TIAPortal + MCD: 가상시운전 및 효과적인 장비 예측(Tronrud Engineering 노르웨이)

포장 장비 산업계에서 Tronrud Engineering에게 고객의 요구에 신속하고 유연하게 대응 하는 것은 이제 매우 쉬운 일이 되었습니다. 지멘스와 함께 일하면서, 이 노르웨이에 위치한 포장 장비 메이커는 기존 대비 거의 절반의 시간을 투자 해서 프로그래밍과 디자인 그리고 조립 작업을 매우 유연하고 더 고속의 장비를 만들어내고 있습니다.

높은 하늘에서 본 구름과 풍경을 앞에 두고 CEO인 Olav Tronrud는 이야기 합니다. “나에게 하늘을 날아 이동 한다는 것은 단순히 A에서B 지점으로 움직이는 것을 의미 하지 않습니다.” 이 노르웨이 장비 메이커의 CEO는 하늘에서 내려 본 풍경을 보며, 새롭고 놀라운 기회를 발견하며, 예측을 합니다. “날고 있을 때면 나의 마음이 환기 됩니다. 그것이 내가 새로운 아이디어를 얻는 방식 중 하나입니다.” 그리고 그 중 하나의 아이디어는 세계에서 가장 빠른 포장기의 개발로 이어지게 됩니다.

같은 크기 두 배의 속도

이 새로운 장비는 포장 산업계의 고객들에게 시장출시시간의 단축, 극대화 된 유연성과 효율성 그리고 너 높은 생산성과 품질을 구현 하는 데에 도움이 됩니다. 결과적으로 가장 시급한 요구사항은 빠르고 유연하며, 신속한 품종의 교체를 가능하게 하는 기계라는 것이 가장 정확한 결론이 됩니다. Tronrud Engineering의 프로그램 엔지니어 Kjell Erik Meier씨는 이야기 합니다.  “이 새로운 포장 장비의 개발은 SIEMENS의 MCD(Mechatronics Concept Designer(MCD)와 TIA Portal(통합자동화포탈)로 만들어진 시연 모델로 시작 되었습니다.” 이러한 형태의 접근은 서로 다른 비즈니스 부서에서의 여러 영역의 프로젝트 팀들을 개발 단계에서 협업 할 수 있게끔 합니다. 또한 제너럴 매니저 Erik Hjertaas은  아래와 같이 이야기 하기도 했다.

 “디자인, 기구설계 그리고 프로그래밍을 동시에 진행 하면서 우리는 시장 출시 기간을 드라마틱하게 단축 할 수 있었습니다. 또 다른 프로젝트에서는 약 20%가량의 기간을 혹은 2달 가량의 기간을 단축 할 수 있었습니다.”

새로운 제품을 디자인 하고, 근본적인 변화를 만들어 목표를 달성 하는 것은 매우 빠르게 진행 되었습니다. 목표는 현재 사용 되고 있는 분당 160개의 백을 포장 할 수 있는 장비를 대신 해서, 분당 300개의 플로우 랩 백을 포장 할 수 있는 장비를 만드는 것이었습니다. 물론 그러면서도 기존의 장비 대비 많은 공간을 차지 해서는 안 되었습니다. 새로운 장비는 다양한 형태의 포장 백과 상자에 대응 하여야 했기 때문에 매우 높은 유연성도 요구 되었습니다. Siemens의 Sinamics servo drive와 Fail Safe 사양의 고기능 Controller는 궁극적으로 빠르고, 컴팩트 하면서도 서로 다른 종류의 제품에 대한 포장이 가능하게끔 하였습니다.

Virtual Commissioning(가상시운전) 덕분에 실제 시운전에 소요 된 시간은 매우 짧아 졌습니다.

디지털 트윈 개념은 병렬적 작업을 가능하게 합니다.

새로운 장비의 개발에 디지털 트윈 기법을 사용 하는 것은 동일 프로젝트에 대해 진행 하는 동안 에도 끊임 없이 디자이너들과 엔지니어들 그리고 프로그래머들이 동일 프로젝트에 대해 동시에 아이디어와 경험을 공유하며 적용 할 수 있게 합니다. 이는 결국 장비 메이커에게 프로그래밍, 디자인 시간과 조립 시간을 약 50% 가까이 절감 할 수 있게끔 하였습니다. 또한 NX MCD와 TIA Portal에 의한 가상 시운전으로 실제 시운전 시간 또한 더 짧아질 수 있었습니다. Tor Morten Stadum, Tronrud Engineering 의PLM Manager는 서로 다른 팀 간의 병렬 작업에 의해 결과적으로 개발 시간에 많은 단축이 있었다고 게산 합니다.: “우리는 디자인 단계에서 약 10%. 그리고 시운전 단계에서 20에서 25퍼센트 가량의 시간을 절약 할 수 있었습니다.”

기계 및 연관 된 모든 부품들이 가상 환경에서 디자인 되었기 때문에 디지털 트윈을 이용해서 장비와 연관 부품의 움직임을 완벽하게 재연하고 각각의 부품들이 서로 어떤 영향을 끼치는지 확인 하는 것이 가능했습니다. 실제 환경에서느 치명적이었을 충돌 등의 문제는 오직 컴퓨터 안에서만 일어났습니다. 또 다른 효율성은 PLC 프로그래밍 툴 TIA Portal에서 나타났습니다. “시각화, 제어프로그램, 드라이브 제어 등의 환경을 동일한 플랫폼의 소프트웨어 환경에서 접근 할 수 있다는 건 정말 환상적입니다.” 라고 Kjell Erik Meier, 새로운 장비의 가상 시운전 책임자는 이야기 했습니다.

더불어서 이 노르웨이의 장비메이커는 마인드스피어 Siemens의 클라우드 기반의 개방형 운영 시스템을 통해서, 장비의 상태 데이터 분석 및 문서화를 진행하고 있습니다. 수집 된 장비 데이터를 통해 장비 성능의 디지털 트윈을 수립하고, 이렇게 새로 수립 된 지식은 보다 심화 된 장비최적화 및 예지 보전 행위를 위해 사용 됩니다. 지금 이 회사에서는 고객들을 상대로 이러한 형태의 새로운 서비스를 사업 모델로 제시하고 있습니다. CEO Tronrud의 언급에 의하면, 이 회사는 그러한 유형의 디지털화의 경쟁력을 심화 하는 것으로 새로운 기회를 찾는 것에 집중 할 것으로 보입니다. 그는 이야기 합니다. “디지털화는 정말 엄청난 기회입니다. 중요한 것은 도전을 두려워하는 것보다는 획득할 수 있는 모든 장점을 부가가치 창출을 통해 가져오는 것입니다.”

www.siemens.com/tiaportal

www.siemens.com/s7-1500

http://www.plm.autmoation.siemens.com/nx

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