OEE 솔루션으로 이탈리아 와인 공장의 장비 가동 중단 시간 단축 및 페이퍼리스 관리 달성

개요

전체 설비 효율성(Overall Equipment Effectiveness, OEE)은 공장 생산 효율을 측정하는 핵심 성과 지표(KPI)입니다. 과거에는 제조업체들이 장비 가용성, 생산 성능, 제품 품질 등 OEE 관련 데이터를 수기로 작성된 종이 양식으로 수집했습니다. 이러한 접근 방식은 인적 오류와 실수가 발생하기 쉬워 생산 성과 결과를 정확하게 해석하기 어려운 경우가 많았습니다. 그러나 OEE 시스템 구축은 간단하지 않습니다. 종종 공장에서 이미 생산 및 품질 검사를 위해 이미 설정된 다양한 기계와 장치들이 존재하며, 새로운 솔루션은 이러한 기존 시스템들과 호환될 수 있어야 합니다.

어드밴텍의 OEE 솔루션은 자동 데이터 수집, 실시간 모니터링 및 교차 시스템 통합 기능을 포함합니다. 이는 수백 가지의 드라이버와 표준화된 프로토콜을 지원하는 개방적이고 유연한 플랫폼으로, 다양한 데이터를 수집하고 모든 종류의 장비와 통합하는 작업을 훨씬 더 간단하게 만듭니다. 시스템 통합자와 최종 사용자 모두가 이를 활용하여 자신들의 목적에 맞는 완전한 OEE 시스템을 신속하게 구축할 수 있습니다.

시스템 요구 사항

이탈리아는 세계에서 가장 오래된 와인 생산 지역 중 하나로, 거의 2천 년 동안 와인을 생산해왔습니다. 국내외에서 치열한 시장 경쟁을 겪고 있는 와이너리는 시대의 흐름에 맞춰 새로운 기술을 활용하여 공장을 관리하고 생산 효율성을 개선해야 합니다. 100년 이상의 역사를 자랑하는 한 와인 공장은 스푸만테(Spumante) 대량 생산을 전문으로 하며, 병입 및 포장 생산 라인에 OEE 시스템을 도입할 계획을 세웠습니다. 이 와인 양조업체는 새로운 시스템이 OEE 및 에너지 소비를 실시간으로 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라, 두 개의 자동화된 생산 라인을 다양한 IT 시스템과 통합하여 페이퍼리스(종이를 사용하지 않는) 운영을 구현할 수 있기를 바랐습니다.

이 프로젝트의 계약자는 OEE 시스템 구현에 풍부한 경험을 가진 이탈리아의 시스템 통합업체인 Net Surfing입니다.  Net Surfing은 와인 공장의 요구 사항을 듣고, 각 병입 단계에서 제어하는 PCL(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러)에서 데이터를 수집하고, 병 포장을 검사하기 위한 비디오 카메라, 압력과 온도를 감지하기 위한 센서, 에너지 소비를 기록하기 위한 전기 미터를 도입해야 한다고 판단했습니다. 또한, 품질 검사 시스템, 장비 자산을 유지하기 위한 CMMS, 주문 관리를 위한 ERP 시스템, 실시간 데이터 및 보고서를 표시하는 원격 모니터링 센터에서도 해당 데이터를 사용할 수 있도록 해야 했습니다.

시스템 설명

어드밴텍에서 제공한 OEE 솔루션은 원격 모니터링 소프트웨어인 WebAccess/SCADA와 지능형 게이트웨이의 조합입니다.  ECU-1051TL은 빈 병 채우기부터 코르크 마개 추가, 라벨링, 포장 및 배송까지의 공정 전반의 에너지 소비를 모니터링해야 하는 요구 사항을 충족했습니다. 센서와 전기 미터의 데이터는 ECU-1051TL 클라우드 기반 지능형 통신 게이트웨이를 통해 수집했으며, PLC, 카메라, 운영 스테이션의 터치 패널, 품질 검사원의 태블릿, CMMS, ERP 시스템, 원격 모니터링 센터까지 추가 장치나 드라이버 프로그래밍 없이 WebAccess/SCADA를 통해 ECU-1051TL에 직접 연결되었습니다.

기능이 풍부하고 강력한 어드밴텍의 WebAccess/SCADA 소프트웨어 패키지는 감독 제어, 데이터 수집, 시각화의 핵심 역할을 합니다.  통합 측면에서 200개의 드라이버, 450개의 컨트롤러 및 다양한 표준 프로토콜(Modbus, OPC UA, OPC DA, Ethernet/IP, DNP3, SNMP, BACnet 등)을 지원하여, OEE 시스템 프로젝트가 다양한 데이터를 손쉽게 수집할 수 있도록 도와줍니다. 개방형 웹 인터페이스 서비스(예: RESTful API와 SignalR)는 시스템 개발자가 프로젝트 요구에 맞게 다양한 타사 소프트웨어 시스템과 통합할 수 있게 합니다.

HTML5 기반 대시보드는 많은 실용적인 위젯을 제공하며, 개발자는 이를 사용하여 직관적인 사용자 인터페이스를 설계할 수 있어, 시각화된 데이터를 한눈에 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 크로스 플랫폼 및 크로스 브라우저 기능을 통해 사용자는 iOS, Android, Windows 플랫폼에서 언제 어디서나 시스템에 로그인할 수 있습니다. 또한 WebAccess/SCADA는 알림 및 경고 기능을 제공합니다.

프로젝트 구현

• WebAccess/SCADA: 브라우저 기반 HMI/SCADA 소프트웨어
• ECU-1051TL: IIoT 애플리케이션을 위한 산업용 통신 게이트웨이, 지능형 프로토콜 변환 소프트웨어인 WISE-EdgeLink 내장

시스템 다이어그램

결론

OEE는 공장 관리에 있어 강력한 도구로, 실시간으로 모니터링할 수 있는 OEE 시스템을 도입하면 관리자가 자원 배분을 효율적으로 최적화하여 설비 및 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이 와이너리는 처음부터 완전한 페이퍼리스 운영으로 업그레이드하기를 원했고, 시스템 전환 이후 생산 라인의 설비 가동 중단 시간이 5~10% 감소하는 성과를 거두었습니다.

다양한 장비와 많은 IT 시스템을 포함하는 공장에서 OEE 시스템을 구축하는 것은 시스템 통합 업체들에게 도전 과제입니다. 이러한 프로젝트는 시스템 아키텍처와 설계를 단순화하기 위해 개방형 환경을 활용해야 합니다. 어드밴텍의 고도로 통합된 ECU-1051TL 클라우드 지원 지능형 통신 게이트웨이와 WebAccess/SCADA는 Net Surfing이 고객의 요구를 완전히 충족할 수 있는 OEE 솔루션을 쉽게 구축할 수 있도록 도왔습니다. 이 솔루션은 또한 향후 새로운 기능 추가 또는 생산 확장을 위한 무한한 가능성의 기초를 마련했습니다.

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