모듈형 포장 라인 – 대량 맞춤화 균형 잡기

특정한 사용자 요구사항과 진화하는 소비자 선호도에 즉각적으로 대응할 수 있는 제조 기기를 제작하기 위한 가장 중요한 요소는 모듈화이다. B&R의 모듈화와 최신 자동화 솔루션에 대한 약속을 통해 기계 제조사인 R.WEISS는 특히 유연성이 높은 포장 솔루션을 개발할 수 있었다.

포장 전문 기업 R.WEISS는 POWERLINK와 최신 B&R mapp 기술을 이용하는 프로그램을 통해 통신하는 표준화된 모듈로부터 맞춤형 포장 라인을 만들었다.
포장 전문 기업 R.WEISS는 POWERLINK와 최신 B&R mapp 기술을 이용하는 프로그램을 통해 통신하는 표준화된 모듈로부터 맞춤형 포장 라인을 만들었다.

음료, 의약품 및 화장품에 대한 맞춤화 그래놀라(granola) 믹스와 개인 맞춤 용기의 인기가 상승하면서 포장업계에서 개인 맞춤 추세가 강력하게 대두되고 있다. 대량 생산을 위해 설계되고 최대의 생산 출력을 위해 제공된 전통적인 생산 라인은 소규모 배치(batch)와 여기에 요구되는 일회성 생산과는 잘 맞지 않는다. 대량 생산 방식의 긴 변경 시간과 융통성 없는 설계는 지나치게 고식적이기 때문에 대량 맞춤화로 알려진 효율과 민첩성 사이의 균형 잡기를 수행할 수 없다.

유럽의 전문 기계 제조사에게 이러한 도전은 새로운 것이 아니다. 동아시아로부터의 상승하는 비용 압력과 점점 더 구체화되는 사용자의 기대로 인해 이들 제조사는 계열 생산 효율로 맞춤화 솔루션을 제작하는 방법을 개발하도록 강요당해 왔다.

B&R의 통합 자동화 플랫폼은 기기 상태와 생산 프로세스에 관한 정보를 생성하며, R.WEISS는 이것을 통계 보고서의 형태로 제공한다.
B&R의 통합 자동화 플랫폼은 기기 상태와 생산 프로세스에 관한 정보를 생성하며, R.WEISS는 이것을 통계 보고서의 형태로 제공한다.

핵심적 요소는 모듈화와 디지털화임이 입증되었다. 기계 모듈이 개발과 생산에서 필요한 효율 수준을 달성하려면 반드시 고도로 표준화되고 일관성 있는 전기적 및 기계적 인터페이스를 제공해야 한다. 각 모듈의 기능을 특정한 작업에 적응시키는 것은 주로 소프트웨어만을 통해서 다루어져야 한다. 이것은 전문 기계 제작사로 하여금 개발 자원을 새로운 기능 및 모듈과 함께 부가가치를 부여하는 데 집중할 수 있도록 한다.

시작부터 모듈화를:
UNIROB 시스템

R.WEISS는 모듈화에 대한 집중이 얼마나 큰 도움이 될 수 있는지를 잘 보여주는 실례이다. 이 회사는 UNIROB 시스템을 개발함에 있어서 표준화된 기계 컴포넌트가 맞춤화 포장 솔루션을 제공하는 데 있어서 관건이 될 것임을 처음부터 잘 알고 있었으며 이것은 광범위한 업계와 지속적으로 변화하는 글로벌 시장의 수요에서 고객들의 독특한 기술적 요구사항과 공간적 제약에 적응하는 데 용이할 것이다.

R.WEISS가 2001년에 개별적으로 포장된 상품을 위한 동사의 최초의 UNIROB 기계를 출시한 이후, 포트폴리오는 설치와 상부 적재로부터 케이스 포장, 밀봉, 라벨 부착 및 팔레트 적재에 이르기까지 포장 프로세스의 모든 단계에 대한 설정 가능한 표준화된 모듈을 제공하도록 지속적으로 성장해왔다.

각각의 모듈은 동일한 기계 하우징을 이용한다. 투명한 대형 보호 도어는 포장 프로세스에 대한 방해 받지 않는 조망과 손쉬운 접근을 제공한다. 파워 서플라이 및 제어 하드웨어는 하우징의 천장에 숨겨져 있다. 각 모듈은 독립적 기계로써 운전될 수 있지만, 모듈화 설계의 엄청난 장점이 제대로 드러나는 것은 이들이 완전한 포장 라인으로써 구성되고 조립되는 경우이다. R.WEISS 상부 적재 및 피커(picker) 라인의 핵심부는 4, 6 또는 7의 자유도를 갖는 표준형 로봇과 고성능 델타 피커(delta picker)를 갖춘 모듈이다. 주변 컴포넌트와 제품과 포장용의 자재 운반 시스템은 그 아래에 위치하게 된다.

사용자들은 혁신적인 지능형 운반 시스템 덕분에 생산 프로세스 설계의 추가된 유연성을 누릴 수 있다. 개별적으로 제어되는 셔틀은 제품과 포장의 자유로이 프로그램 가능한 움직임을 허용하고 R.WEISS 기계로 하여금 포맷, 제품 또는 계절별 요건 사이의 보다 신속한 변경을 가능하게 한다.

효율적으로 통합된 무한한 가능성
사용자에 대한 커다란 장점은 R.WEISS와 같은 기계 제작자에 대한 거대한 도전이며, 이 회사의 설정 가능한 컴포넌트와 모듈의 포트폴리오는 관리될 수 있는 수많은 가능한 조합들의 배열을 보여준다.

델타 로봇과 지능형 셔틀 시스템은 포장 라인 운전에서 최대한의 유연성을 보장한다.
델타 로봇과 지능형 셔틀 시스템은 포장 라인 운전에서 최대한의 유연성을 보장한다.

컴포넌트가 모듈을 구성하고, 모듈이 라인을 구성함에 따라, 모듈화 설계에 대한 최적의 지원을 제공하는 완전히 통합되고 확장 가능한 자동화 솔루션이 없으면, 복잡성은 통제 불능 상태가 되기 쉽다. 수년 동안 이 기계 제작자는 이러한 업무를 B&R에게 맡겨 왔다.

B&R은 그의 자동화 솔루션의 콤팩트한 설계와 탁월한 성능 덕분에 먼저 R.WEISS의 관심을 끌었다. 컨트롤러와 HMI 패널로써의 이중적 임무를 수행하는 B&R의 패널 PC와 같은 조합 장치를 이용할 수 있다는 점은 또 다른 중요한 요소였다. 인버터와 모터를 단일 유닛으로 통합한 ACOPOSmotor와 같은 B&R의 모듈형 솔루션은 제어와 드라이브 기술을 기계 모듈의 설계에 반영하는 것을 허용한다.

그 결과 모듈들을 최종 시운전 전에 시험을 위해 개별적으로 설치하는 것이 가능하다. 포장 전문 기업의 모든 컴포넌트와 기계 모듈들은 고성능 POWERLINK 통신 버스를 통해 네트워크로 구성되고, 광범위한 라인과 다수의 버스 노드를 위한 풍부한 대역폭을 갖추고 손쉽게 확장될 수 있다. 단순한 X20 콤팩트 CPU로부터 하이엔드 산업용 PC에 이르기까지 B&R의 포괄적인 포트폴리오와 확장 가능한 제어 시스템은 R.WEISS에게 모든 상황에 대해 딱 알맞은 하드웨어 플랫폼을 선택할 수 있는 자유를 제공한다.

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