수동 포장 라인을 쉽게 개조할 수 있는 자동 전환 시스템
SICK
포장 라인에서 잇따른 적색 정지 신호들에 의해 매끄러운 드라이브 모션이 구현이 안 되고 있다. 포장품의 전환에서도 마찬가지이다.
제품 크기, 모양, 맛 또는 재료에 큰 변화가 있을 때마다 설정을 조정하기 위해 시스템이 정지된다. 참을성이 없는 운전자의 잭레빗(jackrabbit, 급발진)이 거의 도움이 되지 않듯이 빠른 속도를 내기 위해 급하게 라인을 다시 시작하면 제품의 손상 또는 낭비로 이어지고 심지어 재설정을 위해 더 지연될 수 있다.
포장업체 더 이상 고민할 필요 없다
소비자 선호와 포장 요구를 충족하도록 설계된 제품이 증가함에 따라 효율적인 전환의 필요성은 그 어느 때보다 높아졌다. 그러나 기존의 전환 절차의 한계를 고려할 때 포장 업체는 전환을 위한 가동 중지 시간을 비즈니스의 불변의 일부로 간주할 수 있다. 결과적으로 포장업체는 고객 맞춤형을 포기할 수도 있다.
시장의 요구에 따라 특정 SKU에 전용 포장라인을 사용하면 더 많은 공간을 차지하고 생산 능력을 줄이면서 비용을 증가시킨다. 이제 현대식 라인 전환 기술 덕택으로, 포장업체는 제품 종류를 줄이거나 잠재 시장 점유율을 잃거나 이익을 줄이면서 비용을 증가시키는 고민을 할 필요가 없다.
전환이 잦은 생산 시설에서, 다양하게 입증된 솔루션으로 전환 프로세스를 자동화하여 가동 중지 시간을 크게 줄이고 보다 일관된 처리량을 보장할 수 있다. 정밀한 기술이 잘못된 조정의 위험을 없애기 때문에 전환 후의 테스트 제품의 손실(startup waste)을 크게 줄일 수 있어 포장 업체의 생산성과 경쟁력을 향상시킨다.
다양한 포장 트랜드에 대한 빠른 대응
포장업체는 빠르고 효율적이며 정확하게 전환하기 위해 노력했지만, 최근에는 더 광범위하고 다양한 고객들을 위한 서비스 제공이 요구되는 주문형 및 맞춤형 패키징과 같은 트렌드로 인해 프로세스가 늘었다. 더 다양한 생산 작업의 배치(batch, 일괄처리)가 필요하다.
많은 포장업체가 수동 시스템 전환을 더 이상 ‘좋다’고 생각하지 않을 것이다. 시간이 많이 소비되고 여전히 오류, 시간 손실 및 재료 낭비를 초래할 수 있기 때문이다. 배치가 많을수록, 기계 설정 정보가 잘못 해석될 수 있어서 또 다른 고장이 발생한다.
또 노동 자체가 비싸게 되었다. 숙련되고 유능한 직원은 모든 기업의 보물이지만, 지식과 기술을 대체할 수 있는 능력은 늘 보장되지 않는다. 이러한 요인으로 인해 포장업체에 심각한 비용과 생산성의 단점이 발생할 수 있다. 시간은 곧 돈이다. 오프라인으로 보내는 시간 또는 제한된 제품만을 수용해야 하는 시간 등은 회사의 수익성에 해를 가져온다.
변화하는 기술로 라인 전환 개선
자동 전환 시스템은 핸드 휠, 기계식 스톱 및 기타 수동 조정된 구성 요소를 지능형 센서, 드라이브, PLC(Programmable Logic Controller), 선형 장치 및 휴먼 머신 인터페이스(HMI) 디스플레이로 교체하여 문제의 대부분 또는 전부를 제거할 수 있다. 자동 전환 시스템의 구성 요소와 배선은 기존 포장 라인을 쉽게 개조할 수 있다. 이를 통해 시스템 소유자의 가장 중요한 자본 투자를 보존하고 향상시킬 수 있다.
자동 전환 시스템은 매우 간단할 수 있다. 기본 전환 명령은 제어기에 사전 프로그래밍이 되어 있기 때문에 운영자는 제어기 지식이나 프로그래밍 기술이 필요 없이 직관적인 단계별 프로세스를 사용하여 HMI를 통해 각 제품 유형에 필요한 기계 설정을 입력하기만 하면 된다.
주문에 대한 유연성=생산성 향상
자동 전환 시스템은 전체 기계 또는 하나의 모듈(부분)에 사용될 수 있다. 시스템 작동이 직관적 일뿐만 아니라 새로운 구성을 위한 단계별 프로세스를 제공하여 포장업체에 가치를 더한다. 자동 전환과 수동 전환 간의 대응 관계를 이해하는데 도움이 된다. 이 시스템은 포장업체에게 필요한 만큼의 유연성을 제공할 수 있다.
예를 들어, 특정 레시피를 미세 조정할 수 있는 기능, 특정 계절 변화 지점, 시간대를 프로그램, 또는 모터나 드라이브를 교체하는 것 등이다. 이 시스템은 수년간의 경험을 통해 포장 업체가 습득한 전문 지식을 시스템에 입력할 수 있으며, 동시에 작업이 기계에서 수행되도록 한다. 프로세스의 요구에 따라 형식을 병렬 또는 순차적으로 변경할 수 있다. 각 맞춤형 구성은 컨트롤러 내에 별도의 레시피로 저장된다. 제품 전환시기가 되면 운영자가 선택하여 원하는 구성을 실행할 수 있다. 설정은 정확하게 자동으로 재배치되어 다음 배치의 전체 생산이 몇 초 안에 진행될 수 있다.
물론, 각 포장 라인은 서로 다르며 자동화 전환 시스템을 통합한 시기와 직원이 운영에 익숙해지는 데 필요한 시간은 회사마다 다르다. 그러나 시스템이 활성화 되자마자 투자 수익이 시작될 수 있다. 포장 업체는 자주 생산하는 품목이든 일회성이든 특수 운영이든 시스템이 처리하는 각 제품에 대해 정확한 기계 설정을 보장받을 수 있다. 따라서 시스템 중단 시간과 자재 낭비가 줄어들고 생산성이 향상되며 생산 품질과 추적성이 더욱 안정적이다.
자동 전환 시스템은 포장 업체의 인력에게도 도움이 될 수 있다. 작업자는 생산 공정의 다른 측면에 초점을 맞출 수 있으며, 유지 보수 직원은 수동 교체로 인한 용지 걸림이나 기타 오작동을 수정하기 위해 다른 작업을 방해할 필요가 없다. 움직이는 부품과 사람 및 식품과의 접촉으로 인한 부상 위험이 적으므로 작업 환경의 안전과 위생 또한 크게 향상된다.
시스템 선택 시 고려 사항
자동 전환 솔루션을 선택할 때 포장 업체는 무엇을 고려해야 할까? SICK는 10가지 주요 고려 사항을 정리했다.
1. 시스템이 쉽고 직관적인가? 작업자가 모든 섹션으로 물리적으로 이동해야 하는가? 전환 중에 작업자가 더 많은 단계를 거쳐야 할수록 오류의 위험이 커진다.
2. 시스템에 PLC 지식 또는 프로그래밍 기술이 필요한가, HMI에 대한 직관적인 단계별 절차인가? 새로운 레시피를 구성하고 추가하는 것이 쉬운가? 단계별 프로세스를 사용하면 수동 전환에 사용된 절차와 보다 밀접하게 일치하여 운영자의 전환 시스템 정확성을 높일 수 있다.
3. 하나의 레시피에서 몇 개의 변환점을 구성할 수 있는가? 100개 이상이 있는가? 현재의 변환점 수와 향후 요구 사항을 고려해야 한다.
4. 포장 기계의 다른 부분을 순차적으로 또는 병렬로 교체해야 하는가? 순차적인 섹션을 사용하면 한 섹션에 제품을 포장하고 다른 섹션을 교체 할 수 있다.
5. 포장기에서 레시피 구성과 일반 작동에 대해 서로 다른 액세스 수준을 가질 수 있는가? 액세스 제한으로 레시피 구성의 소유권이 있다.
6. 계절별 온도 변화와 같은 외부 변화로 인해 운전자의 경험을 미세 조정 전환에 계속 사용할 수 있는가? 이러한 유연성은 수동 전환에 사용되는 기술과 자동화된 프로세스에 필요한 기술 사이의 균형을 유지한다.
7. 구성 중에 기계적인 백래시를 고려해야 하는가? 자동인지 수동인지를 고려해야 한다.
8. 시스템에 문제가 있는 경우 드라이브 또는 모터를 쉽게 교체하고 재구성할 수 있는가? 전문 기술이 필요하지 않으면 전문 지식을 유지하는 비용이 줄어든다.
9. 문제 해결이 얼마나 쉬운가? 레시피의 백업 사본을 저장할 수 있는가? 기술 지원은 좋고 빠른가?
10. 사내 시스템에 전문 지식을 유지할 수 있을 정도로 시스템이 쉬워졌나? 외부 공급 업체에 대한 의존도를 고려해야 한다.
결론
자동 전환 시스템은 구현이 간단할 뿐 아니라 매우 다양하다. 모든 산업의 거의 모든 유형의 포장 작업에서 수동 조정을 대체할 수 있다.
예를 들어, 보틀링(bottling) 공장에서 자동 전환 시스템은 병 크기 및 라벨, 충전량, 캡핑 및 포장, 캡핑 및 포장 수량과 타입의 빈번한 변경을 수용할 수 있다. HMI 디스플레이 버튼을 터치하면 라벨 또는 패키지 구성과 같은 미묘한 변화도 구현할 수 있다.
조리된 식품과 마찬가지로, 자동 전환 기능이 있는 단일 포장 라인은 다양한 식품, 포장 크기 및 레이블 또는 기타 내용물과 같은 제품별 또는 고객별 기능을 더 잘 수용할 수 있다. 자동 전환 시스템의 또 다른 장점은 생산 다양성이다. 포장업체는 특정 유형의 제품으로 제한할 필요가 없으며, 수백에서 소수에 이르기까지 모든 규모의 제품 실행을 보다 쉽게 처리 할 수 있다.
자동화된 전환 시스템의 이러한 이점으로 인해 포장업체는 모든 고객을 만족시킬 수 있다. 수동 전환 프로세스의 시스템 가동 중지 시간으로 인한 손실 없이 고객 요구에 따라 제품을 판매할 수 있다. 더 큰 고객층에 서비스를 제공하면서 매출과 수익성을 높이고 끊임없이 변화하는 21세기 포장 역학을 따라 잡을 수 있는 유연성을 확보할 수 있다.
자료 제공: SICK(www.sickusa.com)
