세정용품 회사 PZ Cussons는 액상 비누와 세제의 혼합 및 패키징과 관련해 달성하기 어려운 비용 목표를 정하고 있었다. 그러나 이전의 설비로는 규모의 경제를 실현하는데 필요한 용량을 충족할 수 없기에 완전히 새로운 프로세스 공장의 필요성이 대두됐다.

해결 과제

새로운 영국 제조 시설의 정당성을 평가하면서 이 기업은 이전 공장의 기존 프로세스 장비 규모로는 현재 제조 환경의 수요를 따라가지 못한다는 사실을 깨달았다. 이런 이유로 이 기업은 로크웰 오토메이션 및 제휴 파트너사인 Endress+Hauser의 제안을 심사숙고 끝에 채택했다. 네트워크로 연결된 장비 및 라우팅 밸브를 활용하는 솔루션은 ISA S-88 표준에 기반을 두고 있으며, 공통 소프트웨어 환경을 사용하고 확장성이 뛰어난 로크웰 오토메이션 통합 아키텍처는 설치 및 시스템 간 마이그레이션을 크게 단순화시켰다.

주된 과제는 프로세스의 모든 단계를 파악하고 운영상 허용치 내에 모든 파라미터를 유지하는 것이었다. 이를 위해서는 정확한 배치 기능, 혼합 및 계량 시스템이 필요했으며, 이들 시스템은 서로 통신할 수 있을 뿐 아니라 사무실 및 외부 공급업체 내의 마스터 컨트롤 시스템과도 보안 엑스트라넷을 통해 통신할 수 있어야 했다.

지속적인 생산 이점

로크웰 오토메이션은 장비를 통해 전혀 새로운 프로세스 및 생산 방식을 개발 및 제공했으며, Endress+Hauser는 장비 및 필드버스 네트워크를 엔지니어링, 설계 및 시운전했다. 프로젝트 구현에 따라 완전한 유연성을 확보할 수 있게 됐고, 프로세스 및 필드버스 장치가 제공하는 진단 데이터의 품질도 한층 향상됐다. 따라서 PZ Cussons는 이전 공장에서는 구현하지 못했던 수준의 프로세스 가시성과 제어 능력을 갖추게 됐다.

새로운 PlantPAx 프로세스 자동화 시스템은 다양한 테크놀로지의 조합을 통해 생산 및 품질 목표에 달성한다. 전반적인 라인 제어는 라인 근처의 캐비닛에 설치된 Allen-Bradley ControlLogix PAC를 통해 수행된다. 이 컨트롤러는 Allen-Bradley 인텔리전트 모터 컨트롤 센터를 제어할 뿐만 아니라 FactoryTalk Batch에 연결해 FactoryTalk Historian용 데이터도 제공한다. FactoryTalk Asset Centre툴은 공장 전반에 걸친 자산 관리를 지원한다.

또한 시스템 환경에 문제가 있는 경우 전략적 유지보수 계약(Strategic Mainte nance Contract) 및 팀 지원 계약(Team Support Contract)을 통해 해결한다. 이 공장은 대량의 원자재를 공급받고, 일련의 레서피에 따라 정밀하게 측정된 소량의 향료 및 첨가물과 결합한 후 필요한 생산량에 따라 포장한다. 이론적으로는 간단하지만 배치가 회사의 엄격한 품질 기준에 적합하도록 하려면 전체 프로세스에 걸쳐 상당한 수준의 측정 및 제어가 필요하다.

PZ Cussons의 프로세스 개발 매니저인 Andy Ellams는 “우리는 우리가 원하는 것이 무엇인지 명확히 알고 있다. 그것은 바로 우리의 일반 IT 인프라스트럭처에 연결돼 있는 일련의 서버를 실행하는 분산 제어 시스템이다. 이 서버들은 광통신 네트워크상에 있는 사무실 시스템 트래픽과 공유되는 PLC로 연결된다”고 말했다.

Endress+Hauser의 FieldCare에서 제공하는 FDT/DTM 기능을 사용해 중앙에서 현장의 장비를 유지보수 및 구성할 수 있으며, 필드버스 네트워크 역시 통신 트래픽에 대한 중앙 모니터링 및 분석을 가능하게 한다. FDT/DTM 기능과 필드버스 네트워크를 통해 제어 시스템에서 현장의 장치까지 원활한 통합이 이뤄지며 그에 따라 측정된 변수 검증과 일관된 장치 유지보수도 가능해진다.

이전에는 PLC에 모든 레서피를 직접 코딩했으므로 새로운 레서피 등을 쉽게 테스트할 수 없었고, 이를 테스트하려면 상당한 재코딩 작업이 필요했다.

그러나 로크웰 오토메이션의 기술을 채택하면서 새로운 레서피를 대량 생산하기 전에 소규모로 테스트할 수 있게 됐다. 또한 이전에는 전문 작업자가 필요했지만 이제는 소프트웨어의 확장성과 이동성 덕분에 어떤 작업자든 실행할 수 있다. 작업자는 이전보다 더 많은 작업을 수행할 수 있고 실제로 개입이 필요한 부분에서 부가가치를 창출할 수 있다.

Ellams는 “단 한번만에 테스트를 통과하는 것은 이제 놀랍지 않다. 테스트시 높은 품질 수준을 달성했으며 미세 조정은 거의 불필요했다. 더구나 우리는 현재 별다른 생산 문제없이 공장을 운영하고 있다”며 뛰어난 성능에 만족감을 표했다.

PZ Cussons은 시스템을 새롭게 구축함으로써 전반적으로 가동 중단 시간과 배치 시간이 감소됐고 정확성은 높아져서 에너지절감은 물론 시장 출시 시간도 단축시키고 있다.

[월간 FA저널 ()]

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