Bürkert, 지속적 프로세스인 인더스트리 4.0

인더스트리 4.0은 시장의 요구를 새롭게 평가하고 이를 기반으로 새로운 비즈니스 모델을 개발할 수 있는 기회를 제공한다. 까다롭게 들리지만, 위축될 필요는 없다. 인더스트리 4.0은 단계적으로 극복하고 이익을 주는 연속적인 프로세스이다.

카타리나 모쉬(Katharina Morsch): Bürkert Fluid Control Systems 기업 커뮤니케이션 담당

핵심 내용

– 인더스트리 4.0의 이행은 스마트 제품, 개별 제품에 대한 생산과 물류 환경 그리고 최신 정보통신 기술을 필요로 한다.

– Bürkert에서는 PDM 시스템이 제품 개발 단계에서 나오는 데이터를 중앙에 저장하여 제품 라이프 사이클을 위해 이를 제공한다.

– 제품 판매 이후에 고객과 사용자에게 최신 상태를 유지하는 자료와 자동 대체 부품 납품과 같은 새로운 서비스를 제공할 수 있다.

– 디지털화는 연속적인 커뮤니케이션으로 거의 한계가 없다. 데이터 보호 측면에서 제조사와 사용자 그리고 고객이 규칙을 정해야 한다.

인더스트리 4.0은 오늘날 핵심적 이슈이다. 이미 인더스트리 4.0를 향한 변화들이 단계적으로 현실이 되고 있으며, 디지털화로 가는 과정에서 장점들이 나타나고 있다. 예를 들어 디지털화 증가와 연속적인 데이터 구조를 통해 각 생산 시스템의 생산성과 가용성이 높아지고 있다. 이는 소규모 양조장이나 초콜릿 공장 아니면 제약 산업의 대규모 생산 공장에서도 마찬가지이다.

인더스트리 4.0 아이디어를 성공적으로 이행하기 위해서는 다음 세 가지가 필요하다. 기술적 기반으로서 스마트한 제품과 이상적인 경우 개별적으로 소량의 개별 생산까지 뛰어난 품질로 제작할 수 있게 하는 적합한 생산 조건 그리고 물류 조건이다. Bürkert Fluid Control Systems의 이사인 헤리베르트 로베크는 이들 가운데 세 번째 사항인 물류 조건을 결정적인 것으로 생각한다. „한 회사의 전체적인 가치 창출 체인과 납품 체인은 최신 정보통신 기술로 맞물려 있어야 합니다.“ 이는 이미 새로운 제품을 개발하는 단계에서 시작된다. CAD 시스템의 첫 번째 라인에서 인더스트리 4.0 아이디어를 고려하는 것이 중요하다. „최상의 경우 당사 사용자의 고객이 실제적으로 인더스트리 4.0의 혜택을 볼 수 있도록 예를 들어 밸브 다이어프램은 대체 부품으로서 전체 제품 수명 동안 사용할 수 있어야 하며, 모든 수정 인덱스를 뛰어넘어 정확한 디자인을 갖추어야 합니다.“ (로베크) 이때 디지털 트윈 개념이 도움이 된다. 디지털 트윈은 제품 변종 가상의 맵핑이며, 제품 라이프사이클 매니지먼트(PLM)로 매핑된다.

유체 전문가 Bürkert의 회사 내부 디지털화의 큰 축.

새로운 서비스의 기반인 데이터 메모리

따라서 PDM(제품 데이터 관리)이 결정적으로 중요하다. PDM은 제품 개발 단계의 데이터를 저장하고 이를 후속하는 제품 라이프 사이클 단계에 제공한다. 개발과 제조 프로세스에서 발생하는 정보들은 계속 사용할 수 있도록 적합하게 구조화하고 중앙 집중적으로 사용할 수 있어야 한다. 이러한 „데이터 백본“을 통한 통일된 정보 제공은 판매 이후 각 고객과 각 응용 사례에 정확하게 맞춘 서비스를 위한 근거를 제공한다. 예를 들면 각 장치(오래된 모델도 해당)에 대한 최신 상태의 자료, 예상적 정비 조치를 위한 지침 또는 자동 대체 부품 요청 등이 그것이다. „우리는 당사의 사내 디지털화를 통해 사용자들이 사용 연수가 흘러, 디자인이 간혹 변경되거나 개선되어도 기존 장치에 맞는 대체 부품을 이용할 수 있도록 보장합니다.“(로베크)

이런 기반으로 자동 서포트가 가능하다. 이를 위한 전제 조건은 기술적 데이터 환경과 상업적 데이터 환경이 서로 통신하는 것이다. 예를 들어 밸브의 경우 정해진 횟수의 스위칭 사이클에 도달했다는 정보를 ERP 시스템에 전달할 수 있다. 이후 자동으로 주문이 발동되고, 경우에 따라 제조사에서 대체 부품 생산을 시작한다.

더욱 높은 가용성을 위한 새로운 정비 컨셉트

지능형 제품과 생산 프로세스 그리고 물류를 토대로 예측 정비 컨셉트가 실현할 수 있고, 이를 통해 다운타임을 최소화하여 작동 안전과 시스템 가용성이 높아진다. „방향은 이미 정해졌습니다. 우리 회사 자체적으로 모든 프로세스의 디지털화를 일관되게 추진하고 있기 때문입니다. 그리고 당연히 스마트 제품도 구비하고 있습니다.“(로베크)

한 가지 예를 들면, 스위스의 한 대형 초콜릿 공장의 신축 과정에서 다양한 제조사의 AS 인터페이스를 구비한 수많은 프로세스 밸브 자동화를 프로세스 컨트롤 시스템에 연결해야 하는 해결 과제가 있었다. 이와 관련하여 위치 조절기, 프로세스 조절기 및 제어 헤드를 프로세스 밸브에 통합하는 성분 밸브 시스템을 사용하였다. 프로세스 데이터(예를 들어 밸브 위치 또는 프로세스 크기)와 같은 정보와 진단 데이터(수명, 기능 안전, 정비 필요)가 직접 프로세스 자체에서 통합된 센서 장치 및 평가 유닛을 통해 이용 가능하게 만들어지고 디지털 형태로 효과적으로 필드 레벨에서 컨트롤 레벨로 그리고 ERP 시스템으로 전송할 수 있다. Bürkert에서는 지능형 생산과 물류를 위한 전제 조건이 마련되었다.

이로 인해 원칙적으로 연속적인 통신은 개별 밸브에서 클라우드까지 이제 더 이상 미완성이 아니다. 정비 정보를 서비스 기사의 스마트폰으로 바로 전송할 수 있고 기사가 자동으로 최상의 루트를 계획할 수 있는 시스템으로 전송할 수 있다. 이제 이론적으로 디지털화를 통해 가능한 연속적인 통신에는 한계가 거의 없고, 실질적으로도 그렇다. 제조사와 사용자 그리고 사용자의 고객은 어떤 데이터를 누구에게 언제 제공할지 의견의 일치를 보아야 합니다. 내부 데이터를 민감하게 다루어야 합니다. 예를 들면 밸브 스위칭 사이클 횟수에서 생산량을 유추할 수 있다면, 이는 시스템 운영자가 관심을 갖지 않겠지요.“(로베크)

데이터 이용에 관한 권한 문제 규명하기

헤리베르트 로베크, Bürkert Fluid Control Systems CEO:
„인더스트리 4.0은 단계적으로 극복하고 그 과정에서 이익을 주는 연속적인 프로세스입니다.“

현재 기술 수준에서 출발하여 권한 문제를 규명해야 합니다. 여기에서 개념이 통일되어야, 인더스트리 4.0의 가능성을 완전히 활용할 수 있습니다“(로베크) 따라서 Bürkert는 이러한 문제에 대해서도 적극적인 지세를 취하고 있다. 현재 SAP와 Siemens 그리고 다른 시스템으로 여러 가지 시도가 진행되고 있다. 여기서 핵심은 데이터 조직화, 즉 다양한 클라우드 솔루션에 맞게 데이터를 할당하고 조직하는 데에 있다. 광범위하게 이 문제를 해결해야 한다는 점은 큰 도전이다. 결국 미래의 사업은 데이터로 결정될 것이기 때문이다. „우리는 고객들에게 제품만 제공하는 것이 아니라 솔루션을 제공하며, 계속해서 이 문제를 일관되게 다루어야 합니다. 당연히 기술적이 중심에 있을 것이고, 동시에 데이터 취급에 있어서도 당사 고객들을 지원할 것입니다.“(로베크) 유체 전문 업체인 Bürkert는 스마트 솔루션과 새로운 비즈니스 모델로 인더스트리 4.0을 실현하는 데에 기여하고 있다.

Bürkert의 인더스트리 4.0

개별 소량까지 생산

개별화되고 동시에 저렴한 제품에 대한 요건과 개별 생산에서 시작하는 소량 생산을 짧은 납기에 효율적으로 취급하려면 가급적 높은 유연성을 갖춰야 한다. 이는 생산 시스템뿐만 아니라 자재 공급과 직원에게도 해당된다. 이를 위해서는 조직화된 진행 절차, 최적화된 설명 그리고 소형 부품 창고의 구성품 준비에서 조립 그룹, 분배 센터까지 이르는 견고한 데이터 구조가 필요하다. 그렇게 하려면 IT가 복잡한 프로세스를 지배할 수 있어야 한다. Bürkert의 생산 공장 한 곳의 자동 소형 부품 창고가 계속 돌아가게 하려면 12개의 컴퓨터가 서로 통신해야 한다.