볼보(Volvo)는 변화하는 자동차시장의 흐름에 뒤처지지 않고, 개발 및 지원을 용이하도록 하기 위해 그동안 사용했던 노후화된 SCADA 프로그램을 업그레이드할 필요가 있었다. 그리고 이러한 기술적 전환으로 인해 볼보는 발생 가능한 문제점들과 병목현상들을 신속하게 분별할 수 있게 됐다. 이로 인해 초기 설치시간이 현저하게 감소되고, 생산공정을 최적화시켰으며 이익이 증대됐다.


운영 신뢰성에 대한 엄격한 요구사항들은 볼보가 ‘iX 소프트웨어’에 기반을 둔 베이어일렉트로닉스(Beijer Electronics)의 HMI 솔루션을 선택하게 만들었으며, 이러한 선택은 iX가 가지고 있는 개방형 아키텍처와 벡터 기반 그래픽들과 같은 선도적이고 획기적인 기능들에 의해 결정됐다.

볼보자동차 생산현장에서의 적용
계획, 이동, 템포 등의 요소는 자동차 생산시 교통법규만큼이나 결정적인 요소들이다. 볼보자동차는 공정의 최적화를 위해 베이어일렉트로닉스의 HMI 솔루션인 iX를 사용하고 있으며, 그로 인해 차체 공장이 합리적으로 운영되고 있다. 편리한 사용을 자랑하는 iX 시스템은 작업자와 다른 생산직 직원뿐만 아니라, 관리자와도 함께 사용되고 있다.

베스트라 예타란드(Vastra Gotaland)는 스웨덴 자동차산업의 심장이다. 이곳 고텐부르크(Gothenburg)에서 볼보자동차는 XC90, S80, V70과 같은 대형 자동차들을 조립한다. 그 중 더 작은 모델 격인 C30, V50, S60과 XC60은 겐트(Ghent)라는 벨기에의 한 도시에서 제조된다.

현재 41개 국적을 가진 3,000여명의 직원을 고용하고 있는 토스란다(Torslanda) 공장은 긴밀하게 상호 연결된 세 개의 공장들로 구성된다. 한 공장은 자동차 차체를 제조하고, 다른 공장에서는 도색이 이뤄지며, 마지막 공장에서는 최종 조립된다.

볼보자동차는 주문 제작 방식을 통해 생산된다. 자동차산업은 그동안의 침체기가 지나고 현재 눈에 띄는 수요 증가를 보이고 있다. 또한 경기 회복과 새로운 소유주인 ‘지리(Geely)’, 그리고 새로운 모델 V60의 출시 공약들은 자동차 판매시장에 대한 낙관적인 기대를 갖도록 한다.

존 셀란더(John Selander) 씨는 “한 공장에서 한 대의 자동차를 생산하기까지 3일이 소요된다”면서, “비록 우리가 여러 영역에서 완충 재고들을 가지고 있긴 하지만, 자동차 공정과정은 생산 속도 및 수익성에 결정적으로 기여한다”고 말했다.

존 셀란더 씨는 안드레아스 페터슨(Andreas Pettersson)과 토마스 베른헤드(Thomas Bernhed)와 함께 차체공장의 자동화 시스템을 유지하고 향후 발전시키고자 계획하고 있다. 이러한 세 명의 협력자들은 매년 안전하고 즐거운 운전을 보장하는 약 16만대의 자동차들을 생산하기 위한 중요한 책임을 가지고 있다.

한층 최적화된 공정
존 셀란더 씨는 2교대 시스템으로 운영되는 밝은 천장과 놀라울 정도로 조용한 차체공장의 환경에 대해 언급했다. 46인치 모니터들을 통해 모든 스테이션들이 녹색(정상적인 상태)으로 표시되며 정상 조업이 되고 있음을 쉽게 알 수 있다.
대체적으로 여러 개의 혹은 대형 스크린들은 공장 안 여러 곳에 설치돼 모든 작업자들이 편리하게 생산 상태를 모니터링할 수 있다는 점에서 전략적으로 큰 의미를 갖는다.

“생산라인에서 발생 가능한 문제점들과 병목현상들을 신속하게 분별할 수 있게 됨으로써 설치 시간을 줄이고 생산공정을 최적화시킬 수 있다.”
2009년 가을에 출시된 대형 스크린은 주 시스템으로, 기존에 노후화된 새틀라인(SattLine)의 SCADA 프로그램을 베이어일렉트로닉스의 iX로 대체하면서 기술적 전환에 있어 한 획을 그었다.
토마스 베른헤드 씨는 “새틀라인 시스템에 숙달된 프로그래머를 찾는 것은 점점 더 어려워지고 있기 때문에 다른 대안을 찾아야 했다”면서, “그 결과, 우리는 iX의 벡터 기반 그래픽과 같은 여러 새로운 장점들에 매료돼 베이어일렉트로닉스를 선택하게 됐다”고 말했다.

전체 공정
차체공장의 전체 생산공정은 ‘브리지(Bridge)’라 불리는 고정된 장소에서 모니터링된다. 과거의 ‘브리지’는 전체 공장을 모니터링하기 위해 공장 하단으로부터 이동하며 직접 관찰하는 단순한 구조였으나, 오늘날의 ‘브리지’는 운영자가 모니터와 비디오 카메라들을 통해 전체를 모니터링하고 제어하는 일반적인 사무실의 형태를 띤다.

HMI 프로그래밍 책임자인 베른헤드 씨는 “운영자의 전체 화면은 공장 안 대형 화면을 통해 보이는 것과 같다”면서, 여러 상황에 대한 구체적인 단계를 확인하는 것이 얼마나 쉬운지를 보여줬다.

Windows 기반 개발 툴인 iX Developer를 적용한 마스터 시스템(Master System)은 생산과정을 모니터링하기 위해 깔끔하고 심플한 디자인으로 만들어졌다. 또한, 이 같은 편리하고 쉬운 사용법은 다양한 사용자에 의해 입증됐다. 예를 들어, 관리 직원 및 관리자는 내부 데이터 네트워크를 통해 로그인해 생산 상황을 모니터링할 수 있다.
토마스 베른헤드 씨는 이러한 iX Developer에 최고 점수를 주면서, “iX는 구조화돼 있는 데다, 프로그래머들이 쉽게 사용할 수 있도록 돼 있다”고 설명했다.


“응용 프로그램의 초기 버전을 만들기 위해 단지 몇 주만 필요할 뿐이다. 그 후 우리는 더 필요한 기능과 화면들을 보충하고 확장해 나간다.”
안드레아스 페터슨 씨는 볼보자동차가 iX의 개발 단계에 베이어일렉트로닉스의 파일럿 검사에 초대됐다고 설명했다. 볼보자동차는 이러한 iX와 관련된 인상적인 경험으로 인해 즉시 응용 프로그램을 적용하기 시작했다. 그는 “운영의 신뢰성에 대한 우리의 엄격한 요구사항은 iX가 얼마나 유용할지에 대해 예측했음을 보여준다”고 말했다.

이윤을 주는 표준
운영의 신뢰성과 품질은 볼보자동차와 베이어일렉트로닉스 사이의 수년에 걸친 협력 관계를 나타낸다. 베이어일렉트로닉스로부터 공급된 차체공장의 첫 PLC는 1993년에 설치됐으며, 이는 수년 동안 고장이 거의 없었다.

프레스 및 용접기에 사용되는 공장의 로봇들과 운반 설비들은 지금 MELSEC 기종으로 약 350의 PLC에 의해 제어되며, 또한 이는 대략 같은 수의 운영자 단말기로 제어된다.
페터슨 씨는 “우리는 베이어일렉트로닉스와 함께 MELSEC PLC로 표준화시켰으며, 소형의 FX 시리즈로부터 System Q까지 모두 사용하고 있다”면서, “그밖에 모든 운영자 단말기와 드라이브 시스템 또한 베이어일렉트로닉스로부터 공급받고 있다”고 전했다. 참고로, 베이어일렉트로닉스 스웨덴 본사와 미쓰비시일렉트릭은 협력 관계에 있다.

PLC 환경이 정형화돼 있는 이러한 특정한 경우에도 개방형 아키텍처인 iX가 선호된다. 이 HMI 솔루션은 운전자 패널과 PC 모니터에서 동일하게 동작되며, 다양한 범위의 제어 시스템과 함께 사용 가능하다.

또한, 실시간 SQL 데이터베이스 및 타사 장비와의 OPC 통신 등 다른 IT 장비들과의 데이터 공유시에도 전혀 문제가 없다. 아울러 프로젝트를 다운로드하기 전 미리보기 기능은 사용자들의 관심을 끌 만한 iX의 기능 중 하나다.

토마스 베른헤드 씨는 “우리는 완성된 제품에 크게 만족하고 있으며, 과거나 현재에도 베이어일렉트로닉스와 열린 마음으로 대화하고 있으며, 이와 더불어 든든한 기술적인 지원도 받고 있다”고 말했다.


한 통화로 모든 것을
베타 테스터로 숙련된 자동화 엔지니어들을 보유하고 있는 자동차 회사는 현재 iX를 사용하고 있는 기타 다른 회사들에 있어 중요한 기여를 했다는 사실은 분명하다.
베이어일렉트로닉스 고텐부르크 사무실에서 근무하고 있는 볼보 담당자인 에릭 오드헤드(Erik Odhed) 씨는 “iX를 개발하는 동안 우리의 긴밀한 협동과 기회들은 부담이 크고 복잡한 제조환경에서 매우 가치 있는 일이었다”고 말했다.

5세대 iX HMI 솔루션은 공식적으로 2010년 봄에 출시됐으며, 현재는 세계적으로 광범위한 산업 환경에서 사용되고 있다.
마찬가지로 마스터 시스템이 iX를 사용했을 때의 이점에 대해 볼보자동차에 근무하고 있는 존 셀렌더 및 토마스 베른헤드, 안드레아스 페터슨 씨는 “HMI에서 PLC까지 모든 주요 전기 부품에 대해 하나의 단일 공급업체를 갖는다는 것은 한 통의 전화로 모든 문제들을 해결할 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다.

스웨덴 대표 자동차 메이커, 볼보자동차
1964년도에 설립된 볼보자동차 토스란다 공장은 그동안 약 640만대의 자동차를 생산했다. 하루 생산량은 약 700대 정도며, 이는 15분마다 자동차 운반 트레일러를 전부 채우는 것에 해당되는 수량이다. 이들 자동차 대부분은 인근 스칸디아 함넨(Skandia Hamnen) 근처 항구를 통해 출하된다.

공장에서 조립된 16만대의 자동차들은 V60 모델로 가장 많은 생산량을 차지한다. 그 다음으로 생산되는 모델은 XC90이며, 그 뒤를 V70과 S80이 뒤따르고 있다. 볼보자동차는 스웨덴시장에서 지난 53년간 선두주자 역할을 해왔으며, 이 회사의 가장 큰 시장은 미국과 영국 등이다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)

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