디지털 기술로 식음료 제조 플랜트의 혁신

제조업에서 새로운 기술 도입이 증가하면서 식음료 산업도 빠르게 변화하고 있습니다. 디지털 기술과 4차 산업혁명의 등장은 식음료 제조업체에게 다양한 기회를 제공하지만,  한편으로는 도전 과제를 제시합니다.

사물인터넷(IoT), 고급 데이터 분석 및 클라우드, 스마트 센서 등의 신기술은 식음료 제조 플랜트의 지속적인 혁신을 위한 잠재성을 제공합니다. 제품 품질 향상, 에너지 소비량 절감, 공정 최적화 등의 이점을 제공합니다. 경쟁력 유지와 끊임없이 변화하는 소비자 욕구를 충족하기 위해 디지털 기술은 점점 더 중요해지고 있습니다.

식음료 제조업체가 디지털 기술을 채택해야 하는 이유

식음료 산업은 디지털 혁신에 직면해 있습니다. 대기업은 물론 더욱 민첩한 소규모 브랜드까지 산업 내 점점 더 많은 기업들이 디지털 기술을 사용하여 시설에 대한 데이터를 수집하고 있습니다. 수집된 정보를 이용하여 제조 환경을 혁신하고, 새로운 환경에서의 인력 배치, 공정 및 자산 운영 방식을 새롭게 정의합니다.

디지털 혁명의 핵심 요소는 바로 데이터입니다. 제조업체는 스마트 센서를 사용하여 장비의 운영 현황, 사용 중인 에너지 소비량 등에 대한 실시간 데이터를 수집할 수 있습니다.

스마트 센서는 수집된 데이터를 IT 시스템으로 자동 전송하고, IT 시스템은 분석 기술을 사용하여 데이터를 분석하고 과거 데이터와 결합합니다. 이렇게 분석한 결과, 설비종합효율(OEE: Overall Equipment Effectiveness)에서 에너지 데이터 관리까지, 운영 개선 방법에 대한 주요 인사이트를 얻을 수 있습니다.

이러한 정보는 모두 클라우드로 업로드되어 어디서나 쉽게 액세스하고 개선 작업을 위해 더욱 쉽게 사용할 수 있습니다.

zenon과 같은 소프트웨어를 사용하면 식음료 제조 공정을 모든 면에서 관리할 수 있습니다. 산업 자동화에 맞게 표준화된 소프트웨어 플랫폼인 zenon은 필요한 기능과 모듈을 원하는 대로 추가할 수 있으며, HMI, SCADA, 소프트 PLC, 알람, 메시지, 보고 등의 필수 주요 기능들을 제공합니다.

이러한 데이터의 잠재력을 제대로 활용하지 않을 경우, 비용 절감 등 각종 개선 가능한 사항들을 현실화 시킬 수 없게 됩니다. 점점 더 많은 기업들이 디지털 기술을 사용하고 있는 가운데 낙오되지 않기 위해 이러한 기술 도입은 필수가 되었습니다.

식음료 산업에서 디지털 기술의 중요성은 생산 공정 전반에서 체감할 수 있습니다.

• 장비 공급 및 통합: 디지털 기술은 생산 시설 내 다양한 장비와 시스템 통합을 가능하게 함으로써 더욱 일관된 운영을 지원합니다. 전체적인 장비 효율성 개선, 다운타임 감소 및 자산 활용성이 높아집니다.
   
• 식품 공정: 적합한 소프트웨어는 식품 공정 운영의 최적화를 지원합니다. 디지털 기술과 함께 제조업체는 생산성 및 효율성 향상, 에너지 사용량 감소와 함께 제품 품질을 개선시킬 수 있습니다.
   
• 충진 및 포장: 제조업체는 데이터를 사용하여 충진 및 포장 공정에서 가능한 개선점 발견 뿐만 아니라 포장과 생산 라인을 결합하여 플랜트를 더욱 효율적으로 관리할 수 있습니다. 자동화 도입은 비용 절감과 효율성 향상을 가져옵니다. 우수한 연결성을 갖춘 소프트웨어의 사용은 시설 전체에서 이러한 솔루션을 신속하게 확장 가능하게 해줍니다.

디지털 기술은 식음료 제조 산업을 여러 방면에서 재정의합니다. 디지털 혁신이 제공하는 몇 가지 이점에 대해 소개합니다.

1. 식음료 품질 향상

식음료 산업에서 제품이 소비자가 요구하는 높은 품질 기준 및 규제를 충족해야 합니다. 이를 위해 식음료 제조업체에게는 엄격한 공정 제어가 요구됩니다. 디지털 기술은 품질 보증 뿐만 아니라, 전반적으로 식음료 제품의 품질 향상을 위한 개선책 마련을 지원합니다.

품질 보증에 있어 데이터는 매우 중요합니다. 디지털 기술을 사용하면 생산 공정과 관련된 다양한 종류의 데이터를 추적할 수 있습니다. 이를 통해 품질 문제로 이어질 수 있는 작은 변형도 실시간으로 감지할 수 있습니다. 신속하게 문제를 해결하여 시간 및 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 특히 제품의 단일 생산이 아닌 그룹으로 생산하는 배치 생산에서 더 중요합니다.

오류가 발생 시, 생산 공정에서 수집된 데이터를 사용하여 원인을 찾을 수 있습니다. 공정의 시각적인 기록 및 재생이 가능한 고급 솔루션으로 어떤 오류라도 신속하고 정확하게 해결할 수 있습니다. 이는 향후 동일한 문제가 재발하지 않도록 방지합니다.

데이터와 데이터 분석 기술은 제품 품질 개선과 품질 기준을 충족하는 데 필요한 정밀한 공정 제어를 유지를 위해서도 사용됩니다. 과거 데이터를 분석하여 고품질의 제품 생산이 가능했던 요인과 관련된 패턴을 알아내고 이를 생산 공정에 빠르게 심지어 원격으로 적용할 수 있습니다.

zenon을 사용하면 품질 관련 데이터를 수집하여 공정을 더욱 정밀하게 제어할 수 있습니다. zenon에는 Batch Control 및 Recipe Group Manager 도구가 마련되어 있어, 레시피 생성/관리/실행은 물론, 공정 제어와 생산 분석까지 지원합니다. 생산 직후 배치 보고서를 제공하는 zenon으로 품질 검수 공정을 더욱 효율적으로 운용할 수 있습니다. 다른 시스템과 쉽게 통합 가능한 zenon으로 기업은 공정 전반을 쉽게 모니터링하고 제어하여 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다.

2. 최적화된 생산 라인

디지털 기술이 적용된 라인 관리는 생산 라인에 대한 가시성과 제어력을 향상시켜 더 나은 결과를 도출 할 수 있도록 지원합니다. zenon과 같은 솔루션을 사용하면 다양한 종류의 기계와 디바이스로 라인이 구성되었더라도 이를 모두 통합하여 단일 시스템에서 데이터를 확인할 수 있습니다.

이러한 연결성은 당신의 생산 라인을 점진적으로 최적화할 수 있는 방법을 쉽게 찾을 수 있습니다. 작은 변화와 사소한 문제도 빠르게 식별하여 대응하고 해결할 수 있도록 지원합니다.

수집된 데이터는 분석 및 보고서에 명확한 방식으로 정보를 제공하여 잠재적인 개선 사항을 쉽게 찾을 수 있도록 합니다. 실시간 수집되는 데이터를 기반으로 생산팀은 공정 전반에서 현재 배치, 알람, 이벤트의 대한 정보를 확인하여 손쉽게 공정을 제어하고 오류를 해결할 수 있습니다. 

생산 공정은 막대한 양의 데이터를 생상하고, 이를 클라우드 기반으로 저장할 수 있습니다. 이 저장 방식은 소스가 서로 다른 데이터를 손쉽게 결합하여 어디서든 액세스하고 다양한 용도로 최신 데이터와 과거 데이터를 분석할 수 있도록 합니다.

예를 들어, 이상적인 유지 보수 작업 및 수리 시간을 결정하기 위해 장비 성능을 추적하는 사전 예방적 유지보수에 이러한 데이터를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 유지 보수 비용을 줄이고 가동 중단 시간을 단축하여 라인의 생산성을 향상시킬 수 있습니다. 설비종합효율(OEE: Overall Equipment Effectiveness)과 워크플로 관리, 문서화 등에서도 개선 효과를 볼 수 있습니다.

3. 통합된 기능과 자산 관리

식음료 제품의 생산은 서로 다른 장비, 인력, 작업이 다양하게 얽혀 있는 복잡한 공정입니다. 이러한 공정을 개선하기 위해서는 일반적으로 포괄적인 관점이 요구됩니다. 디지털 기술은 관련된 다양한 시스템을 연결하고 모든 데이터를 한 곳에 수집해 줌으로써 포괄적인 시야를  갖출 수 있도록 지원합니다.

디지털 기술을 사용하면 기계 설비가 위치한 곳에 물리적인 접근 없이도 공정을 제어하고 변경할 수 있습니다. 중앙집중식 시스템에서 관련된 모든 데이터를 확인하고 원격으로 조정할 수 있습니다.

이는 자산 관리 개선과 OEE 향상에도 도움이 됩니다. 모든 데이터를 한 곳에서 사용 가능한 경우 효율성을 저하시킬 수 있는 요인들을 손쉽게 식별할 수 있습니다.

생산에서 오류 방지와 긴급상황에 대처하는 데에도 유용하게 사용할 수 있습니다. 알람 정보 리스트, 이벤트 목록, 트렌드, 핵심성과지표(KPI) 표시 등의 기능을 통합하면 문제 발생시에 사용자가 실시간으로 역할 기반 정보를 받아볼 수 있습니다. 이를 통해 더욱 신속하고 효율적인 대응이 가능하여 장비의 가용성과 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

디지털 기술은 기계의 수명주기 연장도 지원합니다. 예를 들어, 독일에서 가장 큰 비상장 양조장 중 한 곳인 크롬바커(Krombacher)는 기계의 수명주기 연장을 위해 zenon과 KÖHL의 K-Retrofit 솔루션을 적용하였습니다. 이 소프트웨어를 통해 기계를 업그레이드하고 수명 주기를 연장했습니다. 애플리케이션과의 하위 호환성이 뛰어난 zenon은 하드웨어 교체에도 유연하며, zenon 프로젝트를 기계 부품에서 별도로 실행할 수도 있습니다.

새로운 교체 기계를 구입하는 대신 호환가능한 소프트웨어를 사용하여 업그레이드함으로써 기업은 상당한 비용을 절감할 수 있습니다.

4. 에너지 소비량 최소화

제조 플랜트에서 에너지 소비량 절감은 비용 감소 뿐만 아니라, 환경에 미치는 영향도 감소시켜 기업 이미지를 향상시켜 줍니다. 이는 매출 및 투자 증가 뿐만 아니라 고객과 직원의 충성도도 높일 수 있습니다.

에너지 데이터를 추적하면 어떤 공정 또는 장비의 일부가 에너지를 집중적으로 소비하는지 파악할 수 있습니다. 일반적으로 기계의 고장과 같은 문제의 지표가 될 수 있는 에너지 사용의 예기치 않은 급증도 파악 가능합니다.

에너지 데이터의 추적 및 분석은 ISO 50001 등의 표준을 준수하는 에너지 관리 시스템을 만드는 데에 핵심적인 부분입니다.

디지털 기술을 사용하면 에너지 데이터를 실시간으로 자동 기록할 수 있고 에너지 기록의 정확성과 효율성을 높일 수 있습니다. 수집된 데이터를 과거 데이터와 결합할 수도 있으며, 이러한 정보는 대시보드, 알람 정보 리스트 및 보고서에 사용됩니다.

데이터 수집의 자동화는 에너지 효율적인 시설로 개선하는 데 더 많은 시간을 할애하고 수동으로 데이터를 추적하는 데 소요되는 시간을 단축시켜 줍니다. 특히 zenon과 같은 다재 다능한 플랫폼을 사용하는 디지털 접근법을 채택하면 시스템 전반에서 더욱 손쉽게 에너지 데이터를 결합할 수 있습니다. 전기는 물론 가스에서 압축 공기까지 다양한 에너지원의 소비량을 추적할 수 있습니다.

5. 생산 유연성 향상

디지털 기술을 채택하면 생산 담당자가 더욱 유연하게 생산 공정을 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 더 가치 있는 업무에 집중하고, 더욱 다양한 제품을 생산할 수 있으며, 시장에 출시되는 시간도 단축할 수 있습니다.

양조장은 이러한 기능이 작용하는 것을 보여주는 좋은 예입니다. 다양한 종류의 하드웨어와 작동하고 기존 시스템에 쉽게 통합할 수 있는 자동화 플랫폼으로 새로운 기술을 자유롭게 활용하여 새로운 아이디어를 시험해 볼 수 있습니다. 새로운 장비 도입에 투입되는 투자 비용을 최소화하고도 신속하게 새로운 레시피를 시험해 볼 수 있습니다. 디지털 기술은 소규모 생산에도 맞춤 양조 공정을 더욱 효율적으로 제어할 수 있도록 지원합니다.

PLC 기반의 레시피 제어 시스템의 사용은 새로운 레시피의 실행을 어렵게 할 수 있습니다. 하지만 배치 공정 제어에 적합한 ISA-88 표준에 기반하고 있는 zenon은 장비 사용을 더욱 유연하게 하여 단일 시스템에서 여러 종류의 맥주를 생산할 수 있습니다. 이를 통해 양조장에서 장비를 다시 프로그래밍할 필요 없이 새로운 레시피를 시험해 볼 수 있습니다.

zenon이 제공하는 이러한 유연성으로 양조업체는 시장의 변화에 발맞춰 공정과 제품을 효율적으로 업데이트할 수 있습니다. zenon은 이외에도 새로운 유지보수 개념과 생산 공정 및 기능을 제공합니다. 다양한 필수 기능들이 즉시 사용 가능하도록 제공되어 더 쉽고 빠르게 구현할 수 있습니다.

이러한 이점들은 양조장에만 국한되지 않으며, 다른 식음료 제조업체들도 동일하게 누릴 수 있습니다. 더욱 유연하게 생산 공정을 모니터링 및 제어 가능하므로  더욱 다양한 제품을 생산하고, 새로운 아이디어를 더욱 신속하고 비용 효율적으로 시험해 볼 수 있습니다.

식음료 제조 산업은 디지털 기술로 인한 변화에 직면해 있습니다. 이러한 새로운 기술은 식음료 기업에게 다양한 이점을 제공하지만, 동시에 성공에 필요한 요소를 변화시키고 있습니다.

디지털 혁명의 혜택을 온전히 누리기 위해서는 이에 적합한 기술을 채택해야 합니다. COPA-DATA의 zenon은 식음료 제조업체에게 이상적인 솔루션입니다.

zenon은 에너지 소비량 감소, 제품 품질 개선, 생산 라인 최적화, 그리고 시스템 통합으로 생산 공정에서의 유연성 향상을 지원합니다. 생산 공정의 거의 모든 단계에서 뿐만 아니라, 생산에서 포장, 에너지 관리에 이르기까지 대규모 운영에도 사용 가능하며, 이를 통해 자동화, 산업용 사물인터넷(IIoT) 등 4차 산업혁명 솔루션을 구축할 수도 있습니다.

zenon 소프트웨어 플랫폼은 사용하기 쉽고 기존의 장비 및 시스템과의 통합이 용이하도록 설계되었습니다. 데이터 기록, 장비 운영, 비즈니스 인텔리전스가 단일 환경으로 결합되어 운영 전반의 데이터를 다룰 수 있으며, 이를 이용해 정보를 최대한 활용할 수 있습니다. 유연성, 확장 가능성과 최상의 보안을 제공하는 zenon으로 끊임없이 변화하는 오늘날 비즈니스 니즈를 충족할 수 있도록 지원합니다.

자세한 내용은 COPA-DATA에 문의바랍니다.

zenon은 디지털 혁명의 기회를 최대한 활용하여 경영상의 목표 및 수익 목표를 달성할 수 있도록 지원합니다. 데이터 수집에서 분석, 보고, 자동화에 이르기까지 강력하고 유연한 기능 세트가 내장되어 있는 zenon 소프트웨어 플랫폼은 모든 식음료 제조업체에 적합한 뛰어난 도구입니다.  더 자세한 내용은 지금 문의바랍니다.