[B&R 카롤라 슈방크너 커뮤니케이션 에디터] 병입 과정 및 1차 포장 라인의 경우, 기계와 주방 식탁에 올려놓은 물건 사이에 직접 접촉하는 것은 피할 수 없는 일이다. 이 공정에 최고 수준의 위생 요건이 적용될 뿐만 아니라, 모든 사용 장비가 철저하면서도 손쉽게 세척되어야 하는 이유가 바로 여기에 있다. 이러한 요구사항이 때로 혁신적인 신규 솔루션 적용에 장애물로 등장하는 경우도 적지 않다.

ACOPOStrak은 IP69K 보호등급으로, 최대 80°C 온수를 사용하는 고압 세척 작업을 고려해 제작되었을 뿐 아니라, 먼지의 유입도 완전히 차단하는 방진 설계로 제작됐다. [사진=B&R]

식음료 산업에 사용되는 생산 및 포장 기계는 세척이 용이할 뿐만 아니라 공격성 물질에 대한 내성도 강해야 한다. 강력한 세정제와 화상을 입을 듯 뜨거운 물은 박테리아와 세균 박멸에 매우 효과적이지만 시간이 흐르면서 기계 구성품에 손상을 입힐 수 있다. 이러한 도전과제는 식음료 산업에서 개별화 추세가 탄력을 받으면서 더욱 복잡해진다. 기계 제조사 및 작동자들은 작은 배치 사이즈의 상품을 효율적으로 생산해야 하는 압박을 받고 있다.

이에 대해 B&R의 트랙 기술 제품 매니저 요하네스 비츠툼(Johannes Vitzthum)은 “소비자들은 개별 맞춤 제작된 제품에 기꺼이 프리미엄을 지불하려는 의사를 나타냈다”며, “식음료 제품 역시 예외는 아니다”고 말했다.

다만, 모든 산업에 적용되는 한 가지 핵심 요소가 대량 맞춤 생산을 실제로 구현하는 데에 방해가 된다. 시스템의 유연성을 높일 때마다 전체 장비 효율성(OEE)은 일반적으로 감소한다. 비츠툼은 “생산자들은 개별화로 인해 수익성이 저하될 수 있는 매우 현실적인 위험을 감수한다”고 설명했다.

경제적 생산

따라서 대량 맞춤 생산의 목표는 OEE의 세 가지 요소인 가용성과 성능, 품질을 대규모 양산에서 달성할 수 있는 것과 같은 수준으로 일관되게 유지하는 것이다. 또한, 제조업체는 투자수익률(ROI)을 극대화하고, 신제품 및 개량 제품에 대한 시장 출시 기간(TTM)을 최소화하도록 노력하고 있다. 비츠툼은 “이것이 대량 맞춤 생산(Mass Customization)을 가치 있는 투자로 만들 수 있는 유일한 방법”이라고 강조했다.

현재 분명한 초점은 디지털화와 소프트웨어에 있다. 그러나 제품이 라인을 통해 운송되는 방식을 최적화하는 것도 이 상황에서 중요한 부분을 차지한다. 바로 여기서 지능형 트랙 시스템은 제품을 더 빨리 출시하고 생산자들이 경쟁력을 유지하는데 필수적인 역할을 한다. 그러나 트랙 시스템에는 물이나 다른 액체와 절대 접촉해서는 안 되는 영구 자석을 비롯한 기타 컴포넌트가 포함돼 있다. 비츠툼은 “여태까지는 식음료 업계에서 트랙 시스템을 시도하기에는 두터운 장벽이 있었다”며, “이제 새로운 시장의 요구사항을 충족시킬 수 있는 식음료 기계설비를 구비해야 할 때가 왔다”고 말했다.

완전 밀폐된 스테인리스강 하우징은 아주 미세한 입자의 이물질도 셔틀과 트랙 세그먼트의 내부로 침투하는 것을 방지한다.

세척 보호 트랙 시스템

따라서 B&R가 제공하고 있는 것이 현재 IP69K 보호 등급의 지능형 ACOPOStrak 시스템이다. 신규 버전 세척 설비의 셔틀과 세그먼트는 스테인리스강 소재로 안전하게 용접되어 부식에 대한 내성을 갖추고 있다. IP69K 보호등급의 ACOPOStrak은 최대 80°C 온수를 사용하는 고압 세척 작업을 고려해 제작되었을 뿐 아니라, 먼지의 유입도 완전히 차단하는 방진 설계로 구성됐다.

완전 밀폐된 스테인리스강 하우징은 아주 미세한 입자의 이물질도 셔틀과 트랙 세그먼트의 내부로 침투하는 것을 방지한다. 따라서 세척 중에도 영구자석 부품이 완벽히 안전하게 보호된다. 이렇게 수준 높은 보호기능 덕분에 염수 분무와 같은 부식성 환경에서도 부식성 제품의 운송이나 ACOPOStrak의 작동 역시 가능하다. 게다가 모든 트랙 표면이 화학적 내성을 갖추고 있다. IP69K 규격으로 보호되는 ACOPOStrak 시스템의 경우, 공격적 성분의 세정제는 문제가 되지 않는다.

대량 맞춤 생산된 식음료

이 모든 것이 의미하는 바는 까다로운 제약조건 하의 식음료 업계를 비롯한 수많은 사업 부문에서도 대량 맞춤 생산이 가능하게 됐다는 것이다. 예를 들어, 이제 사용자는 스탠드업 파우치를 채우는 기계에 당사의 지능형 트랙 시스템을 설치할 수 있다. 비츠툼은 “트랙 시스템은 개성있는 맞춤형 제품 제작을 위해 아주 흥미로운 가능성을 보여줍니다”며, “스탠드업 파우치는 주로 과일 퓌레나 에너지 젤과 같은 액상 및 반액상 제품을 패키징하는 데에 사용된다”고 설명했다.

따라서 고객들은 ACOPOStrak을 통해 각자 원하는 배합에 따라 맞춤 혼합물을 만들 수 있으며, 대량 생산으로 주문이 발생해도 효율적이고 매우 엄격한 위생 표준을 준수하고 생산할 수 있다.

제품 흐름 분할 및 병합

이렇듯 ACOPOStrak을 적용하면, 아무런 하드웨어를 변경하지 않아도 병 음료와 같은 대량 생산 품목을 주문형 6병당 1팩(오렌지 주스 3병, 사과 주스 2병, 크랜베리 주스 1병)으로 묶을 수 있다. 이를 가능하게 만든 마법은 독보적인 트랙 시스템 고유의 고속 다이버터 솔루션이다.

트랙 시스템은 순수한 전자기 장치로 기계적인 마모에 전혀 영향을 받지 않는다. 셔틀이 최대 속도로 운행되는 동안 생산성에 아무런 영향도 주지 않고, 다이버터들은 제품 흐름을 분할하기도 병합하기도 한다.

모듈형 기계 설비

트랙 기반 수송 시스템을 채택한 기계는 보다 모듈화되고 유연해진다. 생산성을 대폭 향상시키고자 새로운 트랙 세그먼트와 병렬 처리 스테이션을 추가함으로써, 해당 설비를 간단히 확장할 수 있다. 따라서 엄격한 수준의 청소 및 위생 관련 요건을 제시하는 업계는 B&R의 IP69K 등급 ACOPOStrak을 채택함으로써, 어댑티브 머신(Adaptive Machine)의 모든 이점을 누릴 수 있게 된 셈이다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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