혁신적인 릴 기술
  • 월간 FA저널
  • 승인 2015.07.31 15:00
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중국 담배 포장에 적용된 B&R의 자동화 솔루션


중국의 담배산업은 빠르게 변화하고있다. 작은 브랜드는 더 큰 브랜드로 통합되고 있으며, 각각의생산량도 증가하고 있다. 이는 높은 단계의 생산성을 제공하는 새로운 제조 프로세스에 대한 필요성을 가져왔다.
스위스 회사인 팬텍GS시스템(Pantec GSSystems)사는 담배 포장시 부가가치를 높일 수 있도록 마무리하는 장비를 성공적으로 수출했다. 이회사는 자동화에 있어 B&R의 시스템 솔루션을 사용하고 있다.

국영기업인 중국담배공사(China National Tobacco)는 중국에서 담배와 시가를취급하는 가장 큰 제조업체로, 중국 내 모든 담배 제품의 마케팅 및 생산, 판매를 담당하고 있다.
최근 수십년 동안 중국에서는 수년 내 담배 제조공장의 수를 절반으로 줄이기 위해 노력해 왔다. 곧, 산업의 현대화와 통합화 과정의 시작이었다. 팬텍GS시스템의 피터 프레이(Peter Frei) CEO는 “이는 훨씬 효율적인 생산 프로세스가 필요하다는 것을 의미한다”면서, “브랜드의 범위는 남아있는 것들의 생산량을 증가시키는 몇 가지 선택으로 감소하고 있다”고 말했다.

새로운 포장기계들
상표 보호를 적용하는 동시에 높은 생산율을 가질 수 있는 기계에 대한 필요성이 대두되고 있다.여기에는 핫 포일 엠보싱 마무리와 홀로그램 애플리케이션, 낱장 공급 인쇄로 인해 기존의효율성을 제한하던 요구사항 등이 포함된다.
프레이 CEO는 “이것은 포장기계에 시트를 수동공급하는 것처럼 매우 비효율적일 뿐 아니라, 시트의 많은 부분이 사용되지 못하고 폐기될 수 있다”면서, “이는 결국 궁극적으로는 비용 증가를 가져온다는 것을 의미한다”고 말했다.

촉박한 일정
중국의 담배 생산자는 포장과 관련해 효율성과 고품질 마무리 공정의 전문가로 인정받고 있는 팬텍GS시스템사에 연락했다. 단 7개월만에 네 대의 e-pack 850 CHEETAH F 시리즈 기계가 중국으로 보내졌다. 이에 대해 프레이 CEO는 “이일정은 매우 촉박했으며 모든 자동화팀에게 중요한 도전이었다”고 말했다.

기존 기술은 새로 디자인된 CHEETAH 호일 엠보싱 시스템을 사용한 담배시장으로 조정됐다. 또한 오프라인 ‘e-pack’ 시스템이 웹을 움직이고 제어하기 위해개발됐는데, 이 시스템은 최대 120m/min에 달하는 웹속도의 릴 공급 호일 엠보싱과 포장 마무리를 보장한다.


구조화된 개발
시스템의 자동화는 리히텐슈타인(Liechtenstein) 기반의 제휴사인 팬텍오토메이션(Pantec Automation)에서 제공했다. 이로써 팀은 팬텍피닉스 프로젝트 액셀러레이터(Pantec PHOENIX Project Accelerator) 툴 세트의강점을 증명할 수 있게 됐다.
요구사항이 정해진 엔지니어링, 전문적인 프로젝트 관리 및 표준화, 모듈화된 소프트웨어 개발을 사용해 이 프로젝트는 항상 간소화, 투명화, 그리고 정량화를 유지했다.

프레이 CEO는 “우리의 고객들은 요청했던 광범위한범위의 기능들을 탑재한 기계가 불과 몇 개월 후 중국에서 가동되기 시작하자 매우 놀랐다”면서, “개발 방법론은 매우 빠르게 성과를 달성했다”고 말했다.

단일 소스로부터의 완전한 솔루션
팬텍GS시스템사가 찾고 있던 것은 자동화 시스템을 위한 완벽한 원스톱 솔루션이었다.

팬텍오토메이션 프로젝트 매니저인 맨프레드 킨들(ManfredKindle) 씨는 설계 요건을 기술하며 “CHEETAH F는 매우 복잡하지만, 이는 개별 컴포넌트가 완벽하게 함께 작동함과 동시에 견고성, 신뢰성, 장기 가용성을 위한 우리의 요구사항을 충족하는지를 확신하고자 하는 이유”라고말했다.

하드웨어 플랫폼 선택시에는 믿을 수 있는 컴포넌트를 선택했다. B&R은 실시간 PLC, 버스 시스템, 드라이브와 서보모터, 통합 세이프티 솔루션, 그리고 광범위한 개발 및 진단 시스템을 제공한다.

B&R의 Automation PC 810 시리즈의 고성능 산업용 PC와 ACOPOSmulti 드라이브 시스템들이 사용됐다. B&R의 X20 시스템은150개 이상의 리모트 I/O 채널을 제공하며,POWERLINK 버스를 통해 실시간으로 연결된다.

총 26개의 축이 제어되며, 그중 6개는 세이프티 기능을 지니고 있다. 킨들 매니저는 “우리는 우리의 요구사항을 드라이브의 운동 프로파일에 완벽하게 적용시킬 수 있었으며, 그 결과 엠보싱 공정은 품질 저하 없이 빠른 웹 속도에서도 안정적으로 실행됐다”면서, ACOPOSmulti 드라이브 시스템에 의해 제공되는 키네마틱펑션의 장점을 강조했다.

서비스가 핵심
구현된 진단 시스템은 마지막 터미널 연결에 이르기까지 포괄적이고 투명하다. 프레이 CEO는 “팬텍오토메이션이 제공하는 원격 유지보수 기능과 전 세계적인지원을 통해 우리는 신속하게 개입할 수 있다”면서, “이것은우리의 중국 고객사를 위한 결정적인 요소”라고 설명했다.


성공의 관점
한편, 프레이 CEO는 “중국의 골드락프린팅(Goldroc Printing)사는 우리 기계의높은 성능에 매우 감명을 받았다”면서, “이러한 소식은 업계전반에 걸쳐 빠르게 확산됐고, 이에 따라 우리에게 더 많은 기회의 문이 열렸다”고 말했다.

중국의 담배산업이 포장 홀로그램을 적용하기 위해 팬텍GS시스템의 기술을 사용하기로 결정한것은 시작에 불과했다. 이어 초콜릿 포장에 대해서도 적용을 고려했기 때문이다. 프레이 CEO는 “핫호일 엠보싱과 홀로그램은 하이엔드 제품들에 대해서도 중요한 마케팅 도구”라면서, “그들은 독특한 디자인으로 제품 브랜드를 강화할 뿐만 아니라, 추가된보안 기능들로 브랜드를 보호할 수 있다”고 말했다.

<산업자동화 제공>

FA Journal 편집국 (fa@infothe.com)

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