계장기술(PROCON)

자동화성공스토리 다운타임을 위한 시간은 없다

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 133회 작성일 21-12-15 12:48

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최신 가상 기술과 함께 선제적 접근 방식을 취함으로써 다운타임을 예방할 수 있다.
애플리케이션 지원 및 원격 모니터링 솔루션은 선제적 지원을 제공하여 비용이 많이 드는 다운타임을 방지하고, 생산성 향상의 혜택을 누릴 수 있도록 해준다.


모두가 잘 아는 시나리오다. 중요한 제조 라인이 다운되어, 다운타임이 지속되는 매 분당 수천 달러의 생산 손실이 발생한다. 다운타임은 모든 제조 공장이 경험하는 일반적인 문제지만, 조직의 대응 방식이 생산성에 영향을 미칠 수 있다.

원격 모니터링이 애플리케이션 지원 서비스의 일부가 되면 가동 시간을 높일 수 있다. 아래의 예시는 다운타임 상황에서 로크웰 오토메이션과 원격 모니터링을 통한 애플리케이션 지원 계약을 체결한 기업과 기존 콜센터 지원에 의존하는 기업 간에 어떤 차이가 있는지를 보여준다.

 
시나리오 1 : 기존 기술 지원 솔루션

마이크는 한 글로벌 제조업체의 운영 관리자다. 이 업체는 예정에 없던 다운타임으로 어려움을 겪고 있었다. 지난 몇 개월 동안 몇 가지 중요한 자산이 다운되는 일이 발생했지만, 마이크와 그의 팀은 근본 원인을 파악할 수 없었다.

오늘 중요한 생산라인이 다시 다운되어 알람이 울렸다. 이 라인이 가동되지 않으면 분당 수천 달러의 손실이 발생할 수 있기 때문에 운영팀은 마이크에게 이러한 사실을 신속하게 알린다. 마이크는 즉시 현장 유지관리팀에 전화해 문제 진단을 시작한다. 몇 시간이 지난 후에도 유지관리 엔지니어는 여전히 원인을 찾지 못해, 외부 기술 지원 센터에 전화를 건다.

여러 지원 엔지니어들이 모여 원인 조사에 나섰지만, 몇 시간 후 결국 기술 지원 엔지니어는 문제를 식별하려면 현장 방문이 필요하다고 판단한다. 기술 지원 센터가 파견한 전문가는 몇 시간 동안 라인에 대해 익히며 문제를 파악하려고 한다. 전문가는 마이크의 운영팀과 협력하여 서버 모터 프로그램을 수정한다. 다운타임 10시간 후 50,000 달러에 이르는 비용이 발생한 후에야 라인 가동이 재개된다.
기존 기술 지원 솔루션을 사용하면 현장 및 현장 외 팀이 모두 합심해 문제를 해결하는 데 몇 시간이 소요된다. 또한, 원격 모니터링이 없으면 다운타임으로 인해 수십만 달러의 손실이 발생할 수 있다.


시나리오 2 : 원격 모니터링을 통한 애플리케이션 지원

대형 음료 회사의 생산 이사인 레이첼은 계획하지 않은 다운타임을 줄이기 위해 노력해왔다. 지난 분기에 그녀는 로크웰 오토메이션이 제공하는 원격 모니터링 서비스 계약을 통한 애플리케이션 지원을 도입했다. 기업이 다운타임 횟수를 획기적으로 줄이는 데 도움을 주는 선제적 접근 방식의 지원으로 그녀는 한숨 놓을 수 있게 되었다. 로크웰 오토메이션은 각 고객 계정에 전담 기술 지원팀을 할당하여 팀이 시스템 안팎의 모든 것을 알고 있도록 한다.

레이첼의 타이밍은 완벽했다. 휴가에서 돌아온 날, 로크웰 오토메이션의 애플리케이션 지원 엔지니어인 소피아는 원격으로 시스템을 모니터링하고, 알람이 울리기 직전에 생산라인 감독자에게 전화를 건다. 소피아는 2번 팔레타이저에서 포지셔닝 오류를 발견한다. 이는 서보 모터 중 하나에 장애가 있음을 나타낸다. 라인 작업자는 제품이 손상되기 전에 3번 팔레타이저로 포장 작업을 전환한다. 소피아는 서보 모터 교체가 필요하다는 것을 확인하여 현장 팀이 문제를 신속하게 해결할 수 있도록 하였다.

다음 날, 로크웰 오토메이션 지원 팀의 일원인 로건이 중복 MAC ID 오류를 발견하고 교대조의 제어 엔지니어에게 전화를 건다. 로건의 도움으로 제어 엔지니어는 드라이브 통신 파라미터에 액세스하고 문제를 신속하게 해결할 수 있었다. 레이첼은 이벤트가 발생했을 때와 이벤트가 신속하게 해결된 후에 알림을 받는다.

첫 번째 시나리오와 달리, 애플리케이션 지원 및 원격 모니터링을 통해 제조업체는 연중무휴 24시간 선제적 지원을 받을 수 있다. 원격 모니터링팀에서 고급 문제 해결을 제공하여 비용이 많이 드는 다운타임을 방지할 수 있다.


즉각적인 가상 지원

코로나19 팬데믹 동안, 제조업체들은 조직을 효과적이고 효율적이며 원격으로 지원해야 하는 부담을 안게 되었다. 봉쇄 정책과 국경 폐쇄로 인해 대면 상호 작용이 어려워졌다. 다행스러운 것은 가상 기술이 이 부분에서 도움을 줄 수 있다는 것이다. FactoryTalk InnovationSuite Vuforia Chalk는 조직의 전문가가 복잡하거나 익숙하지 않은 문제에 직면한 기술자에게 실시간 지원을 제공할 수 있도록 해주는 강력한 협업 및 커뮤니케이션 툴이다. 증강현실을 사용하면 문제 해결 지침, 지원 및 전문 지식을 공장 운영 및 서비스팀으로 신속하게 확장할 수 있다.

많은 기업과 직원들이 ‘뉴노멀’을 헤쳐나가는 과정에서, 공장의 디지털 트랜스포메이션과 현대화가 최우선 과제가 되었다. 라이프사이클 IQ 서비스는 쉽게 액세스할 수 있는 기술과 전문지식을 통해 현대화 과정에 있는 조직을 지원할 수 있다.

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원격 모니터링 및 지원을 통한 가동 시간 개선

더 많이, 더 효과적으로, 더 빠르게. 이는 시장에서 경쟁하는 거의 모든 소비재 제조업체들의 공통적인 슬로건이다. 미국 중서부에 위치한 한 제지공장에서 자주 들을 수 있는 말이기도 하다. 이 제지공장은 폐지를 재활용해 일상적으로 사용되는 평범한 골판지를 생산하지만, 운영만큼은 예사롭지 않다.

몇 년 전 노후된 장비 중 한 대가 마모로 비효율적으로 가동되기 시작해, 공장의 높은 생산성 및 가동 시간 목표를 위협하기 시작했다. 거대한 장비를 교체한다는 것은 시간과 자본이 엄청나게 드는 일이지만, 피할 수는 없는 일이었다.

이 공장은 자산 성능과 가동 시간을 최적화하는 데 로크웰 오토메이션의 제어 솔루션을 사용하길 원했다. 로크웰 오토메이션이 엔지니어링한 장비는 Allen‑Bradley PowerFlex 755 인버터 시스템을 사용해 습부 말단, 건조기, 릴 앤 스풀 및 와인더 섹션을 위한 조절 가능한 속도 모터 제어를 제공한다. 제어 아키텍처에는 5~400hp로 가동되는 총 30개의 인버터와 모터가 통합되었다. 이 장비에는 또한 Allen‑Bradley ControlLogix PLC가 포함되어 인버터 시스템들 통합하고, 모든 제어 및 모션 기능을 실행한다.

설치 및 시운전과 관련된 문제를 해결하는 과정에서, 공장의 경영진은 자체적인 소규모 팀으로는 지속적인 유지보수를 감당하기 어렵다는 사실을 깨달았다. 경영진은 원격 모니터링을 통해 장비의 유지보수를 지원하기로 결정했다.

팀은 다른 기업의 공장을 견학하다 그 공장의 선임 엔지니어로부터 로크웰 오토메이션에 대한 긍정적인 말을 듣게 되었다. 논의를 거쳐서, 팀은 로크웰 오토메이션의 Assurance 통합 지원 계약이 가장 좋은 방법이라고 확신하게 되었다.

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로크웰 오토메이션은 제지공장의 엔지니어 및 경영진과 긴밀하게 협력하여 지원 계약의 세부적인 재무적 타당성을 제공했다. 또한, 장비 이력 데이터를 사용해 가동 시간과 효율성 증가에 따라 감소되는 다운타임과 인건비를 계산해 제출했다. 면밀한 분석과 수명주기 전반에서 상당한 비용이 절감된다는 사실이 큰 장점으로 작용했다.

로크웰 오토메이션의 전담 팀은 제지공장에 애플리케이션 수준의 실시간 산업 지원을 제공한다. 이 지원에는 2,000개 이상의 장비 데이터 포인트에 대한 연중무휴 원격 모니터링, 장비 변경 및 추가에 대한 추가적인 컨설팅, 분기별 성능 검토가 포함된다.

이를 통해 뚜렷한 효과가 나타났다. 이 공장은 시스템 가동 시간을 91% 향상시키고, 인력 및 부품 비용을 절감했으며, 자산 성능과 제지 장비의 투자 수익을 향상시켰고, 수명주기 동안의 절감을 문서화할 수 있었다.

기술 감독자는 “로크웰 오토메이션의 원격 모니터링 및 지원은 가동 시간을 증가시키는 데 확실히 도움이 되었다”며 “공장에 문제가 발생하면 로크웰 오토메이션 지원팀은 적극 나서서 해결에 도움을 줄 뿐만 아니라, 문제 해결에 필요한 추가적인 지식도 제공해준다. 이는 굉장한 가치가 있다”고 말했다.

디지털 방식으로 증강된 다기능 작업자 

- 모든 부분에서 인력이 점점 더 연결되어 기술 격차를 줄이고, 생산성을 높이는 데 도움 줘


증강현실(AR)은 제조에 혁신을 불러올 수 있다. 필요한 정보에 쉽게 액세스할 수 있도록 하여 직원의 업무 수행 능력을 강화하고, 안전 및 규정 준수 위험을 방지할 수 있다. 코로나19 팬데믹으로 야기된 도전과제를 고려하면, 특히 관련성이 높다. 봉쇄 정책과 사회적 거리두기로 인해 직장에서 서로 얼굴을 보며 작업을 하는 것이 어려워졌지만, 생산은 계속되어야 한다.

다행히 AR이 이를 가능하게 해준다. AR 툴은 공장 작업자들이 새로운 현실에 적응하고, 전문가들이 실시간으로 대응하는 데 도움이 된다. FactoryTalk InnovationSuite Vuforia AR은 작업 지침을 조립 또는 현장 서비스가 이루어지는 곳에 실시간으로 전달하고, 핸즈프리로 사용할 수 있도록 만들어준다. 숙련된 작업자의 지식은 쉽게 캡처되어 신규 작업자 및 서비스 엔지니어와 공유된다. AR 교육이 더 효과적이고 효율적이라는 사실이 입증되면서 위치에 관계없이 원격 전문 지식을 전달할 수 있게 되었고, 교육 매뉴얼은 과거의 일이 되었다.

필수 산업의 지속적인 가동 지원

팬데믹 기간 동안 많은 제조업체들이 필수 비즈니스로 분류되었다. 제약 또는 의료 장비 제조 같은 산업의 경우, 사회적 거리두기 및 최대 그룹 수용 인원 제한을 준수하면서 급증하는 수요를 충족하는 것이 여전히 어려운 과제로 남아 있다. 이를 돕기 위해, 로크웰 오토메이션은 AR 프로그램에 대한 무료 액세스를 제공하고 있다. 이는 실시간으로 수동 활동을 캡처하고 전문 지식 격차를 해소하기 위해 신속한 지식 이전을 가능하게 하는 고급 시뮬레이션 툴이다.

AR을 사용하면 원격 전문가의 도움을 받아 현장 직원이 계획되지 않은 다운타임으로부터 복구하는 데 필요한 작업 같은 중요한 작업과 유지보수 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 장비 제조업체의 인텔리전스가 엔지니어의 장치로 직접 스트리밍 될 수 있다. 심지어 다른 공장에서 유지보수 담당자가 문제를 진단하는 데 도움을 줄 수도 있다.
또한 혼합 현실 장치는 작업을 수행하는 동안 필요에 따라 실시간 생산 데이터와 지침을 제공하여, 일선 직원이 복잡한 제품을 안전하게 조립할 수 있도록 도와준다. 시뮬레이션 툴을 통해 엔지니어는 전 세계 어디에서나 장비 레이아웃 매핑과 레이아웃 변경이 생산성에 미치는 영향과 장비의 처리량을 확인할 수 있다.

고객 서비스, 학습 및 개발이 봉쇄 기간 동안 뒷전으로 물러나 있을 필요가 없다. 직원들은 원격으로 고객들에게 서비스를 제공하고, 구현 문제를 해결하며, 노트북과 휴대폰을 통해 진행 중인 프로젝트를 계속 모니터링하는 데 도움을 주는 기술을 갖추고 있기 때문에 사무실로 돌아갈 필요성이 줄어든다.

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AR로 향상되는 효율성

산업용 AR은 실시간 단계별 작업 지침을 통해 직원 생산성, 효율성 및 고객 만족도를 향상시킨다. Vuforia AR 솔루션을 사용하면 공유되는 환경에서 신규 또는 기존 미디어 콘텐츠/캡처, 2D 및 3D 콘텐츠, 시퀀스, IoT 데이터 및 실시간 주석 기능을 사용해 쉽게 지침을 만들고 전달할 수 있다. Vuforia로 생성된 AR 경험은 클라우드 또는 온프레미스에 배포할 수 있으며, 사용자는 단일 범용 뷰어 애플리케이션을 통해 스마트폰, 태블릿 및 웨어러블 장치에서 액세스할 수 있다.

Vuforia AR 솔루션에는 특정 기능 및 사용 사례에 최적화된 세 가지 툴이 있다.

•Vuforia Expert Capture – 전문가가 절차를 수행하며, 절차의 단계별로 1인칭 비디오를 캡처할 수 있다. 음성 명령, 제스처로 전체 캡처 프로세스를 제어하고, 위치 기반 단계를 포함시킬 수 있다. 절차를 캡처한 후, 수정 및 개선하여 배포할 수 있다. 다른 직원들은 Vuforia View 앱을 통해 완료된 작업 지침에 액세스할 수 있다.

•Vuforia Studio - 각 시청자 층에 맞춤화된 혁신적인 AR 경험을 생성하여 데스크톱, 모바일 및 웨어러블 장치를 통해 구현할 수 있도록 해준다. 드래그 앤 드롭 인터페이스를 사용하여 빠르게 시작하고 실행할 수 있다. 코딩 지식이 필요하지 않으며, 기존 3D 데이터, 애니메이션 시퀀스 및 IoT 데이터를 활용할 수 있다.

•Vuforia Chalk - AR을 사용해 직원들이 실제 현장에 가지 않고도 실시간으로 지침과 정보를 공유해 업무 능률 및 효율성을 높일 수 있도록 해주는 원격 협업 지원 툴이다. 전문가는 현장의 상황을 눈으로 확인하고 토론하며 프로세스를 통해 엔지니어를 안내할 수 있다. 엔지니어와 전문가는 화면을 손가락으로 터치해, 화면 속 물리적 객체에 고정되어 함께 이동하는 디지털 주석을 추가할 수 있다.
AR 실제 활용 사례

원격 근무가 전 세계적으로 보편화되고 있는 가운데, 2020년 3월 로크웰 오토메이션은 다른 많은 기업과 마찬가지로 다가올 미래에 적응하고 있었다. 로크웰 오토메이션의 프리미어 고객 중 한 곳에서 작년부터 계획한 다운타임 기간 동안의 교체 장비 긴급 설치와 시동이 불과 몇 주 남은 4월 1일로 예정되어 있었다.

엄격한 여행 금지 조치로 인해, 로크웰 오토메이션이 고객의 고압 소프트 스타터를 설치하기 위해 현장 엔지니어와 제품 전문가 팀을 보낼 수 없었다. 이 복잡한 제지 펄프 장비는 고도로 전문화된 경험과 안전 교육이 필요했으며, 장비가 생산라인에 포함되지 않으면 전체 생산이 중단될 위험이 있어 수익 손실과 필수 제품의 유통 지연이 발생할 것이었다.

치명적인 생산 지연을 방지하기 위해, 로크웰 오토메이션은 Vuforia Chalk로 눈을 돌렸다. Vuforia Chalk가 원격 지원을 통해 예정된 서비스를 완료해 줄 가장 시간 효율적이고 효과적인 방법이라는 것을 알고 있었기 때문이다. Chalk는 현장 작업자가 실시간으로 보고 따라 할 수 있는 지침을 원격 전문가가 화면에 그릴 수 있도록 해주고, 디지털 주석으로 작업자의 설치 환경에 고정되어 무슨 일이 일어나고 있는지를 알 수 있도록 해주기 때문에, 이러한 상황에서 이상적인 솔루션이다.

실시간 오디오 및 비디오를 AR 기술과 결합하는 Chalk는 원격 전문가가 최종 고객의 장비를 보고 화면에 직접 주석을 달 수 있도록 해주었다. 로크웰 오토메이션의 현지 현장 서비스 엔지니어인 알렉세이 N 윌슨-어간(Alexei N. Wilson-Eorgan)은 Chalk를 사용해 어깨너머로 보는 것처럼 전문가의 디지털 주석으로 안내되는 프로세스를 그대로 따라갈 수 있었다. 엔지니어는 또한 장비에서 실행되는 추가 진단 및 분석 소프트웨어와 함께 Chalk를 사용해, 확장된 팀과 실시간 데이터 판독값을 공유하여 이틀 이내에 전환 작업을 수행할 수 있도록 도왔다.

현장 인원을 훈련시키고 준비할 시간이 많지 않았음에도 불구하고, 윌슨-어간은 Chalk의 간단함을 활용해 모든 사람을 연결하고 보다 효과적으로 협업할 수 있었다. 이는 중요한 성과였다. 최신 장비였기 때문에 교육을 받은 사람이 거의 없었다. 업계에서 수십 년의 경력을 쌓은 윌슨-어간도 완전히 새로운 현장 서비스를 경험했을 정도다. 그는 “Chalk는 진단 툴과 전문 지식이라는 사슬에서 가장 중요한 단일 연결 고리였다”라고 말했다.

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미래 대비
코로나19의 새로운 변종이 팬데믹에 대한 대응에 계속 도전해 옴에 따라, 여행 제한과 봉쇄가 가까운 장래에 뉴노멀의 일부가 될 가능성이 높다. 그렇기 때문에, 선두 기업들은 미래에 생산성과 수익성을 보장하기 위해 새로운 IIoT 기술들을 수용하고 있다.

AR은 반드시 갖춰야 할 툴 중 하나다. 작업자는 생산성을 향상시키고, 보다 안전하게 고품질 제품을 생산할 수 있다. 직원을 더 빠르고 효과적으로 교육하여 능동적인 결정을 내리고, 더 나은 성과를 낼 수 있도록 지원할 수 있다. 숙련되고 생산적인 작업자들은 비용 절감과 시장 출시 시간 단축이라는 혜택을 제공할 수 있다.
 

※본고는 [로크웰 오토메이션] Asia Pacific Automation Today 69호에 실린 내용이다.