어드밴텍의 계량실 모니터링 솔루션, 관리 효율 향상 및 생산성 증대 실현
2020-04-21
소개
의약품 제조 과정에서는 원료를 정확한 용량으로 계량하고 분할하는 작업이 필수적입니다. 따라서 모든 의약품 제조 공장에는 이러한 작업을 수행하기 위한 전용 공간인 계량실(Weighroom)이 마련되어 있습니다. 계량실은 일반적으로 원료 준비 구역, 계량 구역, 공정 중 제품 준비 구역의 세 가지 작업 구역으로 구성되며, 세 구역 모두에서 청정도를 유지하는 것이 교차 오염을 방지하는 데 핵심입니다. 특히 계량 단계에서는 측정의 정확성, 계량실 환경의 안전성, 규제 기준 준수를 확보하기 위한 체계적인 시스템 구축이 반드시 필요합니다.
브라질 최대 규모의 제약사 중 하나인 União Química는 생산 효율성과 이력 추적성 향상을 위해 자동화된 데이터 수집 시스템 도입을 추진했습니다. 이들은 원료 계량 공정을 모니터링하는 시스템을 설치함으로써, 생산 안전성을 높이고 교차 오염 위험을 최소화하고자 했습니다. 이를 위해서는 계량 과정을 실시간으로 감시하는 내부 시스템과, 계량실의 환경을 모니터링하는 외부 시스템이 모두 필요했습니다.
도전과제
원료의 계량 및 분할은 의약품 제조 공정에서 핵심적인 단계이기 때문에, 제약업체는 특히 생산 리드타임 관리와 이력 추적성 확보 측면에서 이 공정의 효율성에 큰 관심을 가지고 있습니다. 최적의 생산성을 보장하려면, 제약 계량실은 엄격한 품질 기준을 충족하는 동시에 효율적인 운영이 가능하도록 구성되어야 합니다.
또한, 내부 시스템은 다음과 같은 공정을 지원하는 주변 장치를 수용할 수 있어야 했습니다. 원료 준비 단계에서는 원료가 용기에 보관되며, 항상 올바른 원료가 사용되도록 하고 어떤 원료가 어떤 용기에 저장되었는지를 추적할 수 있도록 각 용기에 고유한 바코드가 부착됩니다. 이후 원료는 고정밀 저울을 사용해 개별적으로 계량되며, 저울의 보정 상태는 매일 검증되어야 합니다. 계량된 샘플은 라벨링된 후 공정 중 제품 준비 구역으로 이동됩니다. 계량실 환경을 모니터링하기 위해 외부 시스템은 해당 공간의 청소 이력, 온도, 습도, 기압에 대한 데이터를 수집할 수 있어야 합니다.
따라서 내부 시스템은 바코드 스캐너, 저울, 프린터와의 연결 기능을 제공해야 했으며, 외부 시스템은 다양한 유형의 센서와 연결할 수 있는 능력이 필요했습니다. 두 시스템 모두에는 터치스크린이 탑재되어야 하고, 물 침투를 방지하는 방수 기능이 포함되어 있어 쉽게 세척이 가능해야 했습니다. 고객이 직면한 주요 과제는 과거 데이터를 컴퓨터 시스템과 통합하는 것과 작업 공정을 실시간으로 모니터링하는 기능을 구현하는 것이었습니다.
솔루션
어드밴텍은 계량 공정을 모니터링하는 내부 시스템과 계량실 환경을 모니터링하는 외부 시스템으로 구성된 솔루션을 제안했습니다. 내부 모니터링 시스템에는 어드밴텍의 IPPC-5211WS 멀티터치 패널 PC가 채택되어, 바코드 스캐너, 저울, 프린터 등 작업대 주변 장치들과의 Bluetooth, RS-232, 이더넷 연결 기능을 제공합니다. IPPC-5211WS는 21.5인치 Full HD 디스플레이, 16:9 와이드스크린 비율, 스테인리스 디자인, 7H 표면 경도, 그리고 IP69K 등급의 방진·방수 기능을 갖추고 있어, 클린룸 환경에 최적화된 장비입니다.
외부 모니터링 시스템으로는 어드밴텍의 UNO-2483G 임베디드 자동화 컨트롤러와 FPM-8151H 산업용 모니터가 제안되었습니다. UNO-2483G는 콤팩트한 팬리스(fanless) 설계, 충분한 처리 성능(4세대 Intel® Core™ i7/i3/Celeron, 최대 1.9GHz), 내장 메모리(4/8GB DDR3L RAM), 그리고 다양한 연결 포트(4 x GbE, 4 x USB 2.0/3.0, 2 x RS-232, 2 x RS-422/485, 1 x VGA, 1 x HDMI, 1 x 오디오 포트)를 지원하는 점에서 선정되었습니다. FPM-8151H는 15인치 XGA LCD 모니터로 LED 백라이트를 사용하며, 전면 패널은 IP65 등급의 방진·방수 기능을 제공하고, IPPC-5211WS와 마찬가지로 스테인리스 디자인을 적용해 클린룸 환경에 적합합니다.
혜택
제안된 모니터링 솔루션은 계량실 내 바코드 리더기, 저울, 프린터, 센서와의 연결을 지원하였습니다. 해당 시스템이 회사의 네트워크에 통합되자, 계량 공정과 계량실 환경에 대한 실시간 모니터링이 가능해졌으며, 이를 통해 생산 리드타임 관리와 이력 추적성 향상에 기여했습니다. 스테인리스 설계와 IP69K/IP65 등급 방진·방수 기능 덕분에 고압수 세척에도 견딜 수 있으며, IPPC-5211WS 모니터는 외부 케이블 연결이 용이한 설계로 유지보수 편의성까지 갖추고 있습니다. 궁극적으로 이 시스템은 정확한 실시간 데이터를 제공하여, 관리자가 계량실에 직접 들어가지 않고도 환경을 모니터링할 수 있게 함으로써, 교차 오염의 위험을 효과적으로 제거할 수 있었습니다.
