지멘스의 작지만 스마트하고 유연한 피킹시스템

[지멘스] 누구에게나 다 있을 법한 경험일 것이다. 형형색색의 많은 미니 초콜릿 바들이 모여 있는 진열대를 보며 행복한 표정으로 선택을 시도하지만 당신이 원하는 제품은 없다. 이런 딜레마는 묶음 상품으로 포장돼 있는 제품에서도 마찬가지다. 빛나는 눈으로 뭘 먹을지 유리 볼 속에 손을 넣어 저어보지만 이내 실망하는 눈빛으로 손을 떼게 된다. 새로운 시스템은 이러한 딜레마를 해결하기 위해 만들어졌다. 고객은 트위터를 통해 본인이 가장 좋아하는 맛의 초콜릿을 언제 어디서나 원하는 구성으로 주문할 수 있다. 

FHNW 북서부 스위스 응용기술 공과대학교 마르커스 크라크(Markus Krack) 기술이전 연구소장은 “이 시스템을 통해 다크초콜릿바 3개와 몇 개의 너트제품을 선택한 후 나머지는 밀크 초콜릿으로 채울 수 있고 혹은 다른 것은 필요 없이 한 팩 모두를 밀크 초콜릿으로 채울 수도 있다”고 말했다. 이렇게 진행된 주문은 시스템의 생산 프로그램에 의해 아무런 인력의 추가 작업 없이 진행된다. 포장 장비 전문기업인 Lenzburg의 Pacovis에서 프로젝트에 스폰서십으로 제공된 장비 안에서 6축 다관절로봇으로 이뤄진 시스템은 주문에 맞는 구성으로 제품을 구성하고 정렬하며 제품 특성에 맞춰 포장하고 라벨 인쇄해서 배송한다.

고객 맞춤형 생산 방식
이 스마트하고 유연한 피킹 시스템을 이용해서 크라크 기술이전소장은 4차산업혁명의 개별화된 생산 방식을 'Industry 2025' 컨퍼런스의 주제 중 하나로 FHNW에서 선 구상해 보기로 했다. 인더스트리 2025는 스위스 정부가 인더스트리 4.0을 통해 제조업 역량 강화를 이뤄 내기 위한 국가적 성장 계획이다. 

크라크 기술이전소장은 “이 시스템은 고객에 일종의 경험을 제공하기 위해 만들어졌다”며, “그래서 우리는 누구나 접할 수 있는 가장 효과적이면서도 문제점 파악이 가장 쉽고 명확할 수 있는 그런 제품들 중 하나인 초콜릿을 선택했다”고 설명했다.

FHNW는 스위스 아라가우 빌머겐에 본사를 두고 있는 Autexis Holdng AG를 자동화 파트너로 두고 있다. 그리고 그들은 Chololat Frey AG사와 오랫동안 파트너십을 유지하고 있다. 이 초콜릿 제조사 역시 개별적인 고객의 요구를 수용해서 제품을 만들어내는 이러한 방식에 대해 충분히 가능성이 있음을 인정하고 있다. 

Chocolat Frey사 파비앙 시그(Fabian Sigg) 부회장은 “우리가 현재까지 대량 생산 방식에 매우 치우쳐 있기 때문일 뿐 아니라 개개의 주문에 대해 수작업으로 포장을 하고 있기 때문에 이러한 형태의 개별적인 생산 프로세스는 현재 매우 높은 생산 단가를 필요로 한다”며, “아직까지 Choolat Frey사는 이런 개별적 생산 형태에 대해 특정한 계획을 갖고 있지 않으며 우리는 전체 생산라인과 프로세스에 대해 면밀히 그리고 조심스럽게 검토를 할 것”이라고 설명했다.

APP에 의한 간결한 제어
이 시스템의 개발은 FHNW 자체적 비용 투자로 이뤄졌다. 크라크 기술이전소장은 “이 주문맞춤형 포장 시스템의 개발은 하나의 업적이라고 생각한다”고 언급했다. Autexis사 필립 램자이어(Philippe Ramseier) 대표는 “개발 과정에서 모든 사람들이 함께 일했고 심지어는 우리 교수들도 프로그래밍 파트를 나눠 일을 했다”며, “사실 그런 일들은 드문 일”이라고 설명했다.

이어 그는 “제품의 전반적인 기능의 구현은 지멘스 제품과 파트너의 지원에 의해 또한 이뤄졌다”며, “우리는 개방형 클라우드 에코시스템인 마인드스피어를 사용했고 그 시스템은 우리 Autexis 사의 애플리케이션에 의해 제어된다”고 덧붙였다.

마인드커넥트 하드웨어 제품은 센서와 액추에이터 제품들로부터 데이터를 모아 마인드스피어 클라우드 시스템으로 전송한다. Simatic S7-1500 컨트롤러는 TIA Portal 라이브러리를 이용해서 KUKA 로봇을 제어하며 이는 기존의 PLC 컨트롤러 프로그램에 익숙한 엔지니어에게 매우 획기적으로 로봇 엔지니어링까지 간결화 할 수 있는 기능을 제공한다. 

지멘스는 이러한 목적으로 매우 심층적인 예제 기능들을 제공하며 이는 로봇 프로그래밍 라이브러리 이외에도 HMI 파넬을 위한 이미지까지도 포함한다. SIMATIC Mobile Panel(KTP900F) HMI를 통해 로봇의 경로 설정이 가능하며 이는 전반적 장비 및 로봇운영의 공통화 방안을 또한 제시한다.

Autexis사는 지멘스의 제품으로 거의 35년간 일해 왔다. 램자이어 대표는 “이런 형태의 전략은 매우 효과적인 것으로 증명되고 있다”며, “오래 지속되어 온 파트너십과 상호 신뢰 속에 이루어지는 개방적인 아이디어의 공유로 Autexis사는 새로운 제품과 서비스들을 개발 프로세스에 적용할 수 있었다”고 말했다.

결국 이것은 FHHW 크라크 기술이전소장의 훌륭한 선택이 됐고 지금도 지멘스는 산업 환경의 최첨단 기술을 선도하고 있으며 우리의 학생들도 이러한 혜택을 누려야 마땅하다고 생각하고 있다.

장비 정보 가시화의 개선
Autexis사의 프로젝트팀은 하노버 메쎄에 출품하기 위해 새로운 서비스 기능을 추가했다. 이 시스템에서는 자재현황이나 운영데이터를 로봇을 통해 직접 가시화해 보여준다. 램자이어 대표는 “개인 요구에 맞춤 된 라벨은 칼로리나 원산지 정보 등 이외에도 무엇인가를 더 제공한다”고 말했다.

이어 그는 “이 시스템은 거의 무한에 가깝게 확장이 가능하다”며, “예를 들면 우리는 창고 시스템과의 연동을 생각할 수 있는데 만약 제품의 자재가 일정 수준 이하로 내려가면 자동적으로 주문해서 확충이 가능하게끔 할 수도 있다”고 덧붙였다.

하노버에서의 전시회 이후 지멘스와 Autexis 사는 스위스 인더스트리 4.0 컨퍼런스에 이 피킹 시스템을 선보일 예정이다. 이러한 형태의 피킹 시스템의 사용으로 생산자는 고객의 성향과 주문습관 등의 데이터를 수집해서 분석하는 것이 가능해진다. 누가 어떤 초콜릿을 좋아하는가? 누가 언제 초콜릿을 주문하는가? 고객의 주문 습관이 날씨와 같은 외부 요인에 관계가 있는가? 혹은 이런 데이터를 바탕으로 대량의 초콜릿을 주문하는 고객에게는 피트니스 센터의 브로슈어가 함께 배송될 수도 있을 것이다. 크라크 기술이전 연구소장은 “물론 데이터보호는 우리에게 매우 중요한 일이기도 하다”고 언급했다.

Chocolat Frey사를 위한 혁신 키트
현재 이 시스템은 Chocolat Frey사를 위한 혁신 키트로 활용되고 있다. 일종의 테스트 키트로 활용되고 있는 것이다. 그 결과는 향후 운영 프로세스에 적용 가능한 형태로 변화될 것이다. 크라크 기술이전소장 또한 이 프로젝트에 대해 굉장히 기대하고 있다. 

그는 “물론 이 연구는 유연화된 피킹 시스템 외에도 새로운 프로세스 영역의 개발을 목표로 하기도 한다”며, “대학교의 연구인으로서 그것은 새로운 가능성과 앞으로 우리가 떠나야 할 여행의 지표를 마련하는 일이기도 하다”고 설명했다.

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