성공 사례

Sleeman 양조장, 가상화 프로세스 자동화 시스템으로 생산성 증가

로크웰 오토메이션의 프로세스 자동화 시스템은 내부 프로세스 및 레시피 제어를 제공합니다.

과제

증가하는 고객 수요를 충족하기 위해 생산 용량 증대. 신규 시설의 구축에 따른 비용 방지

솔루션

PlantPAx 분산제어시스템 - 작업자와 경영진이 손쉽게 정보에 액세스할 수 있습니다.
FactoryTalk Brew - 본 소프트웨어는 양조 프로세스 제어, 고급 보고 기능 및 분석 기능을 제공합니다.
VMWare 가상화 서버 - 이중화 데이터 저장소 전달

결과

생산량 증대 - 생산 장비의 추가 없이 2주 만에 생산 용량을 50%나 증가시켰습니다.
프로세스 제어 향상 - 내부에서 쉽게 프로세스와 레시피를 변경할 수 있어 생산 제어가 향상되었습니다.
자본 비용 방지 - 신규 시설을 구축하거나 장비를 추가할 필요가 없어졌습니다.

크래프트 양조 산업의 급성장

10년 전 캐나다 남부에서 현지의 맛을 찾아다니던 관광객들은 이 지역 최고의 와인을 찾았을 것입니다. 이것이 오늘날의 크래프트 맥주입니다.

신생 업체에서 대규모 업체에 이르기까지 캐나다의 양조업체는 크래프트 비어의 수요 증가로 수익을 올리고 있습니다. 24개들이 상자를 25,000개 미만으로 생산하는 소규모 양조업체의 수는 지난 7년간 두 배 이상 증가했습니다.

크래프트 맥주가 큰 인기를 끌면서 이러한 업체 중 하나인 Sleeman Breweries도 생산 시설을 완전히 가동하고 있습니다. 캐나다에서 세 번째로 큰 양조업체인 Sleeman은 라거에서 페일 에일에 이르는 인기 맥주들을 제조하고 유통합니다. 과거에 주류 밀매로 악명이 높았고 양조 역사가 1834년으로 거슬러 올라가는 이 회사는 최근 크래프트 맥주 시장에서 강력한 경쟁자로 재부상했습니다. Sleeman은 온타리오, 퀘벡, 브리티시컬럼비아에서 세 개의 생산 시설을 운영하고 있습니다.

크래프트 양조의 현대화

크래프트 맥주의 수요 증가는 Sleeman 같은 양조업체에게 더할 나위 없이 좋은 현상이지만, 문제는 생산 용량의 부족이었습니다. 브리티시컬럼비아 버넌에 위치한 Sleeman의 Okanagan Spring Brewery(OSB)는 OSB 맥주의 수요를 충족하기 위해 고군분투하고 있었습니다. 경영진은 하루 최대 8번의 양조를 초과하여 생산량을 증가시킬 방안을 찾느라 고심하고 있었습니다.

OSB의 생산 용량을 늘릴 수 없을 경우 Sleeman은 새로운 시설을 건설할 수 밖에 없어 높은 자본 투자 비용에 직면할 수 있었습니다. 당시 Sleeman은 고객 수요를 충족하기 위해 타사와 계약을 맺었는데, 이는 비용을 관리하고 일관된 품질과 맛을 보장하고 납기를 맞추는 데 좋은 방법이 아니었습니다.

생산 시설의 생산 용량을 늘리는 데 한계가 있었을 뿐만 아니라 기존의 인프라도 노후한 반자동 제어 시스템에 기반을 두고 있었습니다. 새로운 레시피의 추가를 포함한 양조 프로세스의 변경을 수작업으로 처리해야 했고 그 결과 인적 오류나 불일치의 위험이 증가했습니다. 작업자들은 생산 프로세스 전체에 걸쳐 해당 시간에 해당 장소에 있어야만 했습니다. 작업자가 라인에 있지 않아 생산을 진행시킬 수 없을 경우 양조 프로세스는 일시 중단됩니다.

이러한 제약으로 Sleeman은 소비자의 입맛이나 동향의 변화에 신속하게 대응하는 데 어려움이 있었습니다. 또한 수작업에 기반을 둔 접근 방식으로 양조 프로세스를 완전히 제어하는 데 필요한 정확하고 시기적절한 생산 메트릭스에 액세스하기가 어려웠습니다. 배치 보고는 그때그때 임시로 이루어졌고 작업자가 종이에 자료를 입력해야 했기 때문에 압력이나 유량 같은 중요한 정보에 실시간으로 액세스하는 데 어려움이 있었습니다.

제어 향상을 통한 양조 능력 개선

Sleeman은 통합 프로세스 자동화 시스템을 설계하고 구축하여 생산 용량을 늘리고 위험을 줄이고 실시간 생산 데이터에 액세스하기 위해 로크웰 오토메이션 인증 시스템 통합업체인 McRae Integration과 협력했습니다.

Sleeman은 시설 전체에 걸쳐 단일 솔루션으로 표준화하기를 원했습니다. 단일 플랫폼을 구축하면 경영진이 한 곳에서 모든 시설의 생산 메트릭스와 운영 데이터를 확인할 수 있기 때문입니다. 또한 하나의 공통된 플랫폼을 구축하면 회사의 모든 장비 기술자와 전기 기술자가 한 시설에서 다른 시설로 더욱 쉽게 전환할 수 있고 부품을 더욱 체계적으로 보관할 수 있습니다.

"단일 플랫폼은 라인과 시설 전체에 걸친 정보를 제공해주기 때문에 질 좋은 맥주를 계속 생산하면서 지속적인 개선 목표를 달성할 수 있습니다."라고 OSB의 브루마스터 스테판 토블러(Stefan Tobler)는 말합니다. "우리는 이미 다른 시설에서 로크웰 오토메이션 장비로 표준화했고, McRae가 로크웰 오토메이션 기술에 기반을 둔 단일 플랫폼을 통해 목표 달성을 도울 수 있을 것이라고 생각했습니다."

McRae는 로크웰 오토메이션의 PlantPAx^® 분산제어시스템(DCS)과 McRae의 Meridian BrewSoft 및 BrewSight 소프트웨어(현재 FactoryTalk® Brew™)에 기반을 둔 단계별 접근법을 구현했습니다.

이 시스템에는 핵심 프로세스 데이터를 수집, 추적 및 기록해 양조 사이클 트렌드를 알려주는 보고 및 히스토리언 소프트웨어가 포함되어 있어 작업자가 필요에 따라 양조 프로세스에 변화를 가할 수 있습니다. 로크웰 오토메이션의 프로세스 객체 라이브러리는 미리 정의된 컨트롤러 코드와 페이스플레이트를 제공하고, 새로운 시스템은 Sleeman 작업자가 더욱 신속하게 새로운 배치를 구성하고 레시피를 생성할 수 있게 도와줍니다. McRae는 자사의 소프트웨어 솔루션을 이용해 양조 애플리케이션 솔루션을 맞춤화했고, 그 결과 작업자가 사용자 친화적인 웹 인터페이스를 통해 프로세스를 완전히 제어할 수 있습니다.

로크웰 오토메이션의 Allen-Bradley^® PowerFlex^® 525 및 PowerFlex 755 인버터는 양조 프로세스에 유연한 모터 제어 성능을 제공하고 제어 시스템으로 장비 진단 정보를 전달하도록 도와줍니다.

구축을 완료하기 위해 McRae는 Sleeman의 IT 팀과 협력해 VMware^® 가상 서버를 설치했습니다. Sleeman은 몇 년 전 버넌 시설에 이중화 서버를 구축했지만, 장비와 추가 저장 공간의 비용을 유지하기 어렵다는 사실을 알았습니다. VMware 가상 서버는 생산 데이터의 자동 이중화를 지원해 데이터 복구 능력이 향상되었고 데이터 저장 공간이 확장되었습니다. 한 가상 서버가 최대 4개의 물리적 백업 서버를 대체할 수 있어 장비 하드웨어 비용이 크게 감소합니다. 또한 Sleeman이 가상 서버의 사본을 만들어 오프라인으로 시뮬레이션을 실행하고 생산 변경 전에 변경 사항을 테스트할 수 있습니다.

맥주 생산량 증대

구축 2주 만에 Sleeman은 버넌 시설의 생산량을 50% 증가시켜 양조 횟수가 하루 8번에서 12번으로 늘어났습니다.

이제 양조 팀은 타 생산업체를 이용하지 않고 현장에서 모든 양조 프로세스를 완료할 수 있습니다. 또한 신규 시설의 구축이나 장비 업그레이드 또는 추가에 따른 비용도 방지했습니다.

뿐만 아니라, 작업자들이 양조 프로세스 전체를 더욱 효과적으로 제어할 수 있습니다. 작업자들은 웹 브라우저 기반 레시피를 이용해 손쉽게 새로운 레시피를 만들고 테스트 배치를 생성하고 추가 테스트와 생산을 위해 시스템에 레시피를 저장할 수 있습니다. 양조 관리자들은 추가 인력 없이 웹 브라우저 인터페이스를 통해 프로세스와 레시피를 쉽게 변경할 수 있습니다.

경영진은 PlantPAx 시스템의 트렌드 기능과 BrewSight 소프트웨어의 보고 기능을 이용해 모든 생산 문제를 확인할 수 있습니다. 시스템은 예외 보고 기능을 통해 양조 프로세스가 발효 단계에 도달하면 진행 상황을 추적하기 위해 보고서를 생성하고 양조 변수가 범위를 벗어날 경우 경영진에게 이메일로 알립니다. 양조 팀은 나중에 소량으로 재작업하는 대신 필요한 수정 조치를 취하고 가동 중단을 최소화할 수 있습니다.

Sleeman 양조장은 가상화 프로세스 자동화 시스템을 통해 2주 만에 생산성을 50% 증가시켰습니다.

"크래프트 양조는 물, 맥아 및 기타 변수를 기준으로 작은 레시피 변경이 많이 발생할 뿐만 아니라 새로운 레시피도 추가됩니다."라고 토블러는 말합니다. "우리는 PlantPAx 시스템과 FactoryTalk Brew 소프트웨어를 통해 양조 품질을 유지하고 소비자의 입맛과 시장 동향의 변화에 신속하게 대응할 수 있습니다."

소프트웨어 업그레이드를 통해 양조 품질을 일정하게 유지하면서 생산 속도를 높일 수 있습니다. 이제 버넌 시설은 2시간 양조 사이클과 향상되고 일관된 맛과 품질을 통해 업계를 선도하고 있습니다.

Sleeman은 여기에서 멈추지 않고 탱크 팜과 패키징 라인을 포함한 버넌 시설의 나머지에도 PlantPAx 플랫폼을 구축할 계획입니다. Sleeman 시설의 모든 영역에 걸쳐 표준화를 확대함으로써 기업의 가시성이 향상되고 더욱 효과적으로 의사 결정을 할 수 있어 비즈니스가 더욱 성장할 것으로 기대됩니다.

위에서 언급한 결과는 다른 제품과 연계해 로크웰 오토메이션 제품 및 서비스를 이용한 Sleeman Breweries의 사례에만 국한됩니다. 구체적인 결과는 고객별로 다를 수 있습니다.

Trademark Information:

Allen-Bradley, PlantPAx 및 PowerFlex는 Rockwell Automation Inc.의 상표입니다.

VMware는 VMware Inc.의 상표입니다.

Published 2018년 9월 10일

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