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스마트팩토리, 인더스트리 4.0@B&R

오늘날 여러 기업들이 인더스트리 4.0의 깃발 아래에서 함께 과시하고 있는 것은 실은 B&R 자체의 생산 설비에서는 거의 10년 동안 공통적 관행이었다. 상부 오스트리아 도시 Eggelsberg에 있는 스마트 팩토리는 2006년부터 완전히 네트워크되어 지속적으로 업그레이드되어 왔다.

인더스트리 4.0 @ B&R
인더스트리 4.0 @ B&R

B&R은 그의 최신 프로젝트로서 산업용 PC의 생산을 최적화하였다. B&R 고객들은 온라인 구성 툴을 사용하여 자신의 PC를 그들의 정확한 규격에 따라 조립한다. 구성의 타당성을 검증한 후에, ERP 시스템은 고유 일련 번호와 함께 자재 명세서를 자동적으로 작성한다.

2천 5백억 가지의 가능성
“수학적으로 말하자면 고객은 2천 5백억 가지 이상의 상이한 하드웨어 구성으로부터 선택할 수 있습니다.” B&R의 글로벌 산업 관리 팀장인 Gerald Haas는 이렇게 말한다. 이것은 소프트웨어 옵션은 전혀 고려하지 않는 것이다. 주문 수량은 대부분 수십 대에서 수백 대에 이른다. “당사의 처리 구조는 주문량과는 무관합니다.” Haas는 말한다. “당사는 단 한대나 1,000대의 batch 주문이나 동일한 효율성으로 생산할 수 있습니다.”
ERP 시스템은 최적화된 주문 처리 일정을 계획하고 물류가 순탄하게 진행되는 것을 보장한다. 창고로부터 들어오는 부품은 제때에 배달된다. 이것은 B&R의 스마트 팩토리가 발휘하는 장점 중 하나이다. Eggelsberg의 공장은 수평과 수직 양 방면으로 완벽하게 네트워크화되어 있다.

인더스트리 4.0 @ B&R

균일화된 단일 네트워크
Haas는 말한다. “우리 솔루션의 특징은 각양각색의 효율성을 갖고 내부적으로 연결된 하위 네트워크의 집단을 사용하지 않는다는 것입니다. 우리가 가잔 균일화된 단일 네트워크는, ERP 시스템뿐만 아니라 모든 기계와 모든 구성품을 통합하는 것입니다.” 그것은 ERP 시스템이 높은 구역의 창고에서 자동화된 보관과 회수 장비를 제어할 수 있는 능력을 준다. ERP 시스템은 그러한 높은 구역의 창고에서 현재의 생산 물량과 예측된 생산 물량에 따라 품목들을 분류하고 재고 수준이 낮아지면 재주문이 이루어지도록 한다.

PC 주문이 작업자 조립 스테이션에 도달할 때에는, 필요한 모든 구성품이 손에 닿을 수 있는 거리에 모인다. 작업자는 각 PC 조립 과정 전체를 통해 화면 설명과 조명 신호에 의해 안내 받는다. 작업 스테이션은 인간 공학적으로 구성되고 작업대는 서로 다른 작업자 높이에 맞춰 용이하게 조정된다.

각각의 모든 PC는 조립 과정 및 그 이후에 반복적으로 시험된다. PC는 정확한 조립 여부의 점검을 받고, CPU와 RAM은 기능 시험과 스트레스 시험을 거친다. 모든 시험이 성공적으로 완료된 후에만 ERP는 PC를 선적을 위한 출고를 허용한다. “결국 우리 고객의 손에 들어가는 모든 제품은 완전무결하게 작동해야 합니다.” B&R 총괄 부장 Peter Gucher의 설명이다.

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빈틈 없는 추적성
Gucher는 이렇게 인정한다. “기능 시험은 우리 회사가 고안한 것은 아닙니다. 그러나 꽤 독특한 것으로 볼 수 있는 것은 제품 하나하나에 대한 완벽한 추적성입니다.” 모든 생산 단계, 모든 시험 및 모든 주요 구성품은 언제든지 재추적이 가능하다. 이러한 추적성은 제품의 전체 수명 주기에 걸쳐 확장된다. 여러 해가 지난 후에라도 PC의 일련 번호만을 기반으로 하여 제품에 대해 수행된 모든 기능 시험 결과를 살펴볼 수 있고 포함된 모든 구성품을 명확히 식별할 수 있다. “이것은 고객에게 또 다른 계층의 확실성을 제공합니다.” Gucher는 설명한다. B&R은 그의 웹사이트에서 제품의 일련번호만을 입력함으로써 기술 데이터와 주문 관련 정보를 검색할 수 있는 서비스 포털을 제공한다. 여기에는 버전 정보, 납품 일자, 보증 상태 외 많은 정보가 포함된다. “우리는 이러한 방법으로 고객이 많은 시간과 노력을 절약할 수 있도록 합니다.” Gucher는 덧붙인다.

실시간 역동성
네트워크된 공장 전체의 통신은 모든 방향으로 작동한다. “X20 모듈이 좋은 실례입니다.” Haas는 말한다. 현재 다양한 라인에서 생산되는 모듈 유형은 200개에 달한다. 모듈이 조립과 시험 및 라벨 부착을 위해 완전 자동화 스테이션에 도달하면, 실시간 SAP 쿼리가 어떤 시험이 필요한지를 결정한다. 기계는 1초 이내에 받아들인 회신을 실행에 옮긴다. 이것은 모든 제품이 그의 일련 번호에 의해 고유하게 식별될 수 있어야만 가능한 것이다.

R&D 엔지니어가 어떤 모듈이 특정한 인증을 받았다는 것을 SAP에 기록했다면 그 유형의 모듈이 우연히 라벨 부착 스테이션에 몇 초 늦게 도착했다 하더라도, 하우징에는 올바른 인증 표시가 레이저 방식으로 인쇄될 것이다. “이것이 최고 수준의 스마트 팩토리 기술입니다.” Haas는 말한다. 물론 완전히 네트워크된 지능형 생산은 상당한 데이터 공유를 발생시킨다. 대형 시스템에서 수집된 데이터는 급속히 기가바이트나 테라바이트 단위까지도 도달할 수 있다. “자동화된 데이터 처리와 분석은 정보화된 결정에 도달하는 데 필수적입니다.” Gucher는 말한다. 바로 그것이 B&R이 자체의 APROL 프로세스 제어 시스템을 사용하여 그의 모든 생산 데이터를 수집하고 평가하는 이유이다.

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언제든 볼 수 있는 OEE 파라미터
APROL에서 전체 기기 유효성(overall equipment effectiveness: OEE)과 같은 파라미터는 언제라도 볼 수 있고 작업 라인, 교대 또는 작업 일 사이의 비교까지 가능하다. Haas는 이렇게 덧붙인다. “APROL로 우리는 언제나 에너지 사용량을 감시할 수 있습니다. 따라서 무엇인가 잘못되면 즉각적인 교정이 가능합니다.”

B&R은 또한 유지보수에 관한 한 기준을 높게 설정한다. B&R은 자체의 포트폴리오로부터 상태 감시 툴을 사용하여 유지보수 작업에 대한 이상적인 시점을 결정할 수 있다. 이로써 너무 일찍 부품을 교체하는 낭비는 물론 교체가 지나치게 늦어져서 기계를 손상시킬 위험을 제거한다. 만약 핵심 파라미터가 정의된 허용 공차를 벗어나면, 직원은 자동적으로 이메일 고지를 받고 노화된 구성품이 고장 나서 계획되지 않은 정지를 일으키기 전에 개입할 수 있다.

새롭지 않은 인더스트리 4.0
Haas는 말한다. “B&R은 이미 2006년에 네트워크화된 스마트 팩토리 생산을 실현하였습니다. 우리에게는 새롭지 않은데 인더스트리 4.0이라는 이름이 주어졌습니다.”


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