2012-02-08

[성공 스토리] 볼보 자동차 차체라인, iX 시각화 솔루션을 통해 생산속도 증대

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볼보 자동차 차체라인, iX 시각화 솔루션을 통해 생산속도 증대

도로 교통량과 마찬가지로 계획, 이동, 속도 또한 자동차를 생산할 때 매우 중요하다. 볼보 자동차(Volvo Cars)는 플로우를 최적화하기 위해 베이어 일렉트로닉스(Beijer Electronics) HMI 솔루션인 iX를 이용하고 있으며, 그 결과 차체 제조공장을 합리적으로 운영할 수 있게 되었다.


제공. 베이어 일렉트로닉스, http://www.beijerelectronics.se/
스웨덴 자동차 산업의 중심지는 베스트라 예탈란드(Vastra Gotaland)이다. 구텐베르그(Gothenburg)에 위치한 볼보 자동차는 XC90, S80, V70 등과 같은 대형 차량을 만들고 있다. 이들 제품의 소형 모델인 C30, V50, S60, XC60은 벨기에 주도인 겐트(Ghent)에 있는 설비에서 생산되고 있다. 토슬란다(Torslanda) 공장은 현재 41개 국적의 약 3천명의 직원들이 근무하고 있으며, 실제로 이 공장은 근접한 3개의 공장이 서로 연결된 것이다. 첫 번째 공장에서는 차체를 생산하고, 다음 공장에서는 도색 작업이 진행되며, 마지막으로 어셈블리가 이뤄진다. 볼보 자동차의 생산량은 주문에 따라 달라진다.

수년 간 자동차 업계의 불황 이후 지금은 확실한 수요증가 추세가 이어지고 있다. 경기회복과 질리(Geely)의 볼보 매입, 그리고 새로운 V60 모델 출시 등은 전반적으로 확대되고 있는 낙관론에 힘을 실어주고 있다. 존 셀렌더(John Selander)는 “비록 여러 곳에 걸쳐 소량의 유보 재고만을 보유하지만, 공장 전반의 플로우는 생산 속도에 절대적으로 중요하고 또한 수익성 측면에서도 마찬가지다.”고 말하고, 차량 한대를 생산하는데 각 공장에서 3일 정도가 걸린다고 설명했다.

안드레스 페터슨(Andreas Pettersson) 및 토마스 번헤드(Thomas Bernhed)와 함께 존 셀렌더는 차체 공장의 자동화 시스템을 더욱 발전시키기 위해 개발 및 유지관리를 담당하고 있다. 3명의 동료들은 해마다 16만대의 차량을 생산하고, 또한 운전하는데 안전하면서도 편리한 차량을 만들기 위한 팀 활동에서 핵심적이면서도 중요한 역할을 수행하고 있다.

최적화된 플로우

존 셀렌더는 2-쉬프트 시스템이 작동하고 있는 차체 공장이 놀라울 정도로 조용했으며, 긍정적 요소들을 극대화할 수 있었다고 강조했다. 그린 컬러로 된 모든 스테이션을 볼 수 있는 46인치 모니터를 통해 판단이 가능하며, 곧바로 모든 것이 제대로 작동되도록 할 수 있다. 대체로 수십 인치 혹은 더 큰 스크린이 공장내의 여러 곳에 설치되어 있다. 모든 직원들이 생산 상태를 쉽게 모니터링할 수 있도록 하는 것은 전략적으로 중요하다. 존은 “생산라인에서 예상되는 모든 문제들과 장애요인들을 신속하게 식별하도록 함으로써 설정 시간을 줄이고 플로우를 최적화할 수 있었다.”고 말했다.

대형 스크린은 마스터 시스템으로 SattLine 타입의 노후된 SCADA 프로그램을 베이어 일렉트로닉스의 iX로 대체한 지난 2009년 가을에 진행된 기술 향상의 결과 중 하나이다.

업그레이드는 개발 및 지원을 활용할 수 있도록 현실에 발맞춰 이뤄진다. 토마스 번헤드는 “마스터 SattLine 프로그래머를 찾는 일은 갈수록 어려워지고 있으며, 동시에 iX에서 제공되는 벡터-기반 그래픽 같은 기능은 더욱 매력적으로 다가오고 있다.”고 설명했다.

완벽한 제어

차체 공장의 전체 제조공정은 상근 직원들이 근무하는 ‘브리지’를 통해 영구적으로 모니터링 된다. 과거에 이 브리지는 설비 전체를 관찰하기 위해 공장 현장 위에 세워진 간단한 브리지였다. 오늘날의 브리지는 첨단 기술이 가득 차 있는 보통의 사무실로, 오퍼레이터는 모니터와 비디오 카메라를 통해 완벽하게 제어할 수 있다. HMI 프로그래밍을 책임지고 있었던 토마스 번헤드는 “오퍼레이터의 개요 스크린은 공장에 있는 대형 화면상에 보여지는 것과 동일하다.”고 설명하고, 여러 스테이션을 보다 상세하게 볼 수 있도록 클릭 만으로 쉽게 처리할 수 있는 방법을 보여주었다.
윈도우-기반 개발 툴인 iX Developer를 이용해 생산 모니터링을 위한 직관적 마스터 시스템을 만들 수 있다. 사용 편의성 또한 광범위한 사용 영역에 걸쳐 입증되었다. 관리 직원들과 매니저는 생산 상태를 모니터하기 위해 내부 데이터 네트워크로 로그인한다. 토마스 번헤드는 iX Developer에 최고점을 주었다.

그는 이 툴은 프로그래머에게는 구조적이며 사용이 편리하다고 언급하고 “불과 몇 주 만에 초기 버전의 어플리케이션을 만들 수 있었으며, 이후 더 많은 기능과 스크린을 확장하고 보강했다.”고 밝혔다.
안드레스 패터슨은, 볼보 자동차는 iX 개발이 진행되는 동안에도 파일럿 버전 테스트를 위해 베이어 일렉트로닉스와 함께 작업했다고 설명했다. iX가 제공하는 내재된 가능성들에 감명을 받은 볼보 자동차는 즉각적으로 이 애플리케이션을 구현하기 시작했다. 안드레스는 “운영 안정성에 대한 엄격한 요구들이 iX 동작에 대해 우리가 생각했던 바를 모두 말해 준다.”고 밝혔다.

MELSEC iX HMI

운영 안정성과 품질은 수년 동안 이어온 볼보 자동차와 베이어 일렉트로닉스 간의 관계를 말해 준다. 차체 공장에 최초의 베이어 일렉트로닉스의 PLC가 설치된 것은 지난 1993년으로, 세월이 흐르면서 고장이 난 경우는 그리 많지 않다.

공장의 로봇이나 프레스 및 용접기, 운송 시스템은 현재 MELSEC 제품군인 약 350개의 PLC 장치를 통해 제어되고 있다. 이러한 제어장치는 오퍼레이터 터미널 수 보다 적거나 많다. 안드레스 패터슨은 “우리는 MELSEC를 이용해 표준화했고 소형 FX 유닛에서 System Q에 이르기까지 모든 것을 갖추었다.”고 말하고, 오퍼레이터 터미널과 주파수 인버터 또한 베이어 일렉트로닉스에서 공급한 것이라고 설명했다. 이러한 특정 경우의 PLC 환경이 극도로 균일화되어 있다 하더라도 개방형 아키텍처에서도 iX를 선호한다. HMI 솔루션은 오퍼레이터 패널과 PC 모니터 상에서 모두 동작하며, 광범위한 제어 시스템과 함께 운영된다.


‘브리지’를 통해 안드레스 패터슨(Andreas Pettersson)이 차체 공장을 세밀히 모니터하고 있다.

SQL 데이터베이스와의 실시간 데이터 공유와 써드-파티 장비 및 다른 IT 시스템과의 OPC 통신 또한 전혀 문제가 되지 않는다. iX 발표회의 모든 것들은 의심할 여지없이 관심을 촉발시켰다. 토마스 번헤드는 “우리들이 바라는 많은 것들이 최종 제품에서 달성되었다. 지금까지 그래왔던 것처럼 베이어 일렉트로닉스와 유익하고 개방된 의견을 교환해 나갈 것이며, 탁월한 지원을 받을 것”이라고 언급했다.

최적화된 개방형 HMI 솔루션

베타 테스터로서 숙련된 자동화 엔지니어를 보유하고 있는 이 자동차 회사는 현재 iX를 사용하고 있는 다른 모든 회사들을 위해서도 중요한 기여를 했음이 분명하다. 베이어 일렉트로닉스 구텐베르그 지사의 고객 담당 매니저인 에릭 오헤드(Erik Odhed)는 “자동차 제조업체와 같은 까다롭고 복잡한 환경에서 iX를 시험하기 위해 개발이 진행되는 동안 이루어졌던 긴밀한 협업과 이러한 기회는 매우 가치있는 일이었다.”고 말하고, 2010년 봄에 공식적으로 출시된 iX HMI 솔루션은 이제 전세계의 광범위한 산업용 환경에 폭넓게 사용되고 있다고 설명했다.

존 셀렌더와 토마스 번헤드, 안드레스 패터슨은 iX로 최신 마스터 시스템을 실현한 것뿐만 아니라 추가적인 장점도 있었다며, PLC에서 HMI에 이르기까지 모든 핵심 부품을 단일 공급업체를 통해 얻을 수 있다는 것은, 어떠한 문제가 발생했을 때 도움이 필요한 경우 전화 한 통화로 모든 것을 처리할 수 있다는 것을 의미한다.”고 언급했다.

출처. 아이씨엔 http://www.icnweb.co.kr/  

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