분류설비 현대화 사업을 마무리함으로써, 벨기에 소재의 샘소나이트(Samsonite)사는 안전 기술 및 무선 기술을 적용한 PROFINET 기반의 자동화 솔루션을 신설 물류센터에 구현했다.

신축 ‘Slow Mover’ 전용 창고.  통합안전 테크놀로지가 적용된 정교한 자동화 솔루션으로 유인 및 무인 자동유도 운반차량(AGV)을 병행 운영할 수 있다.	시설운영 안전성 보장하는 Safety Integrated.  SIMATIC 라이트 그리드(Light Grids)를 비롯한 기타 안전 센서 제품들이 SIMATIC ET 200S를 통해 연결돼, ‘Slow Mover’ 전용 창고 내부의 위험구역을 보호한다.

근 한 세기 동안 샘소나이트는 여행용품 솔루션 부문의 혁신적인 글로벌 선도주자로 탄탄한 입지를 구축한 검증된 기업이다. 벨기에 오우데나르데(Oudenaarde)에 위치한 유럽 본사는 유럽지역 물류 센터 역할도 담당하고 있다. 최근 수년간 샘소나이트 제품 라인의 종류가 대폭 늘어난 까닭에 상당한 물류처리 과제가 발생했다. 이러한 제품 포트폴리오 증가에 대처하기 위해, 그간 외부 창고가 물류 체인에 적용돼왔다.

하지만 이 물류관리 전략은 그 한계에 봉착하기 시작했다. 다양한 품목을 취급해야 하는 점에서 특별한 난제를 해결해야 했다. 해당 제품들은 취급속도에 따라 급행 및 완행 품목으로 분류될 수 있다. 급행 품목, 즉 ‘Fast Mover’ 제품들은 단기간 신속한 물류처리 과정을 통해 소매상에게 대량으로 발송되는 제품들을 말한다. 반면, 소위 ‘Slow Mover’라는 완행 품목들은 고급 또는 한정판매 모델 등 소량으로 취급하면서, 비교적 장기간 창고에 보관되는 제품들을 말한다. 일이 더욱 복잡하게 꼬이다 보면, 수명주기 상태에 따라 발송 제품이 완행에서 급행으로, 혹은 그 반대로 뒤바뀔 경우도 있다. 그만큼 어려운 난제인 셈이다.

이처럼 샘소나이트는 2가지 범주의 품목들이 모두 같은 창고 내에서 처리되는 까닭에, 제품의 종류가 늘어나고 물류비용이 포함돼 제품 취급에 상당한 지장을 초래했다.

결국, 샘소나이트는 ‘Slow Mover’ 제품들을 위해 11,000 팔레트 규모의 전용창고 신축을 결정하고 비용구조를 비롯한 물류처리량과 효율, 그리고 유연성을 최적화하기로 했다.

물류관리 및 자동화 테크놀로지 향한 도전과제

샘소나이트는 신축 창고를 상주인원을 투입할 필요 없는 반자동 시스템으로 구축하고자 했다. 스텝을 비롯한 유인 포크리프트 1대와 자동유도 운반차량들(AGVs)을 창고 내에서 동시에 운용하자면 정교한 안전 시스템이 요구됐다. 때문에 샘소나이트는 무선통신과 안전사양을 겸비한 자동화 통신 솔루션을 필요로 했다. 무선 솔루션을 지원하는 PROFINET과 Safety Integrated의 출시와 더불어, 지멘스는 이러한 통합솔루션을 무선환경에 접목시킨 독보적인 공급업체라 할 수 있다.

통합안전 테크놀로지로 설비와 인원 보호

자동화 프로젝트 부문에서 축적된 지멘스의 경험과 PROFINET의 검증된 신뢰성을 바탕으로 수행된 물류창고 프로젝트는 섬유제품 등 증가 추세의 비내구재 제품군에 대비해 처리용량을 배가한 신규 분류설비를 적용, 지난 2007년 여름에 완료됐다.

‘Slow Mover’용 물류창고의 경우, 고장안전(Fail-Safe) SIMATIC S7-319F CPU가 PROFNET 및 산업용 무선랜(IWLAN)을 통해 현장의 자동화 시스템과 통신을 수행한다. 다수의 SCALANCE W 액세스 포인트(AP)가 요소요소에 설치돼 AGV 차량들의 무선연결이 가능하며, 이들 모두 고장안전 CPU를 내장한 SIMATIC ET 200S 분산 디바이스를 장착하고 있다. 제어실은 모니터링용 SIMATIC WinCC flexible을 적용한 SIMATIC PC 577을 구비하고 있다.

한편, 필드 신호는 SIMATIC ET 200S를 경유해 표준 I/O 및 안전 I/O 장치들과 연결된다. SIMATIC 라이트 그리드 설비들은 위험구역을 보호한다. PROFINET 역시 SCALANCE X 산업용 스위치와 다수의 IP 카메라들을 연결해준다. 이들 IP 카메라는 물류 체인 내의 주요지점에 대한 모니터링을 실시할 수 있으며, WinCC flexible을 써서 신속한 점검도 가능하다. 무선 고장안전 SIMATIC Mobile Panel 277 IWLAN은 현장 운영에 다목적으로 사용된다.

신축 물류창고는 2009년 7월에 시운전을 마치고, 현재 유럽시장을 겨냥한 Slow Mover 제품들의 물류관리를 담당하고 있다. 외부 물류창고가 이제는 필요 없게 된 셈이다. 자동화 및 안전 작업을 PROFI NET 기반의 단일 아키텍처에 통합하는 한편 유무선 통신을 연동함으로써, 샘소나이트사는 고정 인원을 배치하지 않고도 신규 물류창고를 운영할 수 있게 됐다. AGV 차량 및 운영자들이 모두 작업에 투입되는 피크 타임에도 Safety Integrated 시스템은 설비와 인원을 모두 신뢰성 있게 보호해준다. 이제 샘소나이트사는 소매시장의 수요변동에 신속하고 유연하게 대응할 수 있음은 물론, 물류관리 역량과 비용을 최적화했다.

오류발생 최소화로 처리용량 극대화한 비내구재 분류기 프로젝트

‘Slow Mover’ 전용 물류창고 작업 개시에 앞서 정확히 반년 전, 지멘스는 역시 PROFINET을 통신 백본으로 이용하는 신규 분류기(Sorter) 자동화 솔루션을 구현했다. 해당 분류기는 비내구재 시장을 겨냥한 물류체계를 개선했다. 이 시장은 최근 수년간 급성장 추세로, 벨기에 물류센터에서 유럽시장으로 포장·선적될 필요가 있는 제품의 물량과 다양성이 크게 늘어났다. 결국 본 센터는 2007년에 접어들면서 유통물품 취급의 한계에 봉착하게 됐다.

기존 인프라와 통합하다

샘소나이트사가 지멘스를 자동화 부문 파트너로 선정할 당시, 프로젝트 팀은 몇 가지 도전에 직면해 있었다. 불과 5개월 이내에, 기존의 수동 분류방식을 자동 분류기 시스템으로 전환하는 작업을 마쳐야 했다. 전장 109미터의 신규 분류기가 기존의 인프라에 통합 구축돼야 하는 것이다. 자동화 시스템들은 분류기를 비롯한 입/출고용 컨베이어들을 따라 분산 설치돼야 했다. 더욱이 배전반 내부공간이 매우 한정된 까닭에, 자동화 솔루션 또한 아주 ‘콤팩트’하게, 가능하면 배전반 외장을 사용하지 않고 구현해야만 했다.

샘소나이트는 또한 물류관리 절차상 필요 시 언제라도 수동 모드로 전환할 수 있도록 시스템을 구축할 것을 요구했다.

PROFINET을 통신용 백본으로 채택하고 SIMATIC 자동화 테크놀로지를 적용함으로써, 지멘스는 이러한 모든 요구조건들을 충족할 수 있었다. 318개의 트레이를 탑재한 분할형 트레이(Split Tray) 분류기는 컨베이어 라인에서 초당 0.8미터의 운반속도를 달성했다. PLC를 비롯한 I/O 장치, HMI, 산업용 PC와 IP 카메라 등이 모두 PROFINET 통신망에 연결된 셈이다.

자동화 시퀀스가 SIMATIC S7 CPU 319-3 PN/DP에서 비롯되는 한편, SINAMICS 드라이브 및 MOTOX 기어 모터들은 분할형 트레이 분류기를 컨베이어들과 동기화하는 데 사용됐다. 모터 스타터를 장착한 SIMATIC ET 200pro는 배전반 없이 필드에 설치함으로써, 배전반의 귀중한 공간을 절약하는 데 일조했다.

탁월한 성능을 보장하는 미래지향적 솔루션

PROFINET 통신환경을 적용한 일체형 통합 아키텍처 덕분에, 시스템 시운전 기간이 기록적으로 단축됐다. 또한, PROFI NET을 통해 강력한 진단기능들을 사용할 수 있어, 신속한 문제해결과 아울러 고도의 시스템 가용성이 보장된다. PROFI NET 및 SIMATIC 테크놀로지를 적용함으로써, 샘소나이트는 향후 미래의 요구조건에 부합하는 개방형 솔루션을 채택했을 뿐만 아니라, 자동화 분류공정이 주는 혜택을 즉시 누릴 수 있게 됐다. 생산성도 30% 이상 향상돼, 향후 2년 내에 투자수익을 회수할 것으로 전망된다. 신규 분류기는 기존 시설을 전혀 새로운 시스템으로 구현함으로써 창고의 물류처리 용량을 배가시켰다. 아울러 신설 공정의 신뢰성도 훨씬 높아져, 에러 발생지수가 기존의 10에서 제로(0) 수준으로 급감했다.

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