노르웨이에 위치한 포장장비 제조기업인 Tronrud Engineering는 프로그래밍과 디자인 및 조립작업에 소요되는 시간이 기존대비 거의 절반 수준으로 줄어들었다. 지멘스와 함께 매우 유연하고 더 고속으로 장비를 만들어내고 있는 것이다.
같은 크기, 두 배 속도
이 새로운 장비는 포장산업계의 고객들에게 시장출시기간을 단축시키고 극대화된 유연성과 효율성, 더 높은 생산성과 품질을 구현하는 데 도움이 된다. 빠르고 유연하며 신속한 품종교체가 가능한 기계라는 것이 가장 정확한 결론이다.
Tronrud Engineering의 프로그램 엔지니어 Kjell Erik Meier는 “새로운 포장장비 개발은 지멘스의 MCD(Mechatronics Concept Designer)와 TIA Portal(통합자동화포털)을 통해 만들어진 시연모델로 시작됐다”라며 “이러한 형태의 접근은 서로 다른 비즈니스 부서에서의 여러 영역의 프로젝트팀들을 개발단계에서 협업할 수 있게 도와준다”고 말했다.
또한 제너럴 매니저 Erik Hjertaas는 “이번 프로젝트에서 디자인, 기구설계 및 프로그래밍을 동시에 진행하며 시장 출시기간을 획기적으로 단축할 수 있었다”라며 “또 다른 프로젝트에서는 약 두 달, 20%가량의 기간을 단축할 수 있었다”고 말했다.
새로운 제품을 디자인 하고 목표를 달성하는 작업은 매우 빠르게 진행됐다. 목표는 현재 사용되고 있는 분당 160개의 백을 포장할 수 있는 장비를 대신해 분당 300개의 플로우 랩 백을 포장할 수 있는 장비를 만드는 것이었다.
물론 기존장비대비 큰 공간을 차지해서는 안됐다. 새로운 장비는 다양한 형태의 포장 백과 상자에 적합해야 하기 때문에 높은 유연성도 요구됐다. 지멘스의 Sinamics servo drive와 Fail Safe 사양의 고기능 Controller는 빠르고 컴팩트 하면서도 서로 다른 종류의 제품에 대한 포장이 가능하게끔 했다.
디지털 트윈, 동시 프로세스 진행
새로운 장비의 개발에 디지털 트윈 기법을 사용하는 것은 프로젝트에 대해 진행하는 동안 끊임 없이 디자이너와 엔지니어, 프로그래머가 동일 프로젝트에 대해 아이디어와 경험을 공유할 수 있게 한다.
이는 결국 장비 메이커에 프로그래밍, 디자인, 조립시간을 약 50% 가까이 절감시켰다. NX MCD와 TIA Portal에 의한 가상 시운전으로 실제 시운전 시간 또한 단축시켰다. Tronrud Engineering의 PLM Manager인 Tor Morten Stadum는 “디자인 단계에서 약 10%. 그리고 시운전 단계에서 20~25%가량의 시간을 절약할 수 있었다”고 말했다.
제품과 연관된 모든 부품들이 가상환경에서 디자인됐기 때문에 디지털 트윈을 이용해서 장비와 연관부품의 움직임을 완벽하게 재연하고 각각의 부품들이 서로 어떤 영향을 끼치는지 확인할 수 있다.
또한 PLC 프로그래밍 툴인 TIA Portal을 통해 실제 적용 시 치명적일 수 있는 충돌 문제를 컴퓨터 안에서 미연에 잡을 수 있었다. 새로운 장비의 가상 시운전 책임자인 Kjell Erik Meier는 “시각화, 제어프로그램, 드라이브 제어 등 환경을 동일한 플랫폼의 소프트웨어 환경에서 접근 할 수 있다는 건 정말 환상적이다”고 말했다.
이와 함께 지멘스의 클라우드 기반의 개방형 운영 시스템인 마인드스피어를 통해 장비의 상태 데이터 분석 및 문서화를 진행하고 있다. 수집된 장비 데이터를 통해 장비성능의 디지털 트윈을 수립하고 보다 심화된 장비최적화 및 예지 보전 행위를 위해 사용된다.
이를 통해 Tronrud Engineering는 고객에게 새로운 서비스를 사업모델로 제시하고 있다.
CEO Tronrud는 “디지털화는 정말 엄청난 기회”라며 “중요한 것은 도전을 두려워하는 것보다는 획득할 수 있는 모든 장점을 부가가치 창출을 통해 가져오는 것”이라고 강조했다.
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