일괄처리에 대한 플레이북 (1)
일괄처리에 대한 플레이북 (1)
  • 윤진근 기자
  • 승인 2014.04.30 15:40
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식품·음료·제약 산업을 위한 자동화의 핵심
오늘날은 새로운 기술이 범람하고 있다. 자동화 기술과 정보 기술 역시 그렇다. ‘과학이 우리를 기다려주지 않는다’는 말이 나올 정도다.
자료|오토메이션 월드

 
목차
1. 레시피 관리 및 일괄처리 소프트웨어
1) 레시피 관리 균형을 위한 아홉 가지 팁
2) 레시피 관리에 필요한 일곱 가지 팁
3) 재사용 코드로 레시피 관리 간소화하기
4) 활성성분(Active Ingredients) 관리를 위한 네 가지 제언
5) ISA-88: 제어 변경 시에도 레시피 변경사항을 지켜라
6) 일괄처리 소프트웨어 선택을 위한 네 가지 요소들
7) 일괄처리 소프트웨어를 선택하는 여덟 가지 기준
8) 더 나은 일괄처리를 위한 다섯 가지 팁

 
1) 레시피 관리 균형을 위한 아홉 가지 팁
식품 업계를 비롯한 다양한 제조업체들은 여러 지방, 혹은 다른 나라에 퍼져있는 공장의 소프트웨어 및 시스템을 표준화하고자 노력하고 있다. 동시에 레시피 관리 유용성을 더욱 높이려는 노력도 기울이고 있다.
전체 시스템의 균형을 유지하기 위한 몇 가지 권장사항을 소개한다.

1. 단계적 개발
일괄처리 구조를 구현하기 위해서는 되도록 적은 단계(Phases)를 사용하는 편이 좋다. 단계가 적을수록 유연성은 기하급수적으로 높아진다. 

일괄처리 수행 시스템은 개발 환경을 돕는다. 시스템을 실행하는 동안 제어 관련 레시피를 제작해 새 마스터 레시피로 저장할 수 있다. 몇 개의 레시피와 적은 작업단계 그리고 라이브러리로부터 불러들인 작업들만으로도 제품 제조 중에도 레시피를 조절할 수 있다. 아무것도 없는 상태에서 레시피를 만들어야 하거나 기존 레시피의 구조 혹은 매개변수를 조절함으로써 개선해야 하는 경우 모두에 유용하다. 만들어진 레시피는 새로운 마스터 레시피로 저장하거나 기존 마스터 레시피에 덮어쓸 수 있다.

2. 분할 화면
레시피 화면은 운영 설명서 및 문제해결 설명서를 기반으로 정보를 표시한다. 레시피 화면에 분할 화면 기능을 적용하면 한 화면에 특정한 화면들을 띄워 확인하는 동시에 다른 화면을 통해 전체 프로세스 및 순차적 단계를 볼 수 있다. 화면 크기가 크고 색상 및 글꼴이 균일할수록 정보를 쉽게 접할 수 있으며, 작업자의 실수가 줄어든다.

3. 레시피 제어 유지
레시피 집중 제어는 이제 공장 운영에 필수 요소가 되었다. 각 공장마다 레시피를 서로 다른 방법으로 유지하기보다는 중앙(혹은 제어) 데이터베이스를 통해 공유하는 것이 바람직하다. 레시피를 변경하거나 사용가능한 매개변수를 조절할 수 있는 권한을 가진 작업자를 제한하는 것이 중요하다. 잘못된 레시피 변경으로 인한 실수를 최소화할 수 있기 때문이다. 유형자산의 지적재산권을 보호하는 것 역시 중요하다. 

중앙 관리실에서 각 공장으로 레시피를 전송하는 방법이 바람직하다. 이 과정은 무선으로 이루어질 수도 있다. 단, 무선으로 수행할 때엔 새 레시피가 이전 레시피를 완전히 대체할 때까지 버퍼를 유지하는지 확인해야 한다.

4. 전환 작업 단순화
신속한 자동 작업 전환을 위한 표준인 ISA S88 표준을 따르는 것이 좋다. 각 전환 작업 과정을 명확하게 규정해야 한다. 또 이 작업을 작업자가 관찰할 수 있는 것이 바람직하다. 특정한 공정 셀이 골칫거리인 경우에는 일단 전체 작업에서 분리한 뒤 분석 및 수정 작업을 거칠 수 있다. 수정할 수 있는 범위는 진행 과정을 새로 정의하는 것에서 시작해 장비 개선 그리고 공정자동화 변경까지 다양하다. 작업 전환 과정에서 시설이나 설비 재조립 등이 필요 없다는 것 또한 장점이다.

분류가 잘못된 CM·EM·단계 및 여타 수치들은 번거롭고 느리고 다루기 힘든 레시피 혹은 유연하지 못한 레시피를 야기한다. 이 문제를 해결하기 위한 실마리는 ISA-88 및 ISA-106TR 규정 안에 있다.

5. 프로그램 실험
공정 레시피 제어 프로그램은 보통 기술자들이 개발한다. 하지만 기술자들 중 대부분이 공정에 대해 이해하고는 있지만 프로그래밍 문제에 대해서는 고려하지 않고 있다.

레시피 기술에 대한 공통적 형식을 갖춤으로써 프로그래머의 주관적인 해석에 대한 불확실성을 방지할 수 있다. 레시피 기술 형식을 갖추는 것은 레시피 기반 공정을 실험하는 데에 효율적이다. 지정된 레시피를 구현하는 프로그램 작업에 대해 설명할 수 있기 때문이다. 레시피 제작자가 레시피 기술 형식 없이 처음 레시피를 시연하고 나면 차후 레시피 기록을 변경해야 할 가능성이 높다. 실험 과정이 필요한 이유다.

6. 재료 분리
변경된 사항들이 오염되거나 서로 섞이지 않도록 주의해야 한다. 각 요소들을 서로 분리해두어야 하는 것. 작업 내용을 바꿀 때에는 형상화기·충전기기·밀봉기기 등을 철저히 세척해야 한다. 작업 내용을 변경하고 나면 혼합물 구성요소를 검사하기 위해 일괄처리 작업을 실행하는 것이 바람직하다. 소프트웨어를 변경할 때에는 기존 소프트웨어에 담겨있던 항목을 모두 바꾸는 것을 고려해야 한다.

7. 데이터베이스 관리
레시피 관리 소프트웨어는 각 지역·국가·시기마다 상이한 표준을 기반으로 해야 한다. 유동적인 관리 기준을 충족해야 함을 의미한다. 

하지만 표준에 따라 레시피를 분류할 때에는 동일한 데이터베이스를 기반으로 하는 것이 일반적이다. 데이터베이스·이름·분류 등을 개발 및 정의하는 방법이 중요한 이유다. 식품 성분 및 조리법 등을 분류할 때에는 각기 다른 데이터베이스가 필요하다. 제조업체와 유통업체 그리고 소비자에게 데이터베이스를 제공하는 것 역시 중요하다. 당뇨병 및 알러지에 대한 정보 등을 예로 들 수 있다.

8. 개방성 및 확장성
가능한 한 개방형 플랫폼을 고수하는 것이 좋다. 또한 적절한 상품을 제공함과 동시에 원활한 지원 및 서비스를 보장하는 공급업체를 찾는 것이 바람직하다. 시스템 업그레이드나 확장이 용이한지도 확인해야 한다. 또한 업그레이드를 고려할 때에는 항상 전력 관련 조사를 실시해야 한다.

 
2) 레시피 관리에 필요한 일곱 가지 팁
유연한 모듈식 레시피 관리는 일괄처리 시스템의 효율을 높인다.
모범적인 운영을 위한 팁은 다음과 같다.

1. 모듈러 및 유연한 일괄처리를 통합한 물리 모델을 만든다.
2. 공정제어 시스템 부품과 공정제어 시스템 소프트웨어 등의 다양한 구성요소를 적절하게 연결해야 한다.
3. 장비 정지시간을 최소화하기 위해서는 유연한 물품 이동경로 관리체계가 필요하다.
4. 레시피 관리를 지원할 자재 추적 및 관리 시스템을 만든다.
5. 일괄처리 공장 모델을 개발하고자 한다면 ISA S88 일괄처리 표준을 따른다.
6. 레시피 모델을 설계할 때에는 모든 시설을 공유할 수 있도록 설계해야 한다. 이를 통해 공정제어장치가 제공하는 정보 실행시간 등을 얻을 수 있다. 이 정보는 생산 공정 흐름을 정의하는 데에 필요하다.
7. 공정 일괄처리 소프트웨어는 공정제어 시스템이 제공하는 실행 관련 상태 자료에 접속할 수 있어야 한다. 일괄처리과정 중의 단계에서든 접속할 수 있어야 함은 물론이다.

☞ 다음호에 계속

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