계장기술(PROCON)

특별기고 새로운 배터리 프로세스를 위한 Easy Simulation

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 110회 작성일 19-09-16 12:14

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배터리, 케이블, 그리고 광섬유 생산 기술의 글로벌 리더인 로젠달 주식회사에서는 디지털 트윈과 최신의 생산기술 제품들을 지멘스로부터 공급받아 사용 중이다.

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“보다 경쟁력 있는 제품을 효율적으로 빨리 시장에 개발, 출시하고 싶으십니까? 디지털리제이션 덕분에 가능해졌습니다.” 케이블, 광섬유, 그리고 배터리 부분의 특수 기계 메이커인 로젠달 넥스트롬의 CEO 지그프리드 알트만은 이야기한다. 우리는 새로운 아이디어와 프로세스를 테스트하고 싶을 때 가상의 공간에서 디지털 트윈으로 시뮬레이션하고 검증한다. 그리고 그것은 결국 경쟁사보다 우리 회사가 앞서 나갈 수 있는 노하우가 된다.

이런 지속적인 디지털리제이션 전략은 새로운 리튬이온 배터리 생산 설비의 개발과 생산에 긍정적인 영향을 주었다. 사실 이것은 일반적인 상호연계 시스템이 아니다. 리튬이온 배터리의 생산시설은 각각의 개별 제조 셀로 구성되며, 개별 제조 셀은 별도로 자동화된다. 따라서, 이는 각 설비의 생산능력을 탄력적으로 늘리거나 줄여서 시장 조건의 변화에 따라 생산량을 조절하는 데 이상적임을 의미한다. 또한, 디지털리제이션은 개발 프로세스의 단축에도 사용되었다.

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“시뮬레이션을 통해서 우리는 개발과 생산 프로세스에 있어서 매우 많은 과정을 뛰어 넘을 수 있었고, 결국은 그것이 우리의 목표를 달성하는데 있어 큰 도움이 되었습니다.” 로젠달의 지그프리트 알트만은 이야기한다.
“우리는 완전히 다른 유형의 장비를 12개월 내외에 개발해냈습니다. 기존에 보통 2년 정도가 걸린 것을 감안하면 절반의 시간인 것이죠.”

이러한 작업의 중요한 포인트는 바로 CAD(Computer Aided Design)/CAM(Computer Aided Manufacturing)/CAE(Computer Aided Engineering) system NX, 그리고 Mechatronics Concept Designer(MCD) Siemens PLM Software의 유연하고 유기적인 사용에 있다고 해도 과언이 아니다. 케이블을 생산하는 데에도 로젠달 넥스트롬은 TIA Portal 엔지지어링 프레임워크와 SIMATIC S7-PLCSim Advanced를 테스트 단계의 가상 시운전에 사용하고 있다. 

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시뮬레이션으로 새로운 기회를 만들어내다

MCD의 사용으로 새로운 프로세스는 실제로 적용되기 전에 시뮬레이션 되어 결과를 예측할 수 있었다. “과거에 우리는 새로운 프로세스를 통합하기 위해서는 우선 실제로 장비를 만들어서 검증하는 과정을 거쳐야 했습니다.”알트만은 열성적으로 이야기했다. “시운전 과정에서 우리는 장비가 의도한 대로 동작하는지 확인하는 작업을 거치는 것이 필수인데, 거기에 부가적으로 4주에서 6주 가량의 개선 사항을 반영하는 과정이 있었죠. 그 시간이 더 이상 필요하지 않습니다. 게다가 이제는 고객이 가상의 공간을 실제 건설 전에 방문할 수도 있고, 경우에 따라 변경을 의뢰하거나 특수 사양을 부가적으로 요청하는 것도 가능합니다. 그리고 시뮬레이션은 팀워크에도 긍정적인 영향을 줄 수 있다고 CEO로서 장담할 수 있습니다. 시뮬레이션은 우리에게 프로젝트에 전체적으로 접근할 수 있도록 합니다. 그리고 이는 결국 우리의 팀이 독자적인 솔루션을 만들어낼 수 있도록 도움을 줍니다.”

“로젠달넥스트롬은 배터리, 케이블, 그리고 광성유 생산 기술의 글로벌 리더입니다. 더 경쟁력 있고 새로운 솔루션을 빠르게 시장에 출시하기 위해 로젠달은 자동화와 디지털화 전략을 끊임없이 추구하고 있습니다. 이러한 시도의 핵심은 프로세스의 시뮬레이션을 위한 디지털 트윈과 가상환경 시스템을 지멘스의 자동화 시스템과 함께 운영하는 것입니다. 그 성과로 로젠달은 장비의 개발 주기를 24개월에서 12개월로 단축하였으며, 포장기의 경우 분당 140개에서 160개로 사이클 타임을 올리는데 성공하였습니다. 그리고 부가적으로, 이러한 시스템 디지털화에 힘입어 장비 효율을 95%까지 끌어올릴 수 있었습니다. 전체적 관점에서 로젠달은 디지털리제이션의 적용으로 생산 품질과 성능 목표 모두를 이룩할 수 있었습니다.”


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