소규모·다품종의 맞춤형 생산이 미래 제조 산업의 핵심 키가 될 것으로 예측되고 있다. 더 다양해진 고객의 요구에 대응하는 역량이 제조 기업의 경쟁력을 가르는 가늠자가 된다는 것이다. 바이오테크를 위한 일회용 시스템의 글로벌 선도 제조업체인 ASI는 로크웰오토메이션의 소프트웨어 솔루션을 도입함으로써 다양한 고객 요구에 효과적으로 대응할 수 있는 시스템을 구현했다.
자료제공 | 로크웰오토메이션(www.rockwellautomation.com)

인간 및 동물 세포를 인슐린이나 항생제 같은 의약품으로 만드는 과정은 매우 복잡하고 정교한 작업이다. 세포의 의약품 전환은 생체 재료를 분리하여 추출할 수 있도록 만들어 주는 혼합기에서 이뤄지며, 스테인리스강으로 된 장비는 이러한 공정에서 핵심적인 역할을 한다.

그러나 스테인리스강을 효과적으로 살균하는 작업은 시간도 많이 소요될 뿐 아니라 비용도 많이 요구된다. 이 문제를 해결하기 위해 생명 과학과 헬스케어 기업들은 보다 효과적이고 비용 효율적인 해결책으로 일회용 백을 사용했다. 일회용 라이너를 믹서에 넣고 공정을 진행한 후 폐기한 것이다. 이러한 일회용 라이너 사용은 교차 오염의 가능성을 제거함으로써 스테인리스강 혼합기를 매번 살균해야 할 필요를 감소시키는 동시에 배치 사이의 전환 시간을 크게 줄일 수 있게 했다.

신속한 개별화와 통찰력 확보
바이오테크를 위한 일회용 시스템의 글로벌 선도 제조업체인 ASI(Advanced Scientifics Inc.)는 생명 과학 및 헬스케어 기업들에게 일회용 라이너를 공급하는 공급업체이다. ASI의 경쟁력 중 하나는 고객 요구에 따라 신속하게 제품을 개별화할 수 있다는 점을 꼽을 수 있는데, 이러한 유연성을 유지하기 위해 ASI는 주문량, 봉지 유형, 고객 일정 등 여러 사양에 맞게 라인의 설정을 자주 변경해야 했다.

ASI는 일회용 라이너 생산에 대한 데이터 수집 및 보고 역량과 품질 관리를 향상시키고 각 고객에게 주문 상태에 대한 정확한 최신 정보를 제공하길 원했다. 고객의 요구에 맞추기 위해 생산을 최적화하는 동시에 공정에 대한 높은 가시성을 확보해 고객들에게 공정과 제품 정보를 제공할 수 있기를 바란 것이다.

기존 공정 과정에서 ASI의 운영자들은 여전히 일부 데이터를 수동으로 기록해야 했는데, 다양한 고객을 대상으로 맞춤 생산을 진행하면서 공정의 설정이 자주 변경되는 ASI에서 이는 생산성을 저해하는 사항으로 자리했다. 따라서 ASI는 각 공정의 데이터 수집과 보고 과정을 완전히 자동화함은 물론 실시간으로 각 파라미터에 대한 세부적인 조회가 가능하도록 하는 개선에 나섰다. 공정에 대한 더 많은 제어를 구현하고, 알람 상황에 대한 더 많은 가시성을 확보함으로써 다운타임을 절감하기 위함이다.

제조 공정의 투명성과 가시성은 고객들에게도 중요한 문제였다. 각 제조 공정에 대한 일관성 있는 문서화와 정확성은 생명 과학 및 헬스케어 기업들의 규제 준수에 핵심적인 사항이다. 따라서 ASI는 고객에게 필요한 최종 제품에 대한 세부 정보를 제공할 수 있는 높은 수준의 보고서를 생성해 제공하는 것을 프로젝트의 또 다른 목표로 삼았다.

생산 데이터의 잠재력 발현
ASI에게는 이들 목표를 충족할 수 있는 올바른 소프트웨어가 필요했다. 이를 위해 ASI는 로크웰 오토메이션 PartnerNetwork의 솔루션 파트너인 오토메이티드 컨트롤 컨셉(Automated Control Concepts)에게 로크웰 오토메이션의 FactoryTalk 소프트웨어에 기반한 솔루션을 설계 및 공급해줄 것을 요청했다.

ASI의 루디 파블릭(Rudy Pavlik) 엔지니어링 관리자는 “FactoryTalk 소프트웨어를 선택하는 것은 쉬운 결정이었다. 기존 로크웰 오토메이션 하드웨어와 완벽하게 통합되어 공정에 지장을 주지 않고 최소한의 변경만 하면 될 것이기 때문이었다”고 말한다.

FactoryTalk VantagePoint 소프트웨어는 운영자가 각 런의 여러 지점에서 데이터에 액세스하고 대시보드를 통해 다양한 파라미터를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다. 이를 활용해 ASI는 보다 심도 있는 보고서를 생성, 운영 관리자들이 봉합 압력 및 온도·추세·기계 상태 등 다양한 파라미터를 추적하고 각 라이너별로 품질 관리에 만전을 기할 수 있게 됐다.

또한 운영자들이 라인에 있는 각 장비의 상태를 손쉽게 조회할 수 있다. 이는 장비가 가동되고 있는지, 혹은 유휴 상태에 있는지 아니면 중단이 되었는지 알 수 있게 해 언제 주문이 완료되고 언제 새로운 주문 생산을 시작할지 보다 정확하게 예측할 수 있게 됐음을 의미한다. 더불어 고객들을 위해 생산되는 각 부품별로 기온·압력·시간 등 자세한 수준의 공정 데이터를 포함한 보고서를 신속하게 생성·제공할 수도 있게 됐다.

FactoryTalk Historian Site Edition 소프트웨어는 ASI의 운영자들에게 시간대별 데이터를 기록 및 추적해 운영 추세를 정확히 파악할 수 있게 했다. 파블릭 엔지니어링 관리자는 “라인 전체뿐 아니라 각 장비의 정보가 통합되어 파라미터를 적시적소에서 조정할 수 있기 때문에 공장 전반에서 효율성을 향상시킬 수 있게 됐다”고 말했다.

운영 효율화로 경쟁력 강화
FactoryTalk 소프트웨어를 활용함으로써 운영 공정에 대한 가시성이 향상돼 ASI는 운영을 더 효율적으로 만들고 경쟁력을 강화했다. 고객들은 생산 중에 공장을 방문해 마지막 남은 5개 봉지까지 주문에 대한 세부적인 상태를 조회할 수 있다. 마이클 블레치맨(Michael Blechman) ACC 사장은 “이러한 높은 수준의 정보 제공은 ASI 고객들이 제품의 품질을 직접 확인하고 확신을 가질 수 있도록 해준다”고 말했다.

ASI는 로크웰 오토메이션 소프트웨어가 이미 다운타임을 감소시키는데 기여했다고 파악하고 있다. 이제 ASI는 새로운 데이터를 활용해 의사 결정을 향상시킬 수 있는 방안을 모색하고 있는 중이다.