보쉬 패키징, 장비 엔지니어링 시간 대폭 단축

보쉬 패키징(Bosch Packaging) 은 식품 및 제약 분야에서 포장 솔루션을 제공하는 글로벌 선두기업입니다. 인도 고아(Goa)에 위치한 이 기업은 주로 제빵 및 제과 업계에 수평 형태의 피딩 및 밀봉 장비를 공급합니다. 보쉬 패키징은 완전한 R&D 시설, 엔지니어링 및 사후 지원, 첨단 기술로 장비를 구축하는 정교한 조립 라인을 갖춘 고아의 포장 공장에서 지속적으로 증가하는 인도 포장 시장의 수요를 충족하고자 했습니다.

보쉬 패키징은 광범위한 제품과 글로벌 전문성 기반으로, 다음과 같은 맞춤형 기계 및 장비와 완전한 라인 솔루션을 공급합니다.

• 제품 피딩 시스템
• 흐름 포장 라인
• 취합기

 보쉬 패키징의 엔지니어링팀은 빡빡한 일정 내에 대형 프로젝트를 완수하고 라인 솔루션을 공급해야 하는 등 정해진 목표를 달성하기 위해 지속적으로 도전과제에 직면하고 있습니다.

도전과제

맞춤형 라인 솔루션의 경우, 제품을 하향의 포장 라인으로 공급해주는 제품 배분 시스템(PDS)을 설계해야 합니다. 이러한 시스템을 설계하는데 소요되는 시간이 프로젝트를 정시에 완수할 수 있을지를 판가름합니다. 가장 큰 문제는 유사한 다른 프로젝트들에서 다시 사용될 수 있는 공통적인 엔지니어링 솔루션을 포함시키는 것입니다.

 맞춤화된 프로젝트의 요구사항은 다음과 같이 다양하기 때문에 문제가 발생합니다.

1. 다양한 라인 속도
2. 하향 흐름에 위치한 포장 라인의 수 변동
3. V다양한 흐름 포장 속도와 프름 포장 동역학
4. 제품 배분 시스템에 자동화 적용시 IP 보호

기존 자동화 솔루션이 이러한 요구사항을 해결해주기는 했지만, 각 프로젝트에 장시간의 엔지니어링 시간이 소요되었고, 다양한 프로젝트에서 애플리케이션 코드의 일관성을 유지하는 것이 어려워 유지 및 관리하는데 지장이 있었습니다.

또 다른 문제는 설치 시간이 오래 걸린다는 것이었습니다. 이러한 단점은 MODBUS 통신 네트워크에 존재하는 다수의 노드(드라이브)에서 데이터를 처리하는데 한계가 있었기 때문입니다.

솔루션

보쉬 패키징은 맞춤화된 라인 솔루션 하나에 자동화 시스템을 구현하기 위해 로크웰 오토메이션과 협력했습니다. 로크웰 오토메이션의 애플리케이션 전문가들은 보쉬 패키징의 엔지니어링 팀과 세부적인 대화를 거쳐 심도 있는 분석을 수행하였습니다. 이를 통해 제품 배분 시스템을 구축하면서 직면하는 문제들을 표면화시켰고 보쉬 패키징이 달성하고자 하는 시스템의 광범위한 정의를 수립했습니다.

PDS를 위한 제어 시스템의 KPI:

1. 변동성과 가능성을 고려한 설정 가능한 솔루션 설계 :

• 주요 컨베이어 라인의 속도와 하향 포장 라인의 수
• 햐향 포장 라인 속도와 중단
• 포장 라인에 대기 시간 포함
• 라인 속도에 기반(가변 속도 드라이브 또는 모션 기반)한 아키텍처의 확장성

2. 템플릿에 애플리케이션 코드 캡슐화

• 애플리케이션 라이브러리 생성 및 섹션 전반 제어, 장비제조업체가 선택을 통해 코드 설정 가능
• 모듈형 코드 구조를 도입하여 코드의 재사용성 보장 및 다양한 맞춤형 변수 제공
• 애플리케이션 별 함수 블록 생성(애드온 명령어)

3. Studio 5000 Logix Designer®에 포함된 다양한 수준의 보호 기능으로 애플리케이션 코드의  IP보호 보장

4. 다양한 혜택을 활용하고 미래를 위한 기반을 마련할 수 있도록 강력한 통신 네트워크 도입(Ethernet/IP) : Ethernet/IP는 업계의 표준으로 업계 전반에서 보편적으로 사용됩니다.

정해진 목표를 달성하기 위해, 로크웰 오토메이션은 다음 제품으로 구성된 솔루션을 제안했습니다.

• CompactLogix™ L3컨트롤러
• Ethernet/IP 포트 및 안전 토크 차단(Safe Torque Off)이 포함된 PowerFlex® 525 AC 인버터,
• 분산 IO의 POINT I/O™ 제품군
• Stratix® 이더넷 스위치

결과

로크웰 오토메이션의 애플리케이션 엔지니어들은 보쉬 패키징의 엔지니어링 팀과 협력하여 이들이 직면한 모든 도전과제를 해결하는데 도움을 줄 솔루션을 설계했습니다.

• 광범위하게 사용되는 글로벌 표준인 ISA-S88을 기반으로 모듈형 코드 도입
• IO, 인버터 & HMI에 단일한 Ethernet/IP 네트워크 사용
• 진단 기능 강화
• 설치 및 시운전 시간 감소 및 제품의 시장 출시 가속화
• PowerFlex 525 인버터에 포함된 자동 드라이브 복구(ADR) 기능으로 컨트롤러의 파라미터를 자동 설정함으로써 드라이브 장치의 교체 간소화
• 애플리케이션 IP 보호, 교육 간소화, 유지보수 코드 일관성 확보

 인도 고아에 기반을 둔 보쉬 패키징은 유사 프로젝트의 평균 시간 대비 엔지니어링 시간을 50% 감소하고 아키텍처를 획기적으로 간소화했습니다. 보쉬 패키징은 또한 최신 솔루션을 통해 미래를 위한 경쟁력을 확보하고 커넥티드 엔터프라이즈를 실현할 수 있게 된 것에 대단히 만족하고 있습니다.

CompactLogix, POINT I/O, PowerFlex, Studio 5000 Logix Designer and Rockwell Automation의 상표입니다. Rockwell Automation에 속하지 않은 상표는 해당 회사의 자산입니다.