기계 및 시스템을 운영하는 업체로서는 복잡한 공정을 24시간 연속으로 무사고로 운전하는 것이 무엇보다 중요한 과제다. 특히 식료품을 처리하는 고성능의 시스템 운전시 이는 더 중요하다. 판지포장 및 충진기를 생산하고 있는 SIG Combibloc사는 충진기용 HMI 개발에 사용자 친화성 및 신뢰성을 최우선으로 고려했다. B&R과 사용성 전문가(Usability Expert) Hofmann 교수가 협력해 개발한 이 새로운 시스템은 까다로운 운영조건하에서도 성능이 입증됐으며 다수의 상을 받기도 했다.

SiG Combibloc의 Peter Holzkem per Visualization System 개발 담당자는 “충진 및 생산하는 식료품 회사의 입장에서 단 몇시간 동안이라도 기계 가동이  중단되는 것을 허용하지 않는다”고 말하며, 고객은 이것을 까다롭다고 치부하기보단 세계시장에서 치열한 경쟁하의 생존전략으로 봐야한다고 설명했다. 만일 생산성이 높은 최신 생산시스템을 면밀히 관찰하면 이 사실을 분명하게 깨달을 수 있다.

식료품 및 음료수의 충진 및 판지포장 분야에서 세계 선도기업인 SIG Combibloc는 시간당 24,000개의 소형용기를 충진할 수 있는 고속 솔루션을 생산하고 있다. 이회사의 Holzkemper는 “만일 고성능 기계에 사용된 HMI가 고장난다면 전체 시스템의 가동이 중단된다. 오퍼레이팅 유닛의 교환은 제품의 납품과 곧바로 영향을 미쳐 병목현상이 발생해 최악의 경우 슈퍼마켓 진열대가 텅텅비게되는 상태가 될 수도 있다. Visualization System의 결함은 공급업체의 명성에 치명타를 입히며 심지어 계약이 취소되는 경우가 될수도 있다”고 설명했다.

내습성 뛰어난 통합 디스플레이

HMI의 재설계 착수시 앞서 말했던 사항들을 염두에 두고 모든 요구조건을 철저하게 분석했다. 새로 개발할 조작 시스템이 갖춰야 할 핵심요건 중 하나는 시스템 설치 및 생산과 관련해 이전 시스템에서 관찰됐던 취약점을 모두 제거해 생산중 문제가 전혀 발생치 않도록 하는 것이었다.

이에 SIG Combibloc는 하드웨어 공급업체로 자동화 전문회사인 B&R을 선정했다. B&R의 19인치 패널과 산업용 PC를 조합해 이 목표를 달성했는데, Holzkem per는 “평가 당시, B&R은 우리가 필요로 하는 완전 통합된 대형 디스플레이를 생산하고 있었고, 또한 실적 및 경험도 풍부해 신속히 제품을 혁신할 능력을 갖추고 있었다”며 사전에 해당 제품군들의 우수성을 인지하고 있었다.

다수의 수상 경력

IF Product Award서 우승을 차지한 디스플레이는 Minimalist Design으로 슬림한 외함구조에 매우 안성맞춤이었고, Swing Arm을 갖고있어 사용자가 편한 위치에서 화면을 볼 수 있다. Holzkemper는 “B&R이 우리의 요구조건에 따라 표준품으로 생산되는 디스플레이를 수정해 공급함에 따라, 우리의 HMI는 사용자 친화성 및 기능이 더욱 증대됐다”고 덧붙였다.

그 외에도 Holzkemper는 “B&R의 APC 620은 산업용 PC란 이름에 걸맞은 매우 콤팩트한 제품”이라고 말하며 새로 개발할 사용자 인터페이스에 사용된 산업용 PC에 긍정적인 평가를 내렸다. 구체적으로, B&R의 산업용 컴퓨터가 견고한 구조로 설계됐다는 점 외에 B&R이 맞춤형 회로기판을 설계하고 생산할 수 있는 능력, 산업용 PC를 모두 자체에서 조립을 하고 있고, 모든 분야에 전문성을 보유한 자동화 전문회사라는 부분에서 강한 인상을 받았다. “전체 패키지가 마치 우리를 위해 존재하는 것 같아 보인다. 그리고 B&R 컴퓨터는 10년 이상 장기간 이용이 가능한데 이는 타 업체에선 절대 제안을 하지 못할 조건이다.”

Thomas Hofmann 교수와 함께 개발한 Zenon HMI/SCADA 소프트웨어(Copa-Data로부터 공급)를 기반으로 한 Visuali zation Application이 산업용 PC에서 실행된다. Holzkemper는 “신뢰성 외에 특히 HMI의 사용자 친화성을 강화시켰다. 이것 때문에 설계 및 사용성 전문가인 Hofmann 교수를 초빙하게 됐다. HMI가 Reddot Design상을 받을 정도로 협력의 결과는 매우 효과적이었다. 논리적인 메뉴 구조와 그래픽 처리는 사용자의 모든 습관을 지향했으며, 사용자 친화성이 우수한 통신 플랫폼이라는 것을 심사위원이 인정했다”라고 설명했다.

새로 개발된 HMI 생산라인에 적용

SIG Combibloc의 Visualization 전문가는 새로운 통신 플랫폼이 실제 상황에서도 성공적인지 여부를 시제품을 통해 증명했다. Holzkemper는 “가장 까다로운 고객으로부터 주문받은 2대의 기계에 새로 개발한 HMI를 탑재시켜 운전한 결과 현재까지 아무런 문제없이 모든 것이 원활하고 안정적으로 작동되고 있다. 컨버터 보드는 교환할 필요가 전혀 없다. 그러나 신속하고, 신뢰성있는 고품질의 서비스를 통해 문제를 해결했다”라고 인정했다. 

이제까지 결과가 모두 좋아, 새로 개발된 HMI를 다른 기종에도 적용하기 시작했다. 이제 SIG Combibloc는 충진기와 조작자의 요구사항을 최적으로 조화시킨 표준 인터페이스를 갖게 됐다. “그러나, 전체 생산라인은 여러 대의 기계로 구성돼 있고, Filling 기계 전후단에 설치된 기계는 덜 복잡한 작업을 수행하기 때문에 다양한 기능을 갖고 있는 SIG Combibloc의 표준 인터페이스를 사용할 필요가 없다. 이는 마치 호두를 깨기 위해 큰 쇠망치를 사용하는 것과 같다. 그래서 우리는 생산라인을 구성하고 있는 기계의 다양한 조건을 모두 커버할 수 있는 전체 HMI 킷을 개발하기로 결정했다”라고 Visualization 전문가는 설명했다.

두번째 단계로, SIG Combibloc은 저성능 기계의 HMI 시스템을 커버하기 위해 B&R X20 시스템을 기반으로 한 3개의 조명키가 부착된 조작 단말기를 설계했다. 

[월간 FA저널 ()]

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