[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 스마트 팩토리 글로벌 선도 기업들은 식음료 제조 산업의 전망을 긍정적으로 보고 있으며 제조 공정에 대한 최적화 및 여러 가지 스마트 팩토리 솔루션을 준비하고 있다. 과거 식음료 포장 공정에 간단한 장비만을 이용해 자동화하는 것으로 만족했다면 최근에는 생산성 향상을 위해 스마트 팩토리 적용 등으로 전사적인 관리 운용을 이뤄낼 수 있도록 구축하고 있다.

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사례 1 : RFID 활용한 제품 추적
식음료 산업은 안전, 위생 등이 매우 중요한 이슈로 대두되고 있는 산업이다. 워시다운에 대한 보호는 물론 최고 수준의 청결을 필요로 하는 식음료 산업 환경에 위생적인 자동화 솔루션은 필수적이라고 할 수 있다. 글로벌 스마트 팩토리 솔루션 기업 터크는 부식 방지 센서, 산업용 코드셋, 분산 I/O 제품 및 RFID를 활용해 식음료 제조 환경에 적용하고 있다.

특히 RFID 시스템을 활용한 식음료 제품의 추적 사례를 살펴보면, 제어센터에서 모든 몰딩의 위치 및 어느 공정을 지났는지 확인이 가능해 발생할 수 있는 생산 오류를 간단하게 방지한다. 이러한 시스템 도입을 위해 공장의 모든 몰딩에 RFID 데이터 태그를 부착하고 몰딩 교체 스테이션에 읽기/쓰기 헤드를 설치한다. 또 무게 측정 및 몰딩 세척과 보관 등을 위해 다른 공정에 읽기/쓰기 헤드를 설치하기도 한다. 이렇게 모든 공정을 트래킹 할 수 있게 되면 제품의 질은 물론 공장의 생산성도 함께 높일 수 있다. 더불어 생산이 끝난 몰딩이 제대로 세척공정을 통과했는지를 확인할 수 있으므로 생산품의 위생 염려 또한 줄일 수 있다.

사례 2 : 스마트 팩토리 토털 솔루션
여름철에 수요가 많은 식음료 산업은 철저한 위생 관리시스템 내에서 최대의 생산량을 갖춘 시스템이 필요하다. 자동화 시스템 도입으로 1분에 1,000개 이상을 생산할 수 있는 한 식음료 생산 공장은 연간 생산량이 수십만톤에 이르며 하루 최대 수천톤까지 생산해낼 수 있는 설비가 구축돼 있다.

이렇게 쉬지 않고 많은 양의 음료를 생산하는 제조 현장에는 우수한 소프트웨어와 내구성이 강한 컨트롤러가 필수적이다. 자동화 운영이 필수적인 제조현장에 산업 자동화 기업 싸이몬은 스마트 팩토리 토털 솔루션을 제공했다. 식품 및 음료 자동화 생산 시스템으로 공장 관리자 및 직원은 생산 공정 단계의 모든 진행 상황을 한 번에 확인할 수 있다. 모든 네트워크가 하나로 통합돼 원격지 및 모바일에서도 확인이 가능하며 경보 시스템 작동으로 생산라인 이상 발생 시 즉시 대처가 가능하다.

과거 식음료 생산 공장의 관리자는 생산량이 정해진 스케줄에 맞게 생산되고 있는지 확인할 수 없었다. 스마트 팩토리 솔루션인 식음료 자동화 생산 시스템을 통해 스케줄에 맞게 생산되고 있는지 실시간 데이터 수집으로 확인이 가능하며 누적된 데이터베이스를 이용해 생산량을 미리 확인해 볼 수 있는 시뮬레이션도 가능하다. 또한 생산라인이 모두 자동화돼 원료 부족으로 기계 작동이 중단되는 일이 없고 기계 고장 발생률을 낮출 수 있다.

사례 3 : 데이터의 디지털화
식음료 제조 기업은 품질 표준을 준수해 생산을 유연하게 유지하고 가용성을 극대화해야 한다. 이를 위해 정확한 데이터 산출과 공정에 대한 모니터링이 식음료 제조 공정의 스마트화 프로세스의 핵심이다.

지멘스는 이러한 문제 해결이 디지털화에서만 가능하다고 보며 디지털화하는데 필요한 다양한 제품과 솔루션을 제공하고 있다. SIMATIC IT-MES 등의 스마트 팩토리 솔루션은 식음료 산업에서 통합 생산 분석, 최적화된 프로세스, 효율적인 품질 보증, 동일한 제품 생산, 간편한 추적성을 제공한다. 제조 공정 전체 데이터를 수집, 분류, 처리 및 계산해 통합 생산 분석 업무를 간소화한다. 또한 KPI 달성 여부를 모니터링하고 생산량, 에너지 소비량 등을 관리할 수 있다.

사례 4 : 스마트 팩토리 솔루션 포장 공정 적용
식음료 제조 공정에 있어 포장, 라벨링 공정의 자동화는 필수 요건이 됐다. 글로벌 패키징 기업 WLS(Weiler Labeling Systems)는 최신 기술인 회전식 압력 감지 라벨러 기업이다. 빠른 속도에 엄격한 정밀성이 요구되는 제조 공정이다.

WLS는 절단 및 스택 시장으로 확장해야 할 시기가 다가오자 전통적인 저온 접착제 라벨 애플리케이션의 단점을 개선하기를 원했다. WLS는 수십년 간 축적된 회전식 라벨링 전문 기술을 NuLabel의 무접착제 기술과 통합함으로써 보다 깨끗하고 효율적인 절단 및 스택 라벨러를 제공할 수 있게 됐다. 이 과정에서 B&R의 스마트 팩토리 기술과 파워링크의 결정적 동기화가 적용됐다.

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