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자동화성공스토리 디지털 트랜스포메이션을 통한 제조 작업 최적화

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 671회 작성일 22-02-14 17:41

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로크웰 오토메이션이 어떻게 디지털 트랜스포메이션 초기 단계를 넘어 미래를 주도해 나가고 있는지 알아보자.

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어떤 비즈니스도 정체는 금물이다. 제조업체는 더 그렇다. 한 발 앞서 나가는 기업이 기회를 얻는다. 로크웰 오토메이션은 디지털 트랜스포메이션 초기 단계를 넘어 지속적인 발전을 통해 미래를 주도해 나가고 있다.

로크웰 오토메이션은 항상 혁신의 최전선에 있다. 1세기 이상 성공을 지속했다고 말할 수 있는 제조업체가 얼마나 있을까? 로크웰 오토메이션은 자신 있게 말할 수 있다. 1903년에 세계 최초의 모터 컨트롤 회사로 시작한 로크웰 오토메이션은 유서 깊은 기술 및 제조 기업으로 성장했다. 움직이는 어셈블리 라인 발명부터 산업용 로봇 공학 등장에 이르는 혁신적인 사건을 통해 로크웰 오토메이션은 항상 업계의 리더 자리를 지켰다. 로크웰 오토메이션은 118년 동안 최첨단 기술을 유지해왔기 때문에 118년 동안 번영해왔다. 오늘날 로크웰 오토메이션은 이와 같은 혁신 마인드를 적용하여 차세대 기술을 구축하고 있다.

세계적인 제조업체이자 선도적인 기술 제공업체인 로크웰 오토메이션은 디지털 혁신을 주도할 수 있는 독보적인 위치에 있다. 제조업체로서 23,000명의 직원 중 약 1/3이 20개의 글로벌 제조 공장에서 근무하며, 400,000개의 SKU의 제품 카탈로그를 관리하고 있다.

또한 산업 자동화 및 디지털 트랜스포메이션에 전념하는 세계 최대 기업으로서, 전 세계 기업이 프로세스를 개선하고 비효율성을 줄이며 생산성을 높일 수 있도록 지원한다.

로크웰 오토메이션은 디지털 트랜스포메이션을 성공적으로 구축

로크웰 오토메이션은 디지털 트랜스포메이션이 유행하기 전에 이를 제조 부문에 도입했다. 다수의 이질적인 시스템을 하나의 전사적 자원관리시스템(ERP)으로 결합하여 전 세계의 많은 시스템을 관리하는 것으로 시작했다. 동시에 중앙 집중식 기록 시스템으로써 생산관리시스템(MES)을 출시하여 향후 몇 년 동안 공장, 프로세스 및 인력을 단일 MES에 연결하는 작업을 공장별로 수행했다.

이로 인해 로크웰 오토메이션은 OT/IT 융합의 선두 주자가 되면서 IT와 OT 시스템을 통합하여 제조 기업 전반에 운영, 비즈니스 및 거래 데이터 액세스, 모니터링 및 활용의 새로운 기회를 제공하게 되었다. 이를 통해 모든 시설에서 작업 흐름과 프로세스를 표준화할 수 있는 기반을 마련했다. 로크웰 오토메이션은 전 세계 공장을 연결하기 위한 글로벌 표준화 접근 방식을 수립하고, 차세대 디지털 트랜스포메이션의 발판을 마련했다.

결과는 놀라웠다. 로크웰 오토메이션은 총 소유비용을 절감하여 재고 일수를 120일에서 82일로 단축하고, 연간 30%의 자본 회피율을 달성했다. 공급망 납품률을 최대 96%까지 끌어올리고, 리드타임을 절반으로 단축하여 출시 기간을 가속했다. 또한 연간 생산성이 4~5% 정도 향상된 것으로 추정된다.

성공의 열쇠는 지속적인 개선

로크웰 오토메이션이 그 역사를 통해 입증한 바와 같이, 한 발 앞서 나가기 위해서는 지속적인 개선에 전념해야 한다. 이를 위해서는 현재의 요구사항 해결뿐 아니라 미래의 요구사항을 예측해야 한다. 이는 지속해서 운영을 최적화하고 가장 큰 자산인 기업 인력 전체의 의사결정을 개선할 수 있는 새로운 방법을 찾는 것을 의미한다.

로크웰 오토메이션은 자체적인 디지털 트랜스포메이션으로 상당한 발전을 이루었지만, 그 성과에 안주하지 않았다. 로크웰 오토메이션은 공장이 연결되어 있고, 전 세계에 걸쳐 단일 커넥티드 시스템을 갖춘 상태에서 어려운 질문을 던졌다. 다음 단계는 무엇일까?

로크웰 오토메이션은 운영 전반에 걸쳐 표준화를 추진하여 연결성의 모든 이점을 실현하고자 했다. 이를 위해 커넥티드 엔터프라이즈 전문가로 구성된 팀은 공장 자산을 더욱 최적화하고, 디지털 툴 및 자원을 통해 직원 역량을 강화하도록 설계된 주요 사용 사례에 집중했다.

로크웰 오토메이션은 PTC 기반의 FactoryTalk InnovationSuite를 통해 혁신 가속화

무엇보다 로크웰 오토메이션은 PTC 기반의 Factory TalkⓇ InnovationSuite를 이용하여 혁신의 다음 단계로 나아가고 있다. 6개의 글로벌 시설 전반에 걸쳐 이 제품군은 엣지-투-엔터프라이즈 분석, 머신러닝, 사물인터넷(IoT) 및 증강현실(AR)이 산업 운영에 직접 영향을 미치도록 했다. 이 강력한 제품군은 데이터에 더 쉽게 액세스할 수 있도록 하고, 정보 기반 비즈니스 의사결정을 개선하고, 장기적인 성장과 지속적인 혁신을 촉진한다. Fac toryTalk InnovationSuite는 제조업체가 인력, 제품 및 프로세스를 최적화하고, 산업 혁신을 가속할 수 있는 가장 포괄적이고 효과적인 방법이다.

이 기술 자체는 엄청난 잠재력을 가지고 있지만, 다양한 시나리오와 시설로 확장할 수 있는 구체적인 사용 사례가 없다면 그 가치는 제한적일 수 있으며, 로크웰 오토메이션이 원했던 두 자릿수의 성과를 절대 올리지 못할 수 있다. 로크웰 오토메이션은 성공적인 글로벌 출시를 보장하기 위해 글로벌 운영 및 직원에게 가장 큰 이점을 제공하는 사용 사례를 식별했다. 각 위치에서 사용 사례를 시범 운용하여 디지털 문화 전환을 촉진하고, 직원이 올바른 기술을 개발하도록 지원할 수 있었다. 높은 수준에서 이러한 사용 사례는 인텔리전트 자산 최적화에서 직원 생산성 및 전사적 운영 인텔리전스에 이르기까지 다양하다.

인텔리전트 자산 최적화

너무 많은 제조업체가 생산 및 성능 문제 관리에 반동적인 접근 방식을 취하고 있다. 이런 기업은 수동 모니터링 프로세스에 의존하여 장비 상태와 사용을 평가하거나, 단순히 운영을 최적화하는 데 도움이 될만한 중요한 정보를 볼 수 있는 능력이 없다. 이는 가동 중단 시간과 부실한 자산 활용을 초래하고, 이를 해결하는 데 큰 비용과 시간이 소요되는 경우가 많다. 그리고 장비와 운영이 복잡해짐에 따라 그 영향은 더 커지기만 한다.
이러한 과제를 극복하기 위해 운영팀은 자산 최적화에 대한 지능형 접근 방식을 구축한다는 목표를 가지고 전략적 사용 사례를 진행했다. 귀중한 가시성을 확보하고 장비 상태 및 진단을 더 심도 있게 이해하기 위해 실시간 모니터링, 진단, 예측 및 규범적 분석을 활용했다. 이러한 강력한 모니터링 툴을 통해 예기치 않은 가동 중단 시간을 방지하고, 자산 활용을 극대화할 수 있었다. 운영팀은 다음 영역에서 세 가지 사용 사례 응용했다.

1) 데이터 처리량
로크웰 오토메이션은 강력한 실시간 모니터링 및 분석 툴을 활용하여 생산량을 늘리고, 생산 단위당 인건비를 절감했다. 로크웰 오토메이션은 생산 프로세스에 대한 상세한 데이터 분석(특히 단위와 단계당 시간)을 통해 수요가 많은 신제품 처리량을 최적화할 수 있었다. 한 시설에서 두 자릿수 성과로는 노동 효율성 33% 증가, 생산량 70% 증가, 교육 시간 50% 감소가 있다.

2) 예측 유지보수
로크웰 오토메이션은 복잡성과 연식이 다양한 35대의 사출 성형기를 사용하기 때문에 기계 상태를 효율적으로 파악하면서 가동 중단 시간을 방지하기가 어려웠다. IoT 기술을 활용하여 구형 장비에서 중요한 실시간 정보를 수집하고, 생산 현장에 대한 통합 뷰를 구축하고, 생산성을 8% 향상시켰다. 이를 통해 품질관리를 강화하고, 장비 가동시간을 개선하며, 장비 사용을 기반으로 유지보수 요구사항을 충족할 수 있다.

3) 분 석
볼 그리드 어레이의 긴 생산 시간을 줄이기 위해, 운영팀은 양호한 볼 그리드 연결과 불량 볼 그리드 연결에 대한 새로운 머신러닝 테스트를 시범 실시했다. 보드에 적용된 페이스트의 3D 프로파일을 생성하여 불량 페이스트 프로파일이 있는지 신속하게 확인할 수 있었다. 그 결과 어셈블리 문제를 더 조기에 감지하고, 수리 시간을 몇 시간에서 몇 분으로 단축하고, 품질보증을 개선하고, 페이스트 관련 결함을 51%까지 줄일 수 있었습니다. 이러한 각 사용 사례를 통해 로크웰 오토메이션은 자산 효율성을 최적화하고, 장비 가동 중지 시간을 줄이며, 처리량을 늘려 고객 요구를 충족할 수 있었다. 그리고 이것은 시작에 불과하다. 로크웰 오토메이션의 글로벌 공장 시스템 IT 매니저인 Lion Moeliono는 “이제 데이터 소스를 연결하고 식별했으며, 새로운 모델을 만들어 프로세스를 더욱 개선할 수 있습니다”라고 말한다.

디지털 인력 생산성

많은 제조업체와 마찬가지로 로크웰 오토메이션은 디지털 인력 관리가 어려울 수 있음을 알고 있었다. 기계 성능에 대한 명확한 파악이 이루어지지 않은 상태에서 감독자는 종종 작업자 문제를 장비 문제와 분리하여 최상의 생산량을 보장하려고 애를 먹는다. 또한 배선과 같은 직무 능력 수요가 증가하고 있지만, 팀은 직원이 적절한 교육을 받을 수 있는 체계적인 방법을 갖추고 있지 않았다. 높은 이직률과 함께, 품질과 안전에 중대한 위험을 초래했다. 이러한 문제를 해결하는 것은 단순히 수익 향상을 위한 것이 아니었다. 팀은 생산성 향상뿐만 아니라 직원들이 매일매일 자신의 성과에 가치를 느낄 수 있는 환경을 조성하면서 디지털 툴로 직원의 역량을 강화하고자 했다. 직원 역량을 강화하기 위해 다음과 같은 네 가지 대상 사용 사례를 실행했다.

1) 작업 큐 가시성
고도로 자동화되고 중요한 라인 및 자산에서 사용 가능한 작업 큐에 대한 가시성이 부족하기 때문에 라인에서 처리할 재료가 부족해지는 경우가 많았으며, 이로 인해 비용이 많이 드는 예기치 않은 라인 가동 중단 시간이 발생했다. 로크웰 오토메이션은 IT 및 OT 소스의 데이터를 결합하고, 이를 시각화함으로써 재료 부족으로 인한 라인 부족 상태의 가동 중단 시간을 75% 감소시켜 작업자가 작업을 최적화할 수 있다. “이제는 데이터 소스가 연결되고 식별되었으며, 프로세스 추가 개선을 위해 새로운 모델을 만들 수 있습니다”라고 Lion Moeliono, 로크웰 오토메이션 글로벌 공장 시스템 IT 관리자는 말한다.

2) 표준화된 성능 보고
팀은 가동 중단 시간이 시간별 성과에 미치는 영향을 보다 명확하게 파악할 방법이 필요했기 때문에 모든 공장에서 사용할 수 있는 공통 KPI 대시보드를 개발했다. 작업자는 스케줄링 시스템, SAP, MES 및 기타 소스의 상이한 정보를 조합하여 구성 가능한 모듈형 대시보드를 통해 성능 트렌드를 시각화하고, 데이터에 기반한 의사 결정을 내리고, 작업 효율성을 13% 높일 수 있었다.

3) AR 유도 배선 교육 & 퀴즈
작업자의 효과적인 배선 작업 보장은 이직률로 인해 점점 더 어려워졌다. 또한 성공을 측정할 수 있는 객관적인 수단이 없었기에 품질과 안전에 위험이 따랐다. 로크웰 오토메이션은 AR 기술을 사용하여 참여 방식으로 더 나은 교육 경험을 제공하여 직원을 교육하는 동시에 기술 격차를 식별하는 역량을 측정할 수 있었다.

4) AR 유도 표준화 작업 지침 제품 이송
스위스와 폴란드 사이에 공장을 이전하려면 국가 및 언어에 걸쳐 중요하고 상세한 지식 이전이 필요했다. 스위스 팀은 AR 기술을 사용하여 작업 지침을 기록하기 시작했고, 작업을 사진, 영상 및 음성 해설이 포함된 단계별 지침으로 세분화했으며, 교육 시간을 30% 단축했다. 단 하루 만에 스위스 운영팀은 80개의 영상 라이브러리를 구축하고, 공장 가동 전에 폴란드 팀에 교육을 제공할 수 있었다. 로크웰 오토메이션은 단일 라인이 아니라 전사적으로 생산성, 안전 및 직원 만족도 향상에 사용할 수 있는 실행 가능한 강화된 정보를 작업자에게 제공했다. “우리는 약 5분 안에 문제를 해결하기 위해 노력하고 있으며, 이 시간 내에 문제를 해결할 수 없는 경우 해당 문제를 지원 그룹으로 전달합니다. 문제가 있는 경우, 이를 신속하게 해결할 수 있도록 지원팀에 연락하기를 바랍니다”라고 Moeliono는 말한다. 각 사용 사례를 통해 로크웰 오토메이션은 기술과 직원을 연결하여 직원과 고객에게 최상의 결과를 제공할 수 있도록 지원했다.

전사적 운영 인텔리전스

새로운 혁신과 인텔리전스를 운영에 적용하는 방법을 계속 모색하고 있기에 위의 사용 사례는 단지 시작에 불과하다. 지속적인 병목현상 식별, 실행 가능한 KPI, 손실 우선순위 지정 및 제공 가능한 가치 추적 등을 통해 이제 모든 공장에 성과 향상을 위한 전사적 운영 인텔리전스를 구축하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 로크웰 오토메이션은 표준화된 작업 흐름과 통합된 OT 및 IT 시스템을 보유하고 있었기 때문에 연결된 공급망에 대한 청사진을 통해 품질 문제를 추적할 수 있었다. 데이터와 사용 사례를 추가하면, 이러한 이점은 기하급수적으로 증가할 것이다.

공급망에서 추적 기능 보장

로크웰 오토메이션은 전자 어셈블리의 구성요소 부품 수요가 급증하여 외부 업체를 통해 재료를 입수하는 상황에 직면하자, 공급망에 부적합 부품이 속해 있었다는 사실을 바로 알게 되었다. FactoryTalk MES, 통합 IT 및 OT 시스템, 표준화된 프로세스의 인텔리전스를 활용하여 문제를 식별하고, 이를 공급망 전체에 걸쳐 추적하여 향후 문제 발생을 예방 지원할 수 있었고, 모든 상황에서 리콜을 80% 이상 줄일 수 있었다.

품질 문제는 유연하고 지능적인 솔루션을 활용하여 제한돼 보이는 사용 사례를 글로벌 애플리케이션으로 확장하는 방법의 한 사례에 불과하다. “현재 생산에 차질없이 문제를 피할 수 있었습니다. 이를 통해 모든 노력이 훨씬 더 쉬워졌습니다”라고 로크웰 오토메이션의 생산 MES 운영 관리자 Brian McCaffrey는 말한다. “또한 비즈니스 측면에서 엄청난 추가적인 노력을 아낄 수 있었습니다.”

다음 단계

로크웰 오토메이션은 계속해서 운영을 최적화하고 인력 기회를 늘리면서 연결된 시스템과 유연한 기술을 바탕으로 새로운 혁신을 수용할 것이다. 제조 분야에서 입증된 리더인 로크웰 오토메이션은 최고의 업무 수행을 위해 매일 직원을 독려하면서 운영 전반에 걸쳐 기술을 통해 크고 작은 방식으로 개선을 지원하는 비즈니스 혁신의 살아 있는 아이콘이다.

앞으로 로크웰 오토메이션은 이러한 최근의 훌륭한 교훈을 더욱 발전시켜 나갈 것이다. 고객과 직원의 더 높은 가치 창출이라는 목표를 가지고 인력, 장비 및 프로세스의 추가 개선을 추진하는 방법을 고민한다.

획기적인 AR 기술을 활용하고 더 많은 수작업이 자동화됨에 따라, 더 높은 수준의 직책을 맡을 기회를 제공하는 더 나은 교육을 통해 직원 역량을 강화하고 있다. 엄청난 양의 데이터를 향상된 예측 및 처방 기능으로 전환하여 자산을 보호하고, 새로운 수준의 정밀한 기계 성능 관리와 유지보수를 실행한다.

매일같이 로크웰 오토메이션은 자체적인 기술 능력에 대해 더 많이 학습하며, 오직 상상력과 한 번에 한 단계씩 지속적인 개선과 변화를 위해 걸리는 시간만이 이를 제약할 뿐이다.


※본고는 로크웰 오토메이션 12월호 고객 뉴스레터의 내용이다.

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