효율적 솔루션으로 고객사 인지도 상승 견인

식음료 산업에 적용된 B&R의 통합 솔루션

GEA사의 PowerPackNT는 뛰어난 투자 보호 및 공정 신뢰성을 보장하는 고성능 충전기로서 B&R 기술을 사용해 라인 통합이 더욱 쉬워졌다. 식품 및 제약산업에 쓰이는 열성형기를 개발 및 생산하고 있는 GEA Food Solutions Germany사의 제품관리&영업지원부 스테판 크라쿠프(Stefan Krakow) 책임자는 “라인 형성을 위한 기계 조립에 B&R 솔루션을 적용함으로써 상당한 비용절감을 실현했다”고 언급했다.

편집자 주

공정 데이터 분석으로 비용절감

최근 GEA는 네덜란드의 한 유명한 슬라이스 치즈 생산업체와의 협력으로 상당한 비용절감 효과를 얻었다.

비덴코프(Biedenkopf)에 위치한 GEA사의 소프트웨어&전기 개발팀 롤프 레인(Rolf Rein) 씨는 “약간의 기계적인 수정 외에 원하는 성능을 얻기 위해 몇 십 분의 1초를 줄일 수 있는가가 관건”이라며, “이러한 차이는 육안으로는 구분할 수 없기 때문에 우리는 알맞은 주기해상도로 데이터를 기계에서 바로 얻을 수 있어야 했고, B&R 컨트롤러로 이것이 가능했다. 밀리초 간격으로 기록된 모든 종류의 공정 데이터는 고속으로 얻을 수 있고 내부적으로 처리될 수 있게 돼있다”고 언급했다.

이러한 데이터 분석은 시작되기 전에 치즈 생산라인의 기계 중 하나가 이전 시스템에서 ‘완료’ 신호를 기다리는 것으로 나타났다. 그렇게 함으로써 몇 십 분의 1초라는 불필요한 지연이 발생했다.

신호의 타이밍은 지연 없이 프로세스 사이의 원활한 전송을 보장하기 위해서 항상 진행된다. 얼핏 보기에는 이 치즈 생산업체에 있어 4%의 생산량 향상이 보편적인 최적화로 보이지만, 이를 합치면 연간 몇 십만 유로까지 된다.

최적화

B&R의 완벽하게 통합된 자동화 솔루션 덕분에, GEA사의 식품 솔루션 기계는 더욱 성장할 수 있었다. 예를 들면, 기계 작동시 캠 프로파일을 전환해 기계들의 미세 조정, 지능형 통신을 작업자가 실시간 시스템으로 최적화할 수 있다. 치즈 블록을 교체하는 버퍼에 의해 보상될 수 없는 제품이 만들어질 때, 포장 기계는 그것에 따라 속도를 간단하게 조정한다. 최악의 경우, 전체 라인의 생산성을 떨어뜨리는 빈 패키지를 방지할 수 있다.

B&R의 일관된 HMI 디자인으로 작업자는 하나의 매우 직관적인 운용 철학을 쉽게 숙달할 수 있고, 에러에 보다 신속하게 대처할 수 있다. 작업자는 라인에서 모든 GEA사 기계의 모니터링뿐만 아니라, 운용도 가능하다.

GEA사는 객관적으로 측정하고 시스템 생산성을 최적화할 수 있도록 고객들에게 권한을 주고 다양한 툴을 제공한다. 예를 들면, GEA Cost Fox(B&R 컨트롤러에 의해 제공되는 풍부한 데이터 구조) 작업자는 중요한 품질 데이터를 획득하기 위해서 실시간으로 현장 성능 분석을 수행하기 위해 CostFox 소프트웨어 툴을 사용한다.

이것은 포괄적인 분석을 방해하는 시스템 중단 없이 원활한 통신을 보장하는 모션, I/O 제어 및 HMI에 이르기까지 전체적으로 B&R 솔루션이기 때문에 가능하다. 사용자가 외부의 도움이 필요한 경우, B&R 컨트롤러는 과정이 어렵지 않도록 원격 유지보수 옵션을 제공한다.

레인 씨는 “리모트 기계 통신은 실제로 도움이 많이 됐다고 입증됐다”며, “B&R 컨트롤러에 의해 제공되는 진단 옵션을 사용함으로써 우리 기술자들은 현지 사무실에서 자세한 라인 분석을 올바르게 수행하는 것이 가능해졌다”고 언급했다.

많은 기계 제조업체들은 같은 바람을 가지고 있다. 일관된 하드웨어 세트에서 구축되거나 싱글 소프트웨어 프로젝트에서 관리되지 않음에도 불구하고, 다양한 시스템 솔루션으로 고객들의 요구사항에 유연성을 가지고 대응할 수 있게 되는 날을 꿈꾼다.

하지만 GEA는 예외다. B&R 자동화 솔루션 덕분에 GEA사의 경우, 10년 전에 이미 이 꿈이 이뤄졌다. 그 후 2차 식품 가공 및 포장장비 공급업체는 독립형 시스템에서 전체 가공 라인에 걸쳐 최소한의 기술적 노력과 효율적인 솔루션으로 마켓에서의 인지도를 높였다.

개발자와 사용자들을 위한 사용하기 쉬운 소프트웨어

고신뢰성 하드웨어와 사용하기 쉬운 소프트웨어 사이에서 외부의 도움은 거의 필요하지 않다.

레인 씨는 “직관적인 운용은 HMI 디자인뿐만 아니라, 엔지니어링 환경 또한 핵심 필요조건”이라며, “우리는 단지 자동화 아키텍처 개발만을 위해 도구를 사용하는 것이 아니라 현장에서 기계 및 라인의 시운전과 서비스를 위해서도 사용한다. 그래서 우리는 매우 다양한 경력을 가진 사용자들을 수용할 필요가 있다”고 B&R의 Au

tomation Studio 엔지니어링 환경 개발에 적용된 인체공학적 디자인에 가치를 뒀다.

이어 그는 주요 장점으로 높은 통합 수준에 대해서도 언급했다.

“이것은 시간과 엔지니어링에 소요되는 노력의 양이 눈에 띄게 차이나게 한다. 모션 제어 및 HMI를 포함한 전체 소프트웨어 솔루션을 만드는 하나의 환경을 갖는다는 것은 개발자와 사용자 모두의 일을 쉽게 해준다.”

GEA사는 기계 자체의 모듈 구조를 반영하는 것은 제어 소프트웨어를 설계하는 Automation Studio의 특별한 장점을 가지고 있다. 이에 대해 레인씨는 “이것은 열 성형과 같은 복잡한 시스템을 신속히 찾을 수 있게 도와줘 엔지니어 시운전시에 특히 편리하다”며, “각각의 모듈은 매우 잘 정의된 소프트웨어 인터페이스로 캡슐화돼 있어서 다른 곳에 부정적인 영향을 미치는 것에 대한 걱정 없이 하나의 모듈 코드를 변경하는 것이 안전하다. 특히, 라인 구축을 위해 기계를 들여올 때, B&R 솔루션은 여전히 우리에게 상당한 비용절감을 가져다준다”고 언급했다.

GEA사는 Automation Studio를 사용해 모든 기계에 대한 표준화된 소프트웨어 솔루션을 만듦으로써 고객들이 기계 배열을 간단하게 구성할 수 있도록 했다. 그 후 이 회사는 각각의 새로운 기계에 대한 소프트웨어를 재작업하는 것을 필요 없게 해줬다. B&R의 엔지니어링 환경은 개방형 표준을 중심으로 광범위한 소프트웨어 라이브러리를 제공하고, GEA사가 내부 및 외부에서 개발된 시스템을 통합할 수 있게 한다.

모든 기계를 위한 싱글 소프트웨어 플랫폼

이 회사의 열성형은 일반적인 소프트웨어 플랫폼을 공유한다. 고객을 위해 새로운 기계를 설치할 때, 레이아웃에 맞게 구성을 적용하는 일 외에는 할 것이 없다. GEA사의 경우, 각각의 새로운 시스템에 대한 소프트웨어 재작업과 같은 지루한 작업은 이제 희미한 기억이 됐다. 이것은 GEA사가 엔지니어링에 대한 비용절감을 유지할 수 있는 방법 중 하나이다.

크라쿠프 책임자는 “열성형은 매우 치열한 경쟁으로 가격에 매우 민감한 시장이기 때문에 이 방법은 특히 중요하다”며, “고객들은 B&R 하드웨어의 성능에서 얻는 이익뿐만 아니라, B&R 전문 개발자들과의 당사의 협력으로 개발된 수준 높은 소프트웨어 아키텍처까지 얻을 수 있다”고 설명했다.

모든 애플리케이션 데이터는 표준 콤팩트 플래시 카드에 저장된다. 시운전 및 유지보수 동안, 데이터들은 모두 중앙 콤팩트 플래시 카드에서 데이터를 가져오기 때문에 컨트롤러 또는 다른 컴포넌트에 소프트웨어를 로드할 필요가 없다. 또한 하드웨어는 전문가에게 의뢰할 필요 없이 신속하고 용이하게 교체 가능하다

더불어 B&R의 하드웨어 및 소프트웨어의 개방성은 타사 장비를 쉽게 통합할 수 있게 한다. 완전한 기능을 갖춘 소프트웨어 라이브러리는 물론, 개방형 하드웨어 및 소프트웨어 표준에 대한 B&R의 약속은 다른 제조업체의 기계를 네트워킹할 때 최적의 지원을 제공한다.

시뮬레이션으로 엔지니어링 시간 단축

B&R 개방성의 추가적인 이점은 다른 분야에서도 찾을 수 있다. MATLAB과 Simulink를 위한 통합 인터페이스는 복잡한 모션 알고리즘을 쉽게 개발 및 시뮬레이션하게 한다. GEA사의 향후 계획은 단순히 이러한 효율적인 방식의 사용이 증가되는 것 이상을 말한다.

GEA 소프트웨어 및 제어 전문가는 “우리는 전송 에러를 방지하고, 두 개의 서로 다른 개발 시스템에서 중복 엔트리를 만드는 필요성을 제거하기 위해 Automation Studio 및 E-Plan 간의 인터페이스를 사용한다”고 결론짓는다.

FA Journal 편집국 (fa@infothe.com)