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자동화시스템의 올바른 현대화 전략

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2018-05-31 (목) 09:07 조회 : 134

교체 사이클을 깨버려라!

 

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자동화 투자에 효율을 높이기 위한 4가지의 시리즈 중 두 번째는 단순히 구형 시스템을 똑 같은 것으로 교체하는 것에서 벗어나, 새로운 기술의 최적화 가치를 이루 것에 대한 설명이다. 매번 고장 날때마다 수리 하는 것 보다 더 오래가는 방법은 없다. 사실 많은 기업들이 매년 똑 같은 수준을 유지하기 위해 많은 예산을 낭비하고 있다.
많은 시간과 예산을 레거시 시스템의 부품 하나 하나를 수리하는데 사용하는데, 이는 단지 시스템을 유지하기 위한 시도일 뿐이다. 그러나 이렇게 부품을 교체한다 해도 여전히 목표는 예전 것의 최신 버전을 만드는 것에 지나지 않는다. 그 결과 제조업체는 구형 시스템과 별 다를 바 없는 업그레이드를 위해 많은 예산을 사용하며, CFO는 투자 대비 특별한 효율을 보이지 않는 이 계획을 탐탁치 않게 여긴다.

 

원문: AutomationWold Tactical Brief, “The right Modernization Strategy” Part 2 Break the Replacement.

편집 및 번역 : K-smart factory 김수진 선임연구원

 

“단순한 부품 교체가 더 나은 시스템을 보장하지 않아”

 

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많은 제조업체들은 그들이 보유하고 있는 기술들을 백퍼센트 활용하지 못하고 있다고, 캐나다 시스템 통합 자동화 컨설턴트이자 CSIA 회원인 토니 제이콥슨은 말한다. “그들은 구형 기술을 계속 사용하기를 원한다. 새로운 장비가 운영비용이 절반 밖에 들지 않고, 더 쉽게 운영 할 수 있는데도 말이다. 그들이 정말 깨닫지 못 한 것은 구형 기술의 유지비용이 현대화로 교체하는 것보다 훨씬 더 많이 든다는 것이다.”
이 패턴을 깨는 것은 아마 세대교체와 새로운 구조 장려책이 될 수 있을 것이다. 기업은 예산 대부분을 사용해야 하는 일 년 또는 반 년 간의 운영 스케줄에 목메고 있다. 이를 바꾸기 위해서는, ‘단순한 부품 교체가 더 나은 시스템을 보장하는 것은 아니다’라는 것을 깨달아야 한다.
최적화 프로젝트를 위해 매년 예산의 일정 부분을 할당해 놓는 것은 좋은 시작을 위해 좋다. “이를 유지하고 실행하는 것도 중요하지만, 혁신과 최적화를 위한 사고방식을 심어주는 것도 그 자체로 중요하다. 사용자의 운영에 더 나은 진단을 줄 수 있는 시스템을 설치하는 것은 매우 가치 있는 일이 될 수 있다. 더 좋은 정보는 작업자들의 새로운 아이디어 폭과 성실한 태도에 영향을 미칠 것이다.”

 

최적화 솔루션을 찾아라

 

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일반적으로 현대화를 위한 방향을 결정할 때에 많은 선택들이 존재한다. 물론, 최적화 솔루션은 아주 큰 보상으로 돌아오기도 한다. 많은 사례에서, 최적화 된 시스템 개발에 사용된 예산은 아주 큰 보상으로 돌아 오기도 했다.

CSIA 회원인 레드비킹은 헬리콥터 OEM사로부터 그들의 레이저 레이더 측정과 로보틱 트림 셀에서 더 좋은 해결책을 찾기 위한 질문을 받았다. 이 로보틱 트림 셀은 이동 가능한 레이저 측정 스탠드를 사용하며, 해치와 문 개폐를 측정하기위해 동체 내부 프레임에 고정된다. 도출된 핵심 클라우드 데이터는 로보틱 트림 셀로 전송 되고, 문을 만들기 위한 가공 경로를 생성한다.
“작업자들은 규격을 딱 맞추기 위해 수 많은 그라인딩 작업을 직접 해야 했다. 이는 많은 노동력과 시도 그리고 실패가 따랐다는 것을 의미한다.”고 레드비킹 제조 솔루션 부사장 소브가우가 말했다. “그들은 수작업으로 측정을 하고 자동화 기계로 트리밍 작업을 할 것인지, 아니면 자동화 측정을 하고 수작업을 계속 할 것인지, 두 가지 중에 하나를 선택해야 했다!”
사실 이 두 가지 방법 중 어떤 것으로도 좋은 결과를 얻을 수 없었다. 우리는 자동적으로 측정하고 트림을 할 수 있는 시스템을 설계하고 구축 할 수 있었다. 지금 그들은 70시간을 해야 하는 일을 7시간에 하고 있으며, 첫 1년동안 상당한 예산을 보전할 수 있을 것이다.”

 

모든 사람들이 포함되게 해야 한다

 

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“모든 사람들이 현대화가 어떤 모습일지를 이해하는 것은 매우 중요하다.”고 지멘스 스페셜리스트 로버트 달링이 말했다. “운영을 하는 동안 몇 가지 문제점들을 파악 할 수 있을 것이다. 현대화를 함에 있어 필요성과 재무적 변수에 합의를 하기위해서는 다양한 기능과 단계에 걸쳐 있는 사람들을 포함한 의사소통이 필요하다.
협력사가 있다면 현대화의 계획 단계에서부터 포함을 시켜야 한다. 기존의 자동화 시스템을 복사한 것을 똑 같이 받아 쓰게 하지 말고, 처음부터 자동화구축을 돕게 만들면 당신은 훨씬 큰 투자수익을 성취할 수 있을 것이다.
“만약 우리가 고객들로부터 단순히 상세 시트를 받는 다면, 우리는 절대 공정의 최적화를 이룰 수 없을 것이다. 그러나 만약 우리가 그들의 목적을 이해한다면, 그들이 더 크게 절약할 수 있는 방법에 있어 우리의 기술을 적용할 수 있도록 도울 수 있다.”고 한 메이저 공정 자동화 벤더 부사장이 말했다. 그는 에머슨의 전자 마셔링과 무선 기술 프로젝트를 예로 들었다. 스마트 정션(junction) 박스를 설치 함으로써 케이블을 획기적으로 줄 일 수 있었는데, 기존에 20~30개가 필요하던 케이블이 하나의 컨트롤 케비넷으로 대체 되었다.“이 솔루션으로 E&I(engineering and inspection)에서 1400만 달러를 절약할 수 있었는데, 이는 자동화를 위해 지출한 비용보다 훨씬 컸다.”고 그는 말했다. 그는 해외 분리기 매니폴드 설계에 조기 참여한 것은 더 컴팩트한 디자인, 적은 공간, 그리고 상당히 적은 무게의 결과를 낳았다고 덧붙였다. 하나당 15평과 18톤을 줄일 수 있었다고 한다.
프로젝트를 시작하기 전에 기업의 문화와 전략적 목표를 이해하는 것은 상당히 중요하다. “다른 기업들은 변화를 어렵지 않게 추구하는 반면에 일부 기업에서 사용되는 과정은 매우 복잡하고 제한적이다. 프로젝트 팀은 변화를 통해 무엇을 이룰 수 있는지 목표를 명확히 해야 한다. 그래야 전문가들이 비슷한 사례를 공유하고, 도울 수 있다”고 그는 말했다.

 

새로운 기술의 영향력


매일 자동화 공급자들은 장기 문제들을 해결하기 위해 새로운 기능을 가진 제품들을 소개하고 있다. 이런 기술들의 장점을 이용하는 것은 미래의 비전을 더 쉽게 달성할 수 있도록 한다.
“노후화된 기술은 기업들에게 스스로 자동화를 조사하게끔 한다. 이는 기술을 평가하기 적절한 타이밍이며, 프로젝트를 위한 지출을 도울 수 있다. 이를 통해 기업들은 자동화 프로젝트에 드는 비용보다 더 많은 이익이 있다는 것을 깨닫을 수 있다.”
애리조나 주 톨레슨시에 있는 사우스웨스트 은행은 일괄처리소프트웨어가 탑재된 노후화된 컴퓨터를 새로운 소프트웨어와 어플리케이션 컨트롤러 HMI 시스템으로 교체 하였다. “우리는 컴퓨터를 제외한 아무런 하드웨어도 바꾸지 않았다. 이는 이미 컨트롤러에 탑재되어 있는 기술의 장점을 이용하는 소프트웨어였을 뿐이다.”
새로운 시스템과 함께, 장비의 성능은 최대 30% 향상 되었다. 다운타임 이벤트는 무려 4시간에서 3분으로 줄었고, 재료 분산은 5%에서 0.05%로 줄었다. 그리고 재료 절약은 매년 50만달러에 달했고, 프로젝트 회수는 그 달에 바로 이루었다.
“기술의 향상 없는 교체는 단지 회수율 ‘0’인 일회성 소비가 될 수 밖에 없다. 이는 기업들이 자주 교체 프로젝트의 예산을 삭감하고 저렴한 비용을 기초로 한 가능성 있는 대안을 구매하는 이유이다.”
고객 기술의 사용 증가는 자동화 생산에서 활용이 증가하는 데이터의 수집, 저장 그리고 가시화를 더 쉽게 한다. “이는 기업들이 그들의 목표를 더 낮은 기술과 비용으로 이룰 수 있다는 것을 의미한다. “문제는 항상 어떤 기술이 성능과 신뢰도를 가장 크게 증가 시킬 것인가 하는 것이다. 왜냐하면, 그 것은 어떻게 기업이 투자대비 큰 이익을 남기느냐는 것이기 때문이다.” 고 I/O 제품 공급 매니저가 말했다.

 

기회의 활용

 

특정한 산업에서의 생산량 감소는 현재의 상황을 바꿀 기회를 만들어 낸다. 오일 가격이 하락하면서 인프라구축에 대한 투자가 급감하였다. 오토프로의 제이콥슨은 우선 변화를 알았다. “산업은 시장 가격이 어디로 향하는지 찾기 위해 기다리는 돌고있는 마차다. 자동화 프로젝트가 승인이 된다면 경영진에게도 보고가 되어야 한다. 이는 왜 기업이 막대한 비용을 자동화에 들여야 하는지를 설명할 강력한 이유가 필요한 이유이다.”고 그는 덧붙였다.
요즘 다운타임이 세간의 주목을 끌고 있다. “기업의 이윤을 담당하는 사람은 운영의 아무런 차질 없이 항상 똑 같이 장비들이 운영되기를 바란다. 노후화된 장비가 더 이상 수리가 되지 않거나 최적화 되지 않을 때, 신뢰를 향상 시킬 수 있는 핵심 요소가 된다.”
불필요한 낭비를 줄이는 것도 ROI를 극대화 화기 위한 좋은 방법이 된다. 생산품질을 높이고, 재료의 사용을 줄이는 것은 오래전부터 있어왔던 것이다. 그러나 기업이 예산을 낭비하는 다른 영역이 있다. “전 세계에 걸쳐 멀티 플랜트를 운영하고 있는 우리 고객 중 한 곳은, 이 곳들을 타이트하게 엮어 운영하고 있다 생각했습니다.”고 통합 아키텍쳐 팀이 말했다. “그러나 그들의 설비를 평가하는 중, 우리는 그들이 더 이상 사용하지 않는 장비에 막대한 자금을 투자하고 있다는 것을 알았습니다. 이는 매년 50만달러에 달하는 비용이었습니다. 그럼에도 불구하고 특정 분야에 적절히 대응하지 못 했습니다. 우리는 하나의 허브에 집중화를 시켜 현대화 하는 것을 돕고 있습니다.”

 

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부산스러운 곳의 너머를 보아라.


비록 사물인터넷과 그 외 최신 기술들이 산업계에서 부산스러워 보이지만, 조용히 자동화 투자대비 수익율이 좋은 사례를 만들어 가는 곳도 있다. “조금 더 깊게 들여다보면, 이는 단순히 미래에 대한 이야기가 아니다. 이는 결국 효율을 높이고 단가를 낮추게 한다. 이는 달러와 센트에 관한 것이다. 왜냐하면 경영진은 월스트리트와 투자자들의 질문에 답을 해야 하기 때문이다. 자동화 산업은 사물인터넷 컨셉을 계속해서 밀어 부치고 있는데, 이는 기업 운영의 재무 건전성을 줄 수 있기 때문이다.”고 메이저 산업 네트워킹 공급업체 글로벌 마케팅 부장이 말했다.
사업 사례는 이익과 생산성의 증가 측면에서 언급될 필요가 있다. 왜냐하면, 이렇게 해야 경영진들이 알아 듣기 때문이다. 이를 위해서 정확한 숫자를 도출 할 수 있도록 다운타임의 감소, OEE와 단가 절감 등 공정 향상 측면에서의 이익을 측정할 수 있어야 한다. 그리고 데이터는 산업 공정에 어떤 일이 일어나고 있는지를 알려주는 것에서 시작한다.

상에 관심이 있는가“

엔지니어들은 반짝이는 상에 관심이 많겠지만, 사업의 목적에 맞는 더 나은 의사결정이 이루어 질 수 있도록 일을 하는 것이 더 바람직하다.
“고객들은 종종 특정 하드웨어 벤더를 이용하고 싶다고 합니다.”라고 말리스코 엔지니어링 시스템 통합 CEO 스티브 말리스코가 말했다. “우리는 고객들이 무엇을 원하고 왜 원하는지에 대해 파악할 때 특정 제조사의 제품에 연연하지 않고자 한다. 한 고객이 놀라운 스캔타임을 자랑하는 새로운 프로세서에 대해 듣고 이야기를 해왔다. 이에 대해 나는 벨브가 작동하는데 ‘초’단위가 소요되는데, 왜 ‘마이크로 초’단위의 장비를 사용해야 하는가?라고 답변을 했다.”
파나시아 테크놀로지 고객 운영 부사장인 윌 아야도 이에 동의 하였다. “흔히 입찰 회의는 하드웨어와 소프트웨어 버전, I/O 카운트, 그리고 벤더 선택의 딜레마에 빠질 수 있다. 이는 솔루션의 스펙 시트를 보장할 수는 있지만, 확실한 기능을 보장하는 것은 아니다. 자동화 철학에 대해 더 높은 단계의 대화를 원한다면, 앞으로 전개할 내용과 필요한 성능이 무엇인지를 우선 논의해야 한다. 표준이 정의되고 필요한 시스템 기능이 명확해 지면, 추후 일들은 자동적으로 따라온다.”


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