[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 아연 도금 강판은 자동차 제조와 같은 산업 생산에서 반제품으로써 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 강판이 녹슬지 않도록 보호하는 확실한 방법으로 액체 아연 속에 강판을 담그는 용융 아연 도금을 통해 아연을 코팅하는 방법이 있다. 이러한 과정을 거쳐야 하는 공장은 그 과정이 매우 복잡하기 때문에 처리 제어 시스템이 반드시 필요하다.

투명한 레이아웃 덕분에 중앙 통제실 직원들은 모든 중요 정보를 주시할 수 있게 됐다. [사진=지멘스]

용융 아연 도금 공장 2는 티센크루프(Thyssenkrupp Steel Europe)가 현재 운영하고 있는 8개 유닛 중 하나다. 이 공장은 길이가 대략 300m에 달하며 연간 440km의 아연 도금 강판을 생산하고 있다. 제품은 대부분 자동차 제조 산업에 사용된다.

긴 시간 동안 다양한 현대화와 업그레이드 과정을 거친 티센크루프 유럽 공장은 1964년부터 가동해왔다. 아연 도금 강판 생산은 여러 가지 과정을 거친다. 먼저 길이가 3km에 이르는 강판을 코일에 감아 인피드에 들어갈 때 연결을 위해 용접을 한다. 이후 분당 120m의 속도로 공장을 통과해 인피드를 거친 후 강판은 바로 불순물을 태워 제거하는 용광로를 지나 재결정화를 거친다.

강판의 온도는 아연 용기와 같게 된다. 이것은 아연 코팅이 강판에 완벽히 결합되도록 하기 위함이다. 또한, 아연 용기에 강판을 푹 담글 때 일절 공기와의 접촉이 없어야 한다. 공기와 접촉하면 강판 표면에 아연과의 결합을 방해하는 산화 작용이 발생하기 때문이다. 아연 코팅 작업이 끝나면 고객의 요구에 따라 강판이 건조되었는지, 가장자리가 잘 다듬어졌는지, 잘 코팅되었는지 확인하기 전에 시각적으로 코팅의 질을 검사한다. 공정이 마무리된 강판은 다시 코일에 감아 발송 준비를 한다.

고객의 까다로운 요구에 맞추기 위해 공장은 끊임없이 돌아간다. 2~3주에 한 번 있는 정기 유지보수 기간을 제외하고 연중무휴다. 용융 아연 도금 공장은 병목 사업이기 때문에 계획에 없던 정지 시간은 제작 스케줄에 혼란을 야기할 수 있다. 매우 짧은 시간 안에 입하되는 원료의 저장고가 찰 것이고 가동 공장에서 코일 생산이 중지되거나 재배치될 것이다. 처리 과정의 또 다른 부분에 있어 이러한 영향은 더욱 심각하다. 처리 기업 스스로 ‘정시 납품’에 기반해 원료를 주문하기 때문에 재고를 쌓아두는 일이 거의 없다. 자동차 제조 회사에 대한 납품 스케줄이 지켜지지 않으면 제조 회사에도 병목 현상이 생긴다.

[사진=지멘스]

공장 가동성을 위해 제어 시스템은 아주 중요한 부분이다. 제어 센터에서 확실한 감찰이 없으면 용융 공장과 같은 최첨단 공장은 가동이 어렵다. 현존하는 시각화 솔루션을 확장하는 것이 기술적으로 불가능하고 결함이 때때로 발생하기 때문에 티센크루프에서는 본질적인 현대화를 비롯해 차후에 시스템을 확장할 수 있도록 부분적으로 옵션을 주는 새로운 솔루션을 진행하기로 결정했다.

이 프로젝트는 지속적인 가동을 보장하기 위해 공장의 자동화 요소를 초기에 유지하도록 하고 가동 시스템 사이클에 대한 의존도를 낮추기 위해 가상화를 사용한다. 또한, 제어 시스템의 중복 설정과 27개 가동 터미널 및 내부 인트라넷을 통한 접근을 사용한다. 차후 현대화를 위한 가능성을 열어두고 있는데 공장 가동성, 생산성, 에너지 소비 및 품질에 대한 분석의 현대화를 진행할 수 있다. 추적이 가능하도록 하기 위해 장기간 동안 생산 데이터를 이용할 수 있고 현존하는 시스템에 유사한 시스템을 기반으로 가동 담당자에 대한 훈련비용 절감 등의 실행 콘셉트를 기반으로 하고 있다. 이러한 복잡한 작업을 설치하기 위한 전제 조건은 해당 수준의 자동화 전문 지식을 갖춘 시스템 통합 업체를 선택하는 것이었다.

[이건오 기자 (fa@infothe.com)]

[저작권자 © FA저널 SMART FACTORY, 무단 전재 및 재배포 금지]