수 또는 불량 산출물로 식별되고 그에 따라서 폐기용으로 거부되거나 전송용으로 선택된다. 생산 현장의 그라인더는 불합격된 제품을 과립으로 만들고, 과립은 새로운 제품을 위해 재사용된다. 이 단계를 통해 원자재가 크게 절약된다.

공장의 연기와 화재 시스템 또한 동일한 중앙 자동화 시스템에 통합되어, 화재 감지를 가능하게 하고 반대로 용수를 관리한다. 다양한 기계에 필요한 냉각수도 공장 자동화 시스템에 의해 감시되며, 공장 자동화 시스템은 용수 레벨을 유지하고 동시에 냉각을 위한 화학물질 첨가제를 공급한다. 냉각탑의 온도와 압력을 모두 감시한다. 공장 정문은 IP 카메라에 의해 감시되고, 녹화 결과는 공장 자동화 시스템에 기록된다. 

다양한 트랜드 차트는 감시되는 기계와 유틸리티의 시각적 표시를 제공한다. “우리는 공장 내의 가능한 모든 컴포넌트를 연결시키고 통합하였으며, 이들은 모두 하루 24시간 1년 365일 감시됩니다. 이것은 낭비와 재고 비용 및 손실을 줄이면서 보다 높은 생산성과 OEE를 달성하는 데 도움이 됩니다.” Zod는 말한다.

더 높은 OEE를 위한 APROL

“우리 회사에서 처음으로 프로젝트를 검토하기 시작했을 때는, 각 시스템의 에너지 이용의 감시만을 원했습니다.” Zod는 회상한다. “그러나 B&R 전문가들과의 평가와 토의 과정에서 프로세스 제어, 데이터 획득, 감시, 분석 및 장기 보관을 위한 단일 시스템을 갖추면 이를 통해 많은 사업적 편익을 얻을 수 있다는 것을 곧 알게 되었습니다.” 현재 B&R의 강력한 공장 자동화 솔루션인 APROL은 Plastech 공장의 제어와 감시를 위한 단일 시스템 역할을 수행한다.

생산 관리자는 매일 APROL 대시보드(dashboard)를 이용하여 조작자들을 생산 현장의 기계에 할당하고 생산을 위한 금형을 선택한다. 이렇게 하면 기계와 조작자의 효율을 동시에 감시하는 데 도움이 된다. 조그만 변화도 경고를 발생시키고 분석을 위해 기록된다. APROL은 보고, 동향 분석 및 이력 데이터를 포괄적으로 제공한다. 이들 보고서는 스마트폰이나 태블릿을 이용해서도 접근할 수 있다. 가동률, 생산성 및 품질에 관한 데이터는 APROL에 의해 관리자를 위한 OEE 등급과 같은 귀중한 정보로 전환된다.

현재 B&R의 강력한 공장 자동화 솔루션인 APROL은 Plastech 공장의 제어와 감시를 위한 단일 시스템 역할을 수행하며, 보다 높은 생산성과 OEE를 달성하고 낭비와 재고 비용 및 손실을 줄이면서 보다 높은 생산성과 OEE를 달성하는 데 도움이 된다.

구조적 경이

생산 현장은 여러 공급자로부터의 기계로 구성되어 있기 때문에 데이터 수집이 까다롭다. APROL은 이더넷과 OPC UA를 통해서 B&R 스마트 성형기와 여러 공급자의 기계 및 SCADA 시스템에 연결된다. 자체의 연결 기능 옵션이 없는 컨트롤러들은 부가형 X20 입출력 모듈과 병렬 배선을 이용하여 연결된다. 유틸리티는 분산 구조로 연결된 X20 입출력 모듈을 통해 제어되고 감시된다.

Automation PC 910 한 대가 리눅스 운영 체제, APROL 엔지니어링 서버 및 실행 시간 서버를 실행한다. 이것은 생산 현장을 내려다보는 제어실에 중앙집중 방식으로 위치한 조작자 스테이션에 연결된다. 분산식 구조는 개별 기계와 유틸리티를 중앙집중식 Automation PC 910에 연결하는 데 도움이 된다. X20 입출력 모듈은 오픈 소스 방식의, 결정론적(deterministic), 공급자 독립형 POWERLINK 네트워크를 통해 연결된다. 이에 의해 공장의 배선과 유지보수 노력이 절감되고 진단 기능이 향상된다. Automation PC 910은 또한 이력 데이터와 보고서의 장기적 보관도 제공한다.

Plastech는 클라우드 서비스를 이용함으로써 저장 공간을 더욱 확장하는 옵션도 선택할 수 있다. APROL은 OPC UA, MQTT 및 AMQP와 같은 개방형 프로토콜을 이용하여 다양한 클라우드 플랫폼에 용이하게 연결될 수 있다. 모듈형의 X20 입출력 시스템은 회사가 각 유틸리티와 기계에 필요한 특정한 입출력 기능을 선택하는 것을 용이하게 해 준다. 이에 의해 비용이 절감되고 프로세스와 데이터 획득 시스템에 대한 유연성이 높아진다.

“우리는 B&R의 강력한 하드웨어와 소프트웨어를 보고 깊은 인상을 받았습니다.” Zod는 확인한다. 리눅스, POWERLINK 및 OPC UA와 같은 공개 소스 솔루션에 대한 지원은 기계와 공장 그리고 클라우드 레벨에서 공급자 독립성을 유지하는 데 도움이 된다. “새로운 발상의 에너지 감시와 PDA 솔루션은 맞춤화가 가능한 보고서 기능과 함께 B&R APROL에 의한 독특한 제안입니다.” 그는 지적한다.

현재 플랜트 전체의 에너지 소비를 감시하기 위해 APROL EnMon 솔루션이 이용되고 있다. X20AP3131 에너지 계량 모듈은 외부 공급을 위한 콤팩트한 연결부를 제공한다. 이것은 시스템 컴포넌트의 추가 비용을 절감하고 Plastech로 하여금 솔루션을 개봉 후 추가 작업 없이 용이하게 통합할 수 있도록 한다.

미래에 대한 전망

“우리 회사는 제조 설비에 APROL을 성공적으로 배치하고 이미 그 편익을 누리고 있습니다.” Zod는 말한다. “우리는 회사의 모든 현장을 함께 연결함으로써 다른 제조 유닛들에 대해서도 이러한 편익을 이용할 수 있도록 계획하고 있습니다.”

장래에 Plastech는 개별화된 데이터를 얻을 수 있도록 각각의 기계와 유틸리티에 에너지 감시 기능을 추가할 계획이다. “우리는 또한 APROL ConMon 솔루션을 이용하여 회사의 모든 기계에 생태 기반의 예측 유지보수 기능을 통합할 것을 계획하고 있습니다.” Zod는 이렇게 결론을 내린다.

Ajay Zod

Plastech Solutions 회사 CEO

“우리는 B&R의 강력한 하드웨어와 소프트웨어를 보고 깊은 인상을 받았습니다. 리눅스, POWERLINK 및 OPC UA와 같은 공개 소스 솔루션에 대한 지원은 기계와 공장 그리고 클라우드 레벨에서 공급자 독립성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 새로운 발상의 APROL 솔루션은 맞춤화 방식의 보고서와 함께 B&R APROL에 의한 독특한 제안입니다.”

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