유한킴벌리, 티슈 공장을 현대적 분산제어시스템(DCS)으로 마이그레이션

배경

유한킴벌리는 1970년 유한양행과 미국 기업 킴벌리-클락의 합작 벤처로 설립되었습니다. 유한킴벌리는 현재 한국의 일상 생활에서 중요한 부분이 된 여러 가지 다양한 개인 생활용품을 출시한 최고의 기업입니다.

유한킴벌리는 오래 전부터 모든 연령대의 사람들에게 더 위생적이고 활동적인 삶을 영위하는 데 도움이 되는 상품을 제공하는 데 주력하면서 한국 소비자들의 건강과 웰빙에 기여하고 있습니다.

과제

유한킴벌리의 김천 공장은 아시아 최고의 개인 위생용 화장지 제조 시설로 티슈, 휴지 및 키친 타월을 포함한 가정용품을 생산합니다.

욕실용 종이 수건에 대한 수요가 빠르게 증가함에 따라 미국에서 원재료를 수입해 김천 시설에서 가공하고 포장하는 방법은 더 이상 효율적이지도, 효과적이지도 않았습니다.

내부적으로 원재료를 생산해야 했던 유한킴벌리는 미국 시설에 있는 타월 장비를 김천으로 옮기는 프로젝트를 수행하기로 결정했습니다.

이를 위해서는 대대적인 업그레이드가 필요했습니다. 이 생산 프로세스 내에서 유한킴벌리는 레거시 분산제어시스템(DCS)인 Honeywell의 PlantScape를 운영하고 있었습니다. 교체용 부품을 찾기가 어려웠고, 부가적인 장비 안전 옵션, 최신 프로세스 솔루션과 안전 제어를 포함한 복합 시스템 등 유한킴벌리가 원했던 효율성 개선에 필요한 업데이트된 기능을 얻기는 거의 불가능했습니다.

게다가 생산 목표 달성을 위해 가동 중단 시간 없이 신속하게 새 시스템으로의 마이그레이션을 완료해야 했습니다.

솔루션

유한킴벌리는 생산성과 안전을 높이기 위해 시설의 레거시 제어 시스템 교체 작업과 아키텍처 현대화 작업을 시작했습니다.

유한킴벌리는 전체 생산 라인 및 레시피 기능을 제공하여 레거시 DCS에서 발생했던 품질 및 일관성 문제를 해결하는 통합 시스템을 원했습니다. 기존 시스템은 복잡했기 때문에 새로 설치되는 시스템은 사용자 친화적이고 간단히 사용할 수 있어야 한다는 점이 중요했습니다.

유한킴벌리는 로크웰 오토메이션과 다른 자동화 공급업체를 선정하여 컨트롤러, HMI 및 장비 안전이 포함된 시스템 전환을 추진했습니다. 또한 PlantScape에 사용되는 애플리케이션을 분석하고, 이러한 애플리케이션을 로크웰 오토메이션 플랫폼에서 설계, 마이그레이션, 설치 및 운용하는 방법을 고려했습니다.

PlantPAx는 로크웰 오토메이션 통합 아키텍처 시스템을 기반으로 하며, 통합 프로세스 및 개별 솔루션을 제공합니다. 유한킴벌리의 경우, 제어 기술, 애플리케이션별 비쥬얼라이제이션을 위한 HMI 소프트웨어, 작업자를 위한 장비 안전 장치, 시스템을 EtherNet/IP에 연결하기 위한 통신 인터페이스 애플리케이션 등이 프로세스 자동화 플랫폼에 통합되어 있습니다.

새로운 프로세스 컨트롤 시스템은 Allen-Bradley® ControlLogix® 컨트롤러(PAC)를 중심으로 합니다. ControlLogix PAC는 일반적인 컨트롤러와 달리 개발 툴, 네트워크 프로토콜 및 서비스 지향 아키텍처를 활용하는 복합 제어 기능을 제공하므로 유한킴벌리 공장 전체에서 사용 가능한 완전히 통합되고 확장 가능한 제어 플랫폼이 되었습니다.

핵심 이점은 통합 아키텍처 기반의 현대적 분산제어시스템(DCS), PlantPAx 및 장비 안전 제어 기능을 갖춘 안정적인 단일 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 산업용 네트워크 하나를 통해 제공한다는 점입니다. EtherNet/IP.

마이그레이션 프로세스를 가속화하고 일관성을 유지하고 설치 시간을 줄이기 위해 고객은 PlantPAx 프로세스 객체 라이브러리를 사용했습니다. 이 라이브러리는 단순하고 사용하기 편리하며 작업자가 시스템 설치 및 테스트 시간을 최소화할 수 있도록 합니다. 결과적으로 이 솔루션은 생산 효율성을 향상하고 스타트업 프로세스 속도를 높이고 출시 기간을 단축했습니다.

로크웰 오토메이션 글로벌 프로세스 기술 컨설턴트(GPTC) 팀은 분야 전문 지식을 통해 Chumdan FA, 로크웰 오토메이션 프로세스 솔루션 통합(SI) 엔지니어, 그리고 유한킴벌리 작업자를 교육, 이들이 새 시스템에 적응하도록 돕고 기능을 활용하는 법을 습득하도록 했습니다. 이 팀은 잘 정의되고 전략적인 기술 마이그레이션 과정 내내 유한킴벌리를 이끌었습니다.

결과

로크웰 오토메이션 PlantPAx 프로세스 객체 라이브러리는 구현 시간을 두 달 단축했으므로 PlantPAx는 예정된 시간보다 조기에 설치되었습니다. 작업자들은 즉각 더 쉬워진 운영 절차를 활용했습니다.

예를 들어 구형 시스템처럼 로직 프로그램을 하나씩 확인하는 대신 작업자는 페이스플레이트를 통해 장비의 운영 조건을 확인 및 변경하고 인터록 상태를 안전하게 볼 수 있습니다.

플랫폼 하나에서 원활하게 마이그레이션이 완료되었고, 예비 부품 및 교육 비용이 대폭 절감되었습니다. 또한 PlantPAx는 향상된 장비 안전에 대한 고객의 요청을 충족하는 동시에 총 소유 비용(TCO)을 낮추었습니다.

이 솔루션이 가능했던 원동력은 로크웰 오토메이션 통합 아키텍처가 PlantPAx DCS와 GuardLogix 안전을 EtherNet/IP 네트워크에서 실현한 것입니다.

위에서 언급한 결과는 유한킴벌리가 로크웰 오토메이션의 제품과 서비스를 타 제품과 함께 사용하여 얻은 결과입니다. 구체적인 결과는 고객마다 다를 수 있습니다.