자동차 제조를 위한 생산 제어 센터

자동차 제조업체가 차체 제조에서 직면하는 과제

차체 제조는 효율성과 성능을 안전성과 균형 있게 유지해야 하는 복잡하고 까다로운 공정입니다. 제조업체는 zenon과 같은 자동화 도구를 사용해서 안전성과 성능의 저하 없이 다운타임 및 에너지 소비와 같은 문제를 지속적으로 모니터링하고 개선할 수 있습니다.

차체 생산 라인은 여러 개의 생산 셀로 구성되며, 각 셀은 차체의 일부를 생산합니다. 모든 장비의 기본 기술 구성 요소는 동일하지만, 개별 장비는 생산되는 차체 부품에 최적화되어 생산량과 자동화를 훨씬 더 높일 수 있습니다. 예를 들어 플로어 그룹 시스템은 측면 부품을 생산할 수 없습니다.

생산 라인의 한 부분에서 오류가 발생하면 전체 차체 완성이 지연되고 과도한 에너지 소비로 이어질 수 있으며, 신중하게 계획된 생산 일정에 차질이 생길 수 있습니다. 이러한 이유로 개별 장비와 모든 시스템의 네트워크를 제어하고 모니터링하는 것은 생산 효율성에 필수적입니다.

효율적인 차체 생산을 위한 zenon의 장점

zenon 소프트웨어 플랫폼은 모든 기술을 통합하여 생산을 모니터링하는 데 이상적인 솔루션입니다. 소프트웨어 구성 요소와 인터페이스를 표준화함으로써 생산 데이터의 투명성을 높일 수 있습니다. 또한, 전체 생산을 모니터링하여 사용 가능한 시스템과 운송 경로를 최적으로 활용할 수 있도록 합니다. 에너지 소비 또한 고려 대상이며, 이를 기반으로 한 분석을 통해 지속적인 최적화가 가능합니다.

차량 모델 변경 시 프로세스 전문가는 생산 시작(SOP) 전에 zenon 표준 모듈을 정의하여 엔지니어링 및 시운전 기간을 단축할 수 있습니다.

생산이 진행되는 동안 이러한 모듈들은 원활한 작동을 보장하고 고장 또는 유지보수 시 표준화된 기능으로 직원들을 지원합니다. 또한, 작업 지시를 유연하게 장비 간 또는 생산 사이트 간 이동할 수 있도록 지원합니다. 시계 흐름 생산은 유연한 워크스테이션의 개념과 연결되어 있습니다. 모델을 변경하거나 이러한 모듈을 확장할 때는 해당 캡슐만 기능적으로 확장하면 됩니다.

zenon은 높은 확장성을 갖추고 있어 생산 모니터링 및 제어의 모든 단계에서 활용할 수 있습니다. 사용자의 역할에 맞춰 최적화된 정보를 제공하며, 데이터는 표준화된 암호화 메시지를 통해 내부적으로 교환됩니다. 또한, OPC UA, SQL 또는 독자적인 인터페이스를 활용하여 생산 제어 시스템이나 품질 시스템과 연결할 수 있습니다.

생산의 핵심 요소, 사이클 타임

차체 제조 과정에서 각 생산 셀은 차량 차체의 다양한 모듈을 생산합니다. 사이클 타임은 개별 부품 생산과 장비 간 이동 시간을 결정하는 핵심 요소입니다. 이는 차체 제조의 생산 속도를 조절하는 가장 중요한 변수 중 하나로, 철저한 모니터링이 필요합니다. 만약 장비 유닛의 사이클 타임이 시간이 지남에 따라 준수되지 않으면 생산 라인의 업스트림 및 다운스트림에 연결된 장비에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

zenon은 사이클 타임이 초과될 경우 자동으로 대응하여 대형 디스플레이 또는 ANDON 보드를 통해 관련 장비에 알림을 제공합니다. 시스템은 사이클 타임을 안정화하기 위한 조치를 수행하며, 예를 들어 설정 값을 조정하거나 새로운 사이클 타임을 지정할 수 있습니다.

또한, zenon 보고서를 활용하여 기록된 사이클 타임을 분석하고 장비 간 비교를 수행함으로써 "약점 분석(weak point analysis)"을 가능하게 하여 개선점을 도출할 수 있습니다.

zenon 알람 관리로 다운타임 감소

zenon의 알람 처리 기능은 장애 및 메시지를 효과적으로 관리할 수 있도록 지원합니다. 모든 알람과 장애 메시지는 정렬된 리스트로 제공되며, 다양한 필터 옵션을 통해 특정 온라인 알람, 과거 알람, 미확인 알람, 진행 중인 알람 등을 검색할 수 있습니다.

각 메시지는 알람 그룹 및 클래스에 따라 분류되며, 우선순위에 따라 맞춤형 대응이 가능합니다. 예를 들어, "기술", "물류", "생산" 등의 클래스를 지정할 수 있습니다. 알람 그룹 및 클래스는 색상과 기능을 지정하여 리스트에서 쉽게 찾을 수 있도록 설정할 수 있으며, 사용자가 원하는 언어로 메시지를 전환할 수도 있습니다.

알람 추적 및 상세 분석

알람 추적 기능을 통해 발생한 알람을 개요 화면에서 개별 장비 화면까지 쉽게 추적할 수 있습니다. 예를 들어 생산 셀과 같은 특정 장비 영역에서 알람이 발생하면 해당 화면 요소가 강조 표시되며, 사용자가 해당 항목을 선택하면 세부 화면으로 전환됩니다.

이와 같은 시각적 네비게이션을 통해 운영자는 개요 화면에서 세부 장비 화면, 그리고 알람 메시지 리스트까지 직관적으로 이동할 수 있습니다.

또한, zenon은 알람 데이터를 통계적으로 평가하여 장비 또는 특정 위치의 약점을 식별하고 이를 개선할 수 있도록 합니다. 요약 리스트와 통계 리스트를 활용하여 자주 발생하는 알람, 최근 알람, 지속 시간이 가장 긴 알람 등의 정보를 분석할 수 있습니다.

차체 및 부품의 효율적인 추적 관리

차체 제조에서는 차체 및 부품이 개별 생산 셀로 이동하며, 이를 정확히 추적하는 것이 필수적입니다. zenon은 RFID, 바코드 등의 식별 모듈을 활용하여 각 차체의 위치를 실시간으로 파악하고, 자동 판독 스테이션에서 데이터를 수집합니다.

이 데이터를 기반으로 공장 레이아웃 또는 세부 화면에서 현재 차체의 위치를 확인할 수 있으며, 검색 기능을 통해 신속하고 정확한 위치 추적이 가능합니다.

차체 추적을 통해 생산 정보 및 마스터 데이터와 장애 메시지, 발생한 프로세스 데이터를 연결하여 추가 분석이 가능합니다. 이를 통해 가용성, 생산 스테이션의 사이클 타임, 처리 및 이동 시간, 생산 차질로 인한 손실 시간 등을 계산할 수 있습니다.

또한, 컨베이어 시스템 내에서 차체의 이동 경로를 자동으로 결정하거나 수동 입력을 통해 조정할 수도 있습니다. zenon을 활용하면 차체의 위치와 제조 진행 상태를 명확하게 파악할 수 있어 생산 공정의 최적화를 실현할 수 있습니다.

생산 셀의 투명한 제어

1. 공장 레이아웃으로 표시

zenon은 컨베이어 시스템의 레이아웃을 개요 화면에서 상세하게 보여주며, 현재 상태와 데이터를 실시간으로 확인할 수 있습니다. zenon의 Worldview 기능은 다양한 줌 레벨을 제공하여 세부적인 모니터링이 가능하며, 작업자의 편의를 위해 컨베이어 기술 요소가 포함된 스테이션 리스트를 제공합니다.

2. 생산 수치에 대한 지속적인 모니터링

차체 제조에서 중요한 과제 중 하나는 생산 데이터를 기록하고, 이를 바탕으로 핵심 지표를 계산하는 것입니다. zenon은 다양한 방법을 활용하여 생산 지표를 계산하며, IEC 61131-3 기반의 zenon Logic 프로그래밍 시스템을 통해 맞춤형 계산이 가능합니다. 필요한 알고리즘은 사전 정의된 라이브러리에 포함되어 있으며, 관련 입력 및 출력 변수와 연결됩니다.

3. OEE 지표(전체 장비 효율성)

zenon은 알람, 카운터 값, 프로세스 데이터, 계산된 값, 교대조 정보를 기반으로 OEE(Overall Equipment Effectiveness) 지표를 산출합니다. 시스템에는 핵심 지표 계산을 위한 공식이 저장되어 있으며, 필요에 따라 특정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

일반적인 OEE 공식은 다음과 같습니다:

가용성(A): 예상치 못한 장비 가동 중단으로 인한 손실 측정
성능(P): 계획된 생산량 대비 실제 생산량의 차이 측정
품질(Q): 불량품 및 재작업된 제품으로 인한 손실 측정

이를 통해 시스템의 가용성과 생산성 활용도를 분석할 수 있으며, zenon은 교대조별 비교, 개별 장비의 가용성 분석, 전체 생산 그룹의 가용성 분석 등 다양한 형태의 보고서를 제공합니다. 또한, 다운타임 관련 알람을 바탕으로 손실된 생산량을 분석하여, 사이클 타임과 다운타임을 기반으로 몇 대의 차량이 생산되지 못했는지 계산할 수 있습니다.

4. 에너지 및 미디어 소비 모니터링

생산 장비 및 시스템의 에너지 및 공정 매체 소비를 모니터링하는 것은 저탄소, 고효율 생산을 위한 중요한 요소입니다. zenon은 전기, 가스, 압축 공기, 용수 및 온수·냉수 등의 소비량을 기록, 처리, 시각화 및 평가할 수 있도록 지원합니다.

이 데이터는 장비 및 영역별로 세분화하여 분석할 수 있으며, zenon을 활용해 에너지 비용을 특정 비용 센터에 할당할 수도 있습니다. 소비 데이터를 투명하게 표시함으로써 장기적으로 비용 절감을 위한 기초 자료를 확보할 수 있으며, 에너지 관리 시스템(EMS)을 통해 제조 운영의 에너지 소비를 최적화할 수 있습니다.

모든 기록된 소비 데이터는 장비 화면, 표 형식, 보고서, 또는 트렌드 곡선 형태로 실시간으로 확인할 수 있습니다.