포괄적인 플랜트 데이터 수집: HMI에서 SCADA까지 보고에 활용

철저하고 신뢰할 수 있는 데이터 수집 절차는 플랜트 성능 최적화를 위한 필수 요소입니다. 정교한 데이터 수집은 물론, 필요시마다 데이터에 쉽게 액세스 할 수 있도록 수집된 데이터를 컴파일하고 압축하여 아카이브 할 수 있어야 합니다.

또한 데이터는 사람이 사용 가능한 형태로 제공되어야 합니다. 정확하면서도 수집 및 처리 과정 중에 내용이 변형되어서는 안됩니다. 데이터가 수집된 시점을 즉시 파악할 수 있도록 정확한 시간 데이터도 포함해야 합니다. 센서 및 기계에서 수집되는 데이터는 무결성을 보장하고, 분석에 유용하게 사용하기 위해 요구되는 요구 사항을 준수해야 합니다. zenon 소프트웨어 플랫폼과 같은 신뢰할 수 있는 데이터 수집 소프트웨어는 데이터를 수집하여 타임스탬프를 추가하고 압축 및 아카이브 할 수 있으며, 시각화를 통해 포괄적인 보고서를 만들어주므로 수집된 데이터를 쉽게 분석하고 사용할 수 있습니다.

이 가이드에서는 플랜트 데이터 수집에 대한 자세한 내용, 특히 SCADA 및 HMI를 이용한 플랜트 데이터 수집과 관련된 내용을 다룹니다. 고품질의 플랜트 데이터 수집 소프트웨어에서 살펴볼 만한 몇 가지 주요 기능과 함께 이러한 기능들을 사용하여 플랜트의 성능과 효율성을 최적화하는 방법에 대해 알려드립니다.

포괄적인 플랜트 데이터 수집(PDC) 소프트웨어

편리하고 호환 가능하며 믿음직한 정보 기록 및 처리 기능을 제공하는 포괄적인 플랜트 데이터 수집 소프트웨어로 더욱 쉽게 데이터를 수집할 수 있습니다. PDC 소프트웨어는 플랜트에 다음과 같은 이점들을 제공합니다.

• 실시간 데이터 수집: PDC 소프트웨어는 회사가 다양한 데이터, 예컨대 에너지 성능 데이터 등을 실시간으로 수집할 수 있도록 지원합니다. 실시간 데이터가 제공하는 막대한 가치로 채택하는 기업이 나날이 급증하고 있습니다. 현재 수집된 데이터 중 약 15%가 실시간 데이터입니다. 2025년까지 이 수치는 두 배 증가하여 30%가 될 것으로 예상됩니다.
• 장기적인 가용성: PDC 소프트웨어로 데이터를 장기간 사용할 수 있습니다. 이를 통해 차후에도 회사가 데이터를  처리하고 분석할 수 있습니다.
• 보고 기능: 데이터를 즉시 사용 가능한 형태로 만들고 다양한 보고서를 통해 배포하는 것은 PDC 소프트웨어의 가장 기본적인 기능 중 하나입니다.
• 통합 및 통신: PDC 소프트웨어가 플랜트 전반의 데이터를 수집하기 위해서는 모든 하드웨어 및 소프트웨어를 원활하게 통합하여 필요한 모든 센서, 기계, 장착된 부품, 건물 서비스 시스템은 물론, MES(Manufacturing Execution System) 및 ERP(Enterprise Resource Planning) 등의 애플리케이션과도 직접 통신이 가능해야 합니다.
• 직접 연결: PDC 소프트웨어의 효율적인 작동을 위해서는 가급적 중간 단계가 최소화되어야 합니다. 이에 따라 PDC 소프트웨어는 많은 드라이버와 통신 프로토콜을 사용하여 오류를 줄이면서 필요한 데이터를 쿼리하고 전달합니다.

정확한 플랜트 데이터 수집은 기업의 프로젝트 문서화, KPI(핵심성과지표) 분석, 실적 개선, 품질 보증 개선 등에 필요한 정확한 모니터링 및 개발 정보를 제공하는 필수 리소스입니다.

심층적인 데이터 수집 소프트웨어로 이점을 누릴 수 있는 플랜트의 유형

다양한 산업 및 업종의 플랜트에서 심층적인 PDC 소프트웨어와 이 소프트웨어의 분석적 강점을 활용할 수 있습니다. 이 소프트웨어의 이점을 잘 활용할 수 있는 플랜트 몇 종류를 소개하겠습니다.

심층적인 데이터 수집 소프트웨어는 제조 플랜트에서 공정 제어 개선, 공정 효율성 제고, 제품 품질 개선, 생산 시간 및 예산 지출 절감 등에서 다양한 이점을 제공합니다. 정교한 PDC 소프트웨어 플랫폼은 데이터 수집, 관리, 분석 등의 작업을 더욱 쉽게 만들어주고, 애플리케이션 엔지니어링과 시스템 제어 효율성을 높여줍니다.

올바른 데이터 수집은 제조 플랜트에서 특히 중요합니다. 상태, 에너지 모니터링, 라인 관리, 출하, 주문 주기, 배달 정확성 등의 광범위한 데이터 타입의 확보로 성능을 개선할 수 있습니다.

zenon과 같은 소프트웨어로 데이터 수집시에 수행되는 핵심 프로세스는 다음과 같습니다.

• 수집: 데이터 수집은 제조 시설의 장치에서 데이터를 수집하는 프로세스입니다. 시설에 대한 최상의 정보를 얻고 작업과 분석이 쉬운 형태로 수신하기 위해서는 모든 장치가 데이터 수집 소프트웨어에 연결되어야 합니다.
• 기록 및 저장: 데이터는 수동 입력 및 자동 수집으로 기록됩니다. 데이터가 기록되면 클라우드 기반 시스템에 집합적으로 저장되어 편리하고 안전하고 비용 효율적으로 액세스할 수 있습니다. 소프트웨어가 데이터를 컴파일하고 올바르게 구조화하여 언제든지 사용 가능한 형태로 만들 수 있습니다.
• 관리: 수집된 데이터를 최대한 활용하기 위해서는 올바른 관리와 맥락화가 필요합니다. 고품질의 데이터 수집 소프트웨어는 데이터가 여러 기계와 위치에서 수집된 것이라고 해도 직관적이고 이해하기 쉬운 형식으로 정보를 모델링하고 표시할 수 있습니다.
• 분석 및 보고: 분석 및 보고는 다양한 양식으로 제공됩니다. 제조 시설에서 요구되는 분석 수준과 관계없이 데이터 수집 소프트웨어는 데이터가 존재하는 경우 데이터를 최대한 활용할 수 있는 도구를 제공합니다.

제조 장치에서 데이터를 수집하고 분석하여 개선할 수 있는 주요 분야는 다음과 같습니다.

• 플랜트 운영: 수집된 데이터는 제조 운영 간소화를 위해 사용 가능합니다. 예를 들어, 기계 설정의 데이터를 조사하여 어떤 기계가 가장 효율적인지 확인하고, 수집된 데이터를 사용하여 시스템의 구성이나 직원의 업무 속도 및 정확성 평가를 위해 사용할 수 있습니다. 장치에서 수집된 데이터는 직원이 어떤 분야에서 교육이 더 필요한지 파악하는 데에도 활용될 수 있습니다.
• 품질 관리: 장치에서 수집된 데이터는 생산량의 한계를 확인하고 제품 품질의 변동을 식별하여 제조 시설에서 생산 품질 유지를 위해 사용될 수 있습니다. 보고서 생성이 용이한 zenon 소프트웨어 플랫폼으로 제품 품질을 평가하고 어떠한 문제에도 쉽게 대응할 수 있습니다.
• 유지보수 필요성 모니터링: 데이터로 장비 성능이 저하되거나 유지보수가 필요한 경우 즉시 파악할 수 있습니다. 데이터 수집 소프트웨어를 사용하여 예측 유지보수 시스템을 강화하면, 실시간 데이터를 모니터링하여 문제 발생 가능성이 높은 시기를 미리 진단하고 예측 유지보수로 사전에 문제를 예방할 수 있습니다.
• 에너지 소비량 절감: 수집된 데이터는 제조 장치의 에너지 소비량에 대한 중요한 정보를 제공해줍니다. 에너지 소비량 관련 정보를 사용하여 오래된 장치 등 비효율성의 원인을 찾고 에너지 사용량을 줄이고 환경에 미치는 영향을 최소화 할 수 있습니다. 에너지 데이터는 생산 시설이 에너지 관리를 위한 ISO 50001:2011 표준 준수에도 유용하게 사용됩니다.

이러한 부분의 개선으로 시설 내 생산 제조 시간의 효율을 퍼센트로 나타내는 설비종합효율(OEE: Overall Equipment Effectiveness) 표준을 충족할 수 있습니다. OEE 측정은 제조업계에서 정석적인 관행으로, 올바른 데이터를 확보하고 있어야 운영을 모니터링하고 필요한 수정 조치를 단행할 수 있습니다.

2. 발전소

플랜트 데이터 수집 소프트웨어는 발전소의 성능 개선을 위해서도 사용됩니다. 발전소에 데이터 수집 소프트웨어와 데이터 분석의 사용은 다음과 같은 다양한 이점을 제공합니다.

• 구형 시스템 업그레이드: 발전소 소프트웨어는 시대에 뒤떨어진 경우가 많습니다. 여전히 많은 발전소에서 실시간 데이터나 보고서 제공이 안 되는  스프레드시트와 같은 오래되고 단순한 기술을 사용하고 있습니다. 데이터 수집 소프트웨어로의 업그레이드를 통해 발전소는 에너지 자동화 프로젝트 구축에서 효율성, 정확성 및 엔지니어링 속도 향상 등의 이점을 누릴 수 있습니다.
• 치명적인 가동 중단 방지: 성능 데이터가 없는 경우, 시간이 흐름에 따라 점차 마모되는 현상을 예측할 수 없으며, 장치가 갑자기 오작동하거나 전혀 작동하지 않는 것처럼 보일 수 있습니다. 장치 성능에 대한 실시간 데이터는 육안으로 감지할 수 없는 문제들에 대한 경고를 제공하여 치명적인 장애 문제가 발생하기 전에 미리 해결할 수 있습니다.
• 플랜트 성능 최적화: 현재 설정에서 비효율적인 부분에 대한 정보 제공에 사용되는 데이터는 플랜트 설계의 최적화를 위해 유용합니다. 비효율적이고 취약한 부분을 파악하여 더욱 효율적이고 실용적인 레이아웃을 설계할 수 있습니다. 배출가스 처리용 화학 제품과 같은 제품의 사용량을 최적화하여 플랜트의 비용을 절감하고 폐기물 감량으로 환경에 미치는 영향을 최소화 할 수 있습니다.
• 안전 조치 개선: 위험 요소가 많은 근무 환경으로 직원의 안전을 보장하는 것은 발전소의 최우선 과제 중 하나입니다. 데이터 수집 소프트웨어는 팀원들에게 장치 상태에 대한 실시간 정보를 제공하고 문제 발생 시 즉시 경고로 알려줍니다.

플랜트 데이터 수집 소프트웨어는 안전, 효율성, 성능 최적화를 위해 화학 플랜트에서도 활용됩니다.

• 수율 개선 및 낭비 최소화: 공급 원료, 에너지 및 시간 절감으로 화학 플랜트의 효율성 향상과 환경에 미치는 영향을 최소화하는 동시에, 수율을 개선하여 이익률을 높이고 고객 만족도를 향상시킬 수 있습니다. 데이터 수집 소프트웨어는 수율이 높은 곳과 낭비가 발생하는 위치에 대한 정보를 제공합니다. 이를 통해 장치와 공정에 필요한 조정 작업을 수행할 수 있습니다.
• KPI 모니터링: 대다수의 화학 플랜트는 안전 및 생산성을 이유로 KPI를 모니터링하고 싶어 합니다. 데이터 수집 소프트웨어를 사용하면 플랜트가 안전, 제품 안정성, 공급망 효율성, 규정 준수 여부 관련 메트릭을 모니터링할 수 있습니다.
• 공급업체가 서로 다른 장치의 데이터 통합: 공급업체와 연식이 서로 다른 이기종 장치가 함께 존재하는 화학 시설의 경우, 모든 가용 데이터에 액세스하고 집계할 수 있어야 합니다. 고품질의 데이터 수집 소프트웨어는 이러한 프로세스를 매끄럽고 효율적으로 수행할 수 있습니다.

포괄적인 플랜트 데이터 수집(PDC) 소프트웨어의 이점

플랜트 관리 담당자는 PDC 소프트웨어의 기능 중 특히 플랜트 성능 최적화와 효율성 개선을 지원하는 기능을 필요로 합니다. 다음에서 몇 가지 핵심 기능을 소개하겠습니다.

HMI: 완벽한 데이터 소스

휴먼-머신 인터페이스(Human-machine interfaces, HMI)는 데이터 수신과 사용자의 데이터 액세스를 위한 이상적인 솔루션입니다. 데이터 필터링, 정렬, 내보내기 등의 옵션을 제공하며, 사용자가 데이터에 코멘트를 추가할 수도 있습니다. 예를 들어 오류 보고서를 통해 사용자는 ‘추가 조사를 통해 잠재적인 원인을 식별할 것’이라는 코멘트를 추가할 수 있습니다.

HMI 소프트웨어의 독보적인 강점 중 하나는 사용자 데이터를 영구적으로 변경 불가능하도록 설정할 수 있다는 점입니다. 이 소프트웨어는 수집된 데이터에 개입하거나 변경하려는 모든 시도를 기록하여 소스에서 데이터를 원래 상태로 보호하고 데이터의 유효성을 보장합니다.

모바일 데이터 수집: 보다 유연하게 최신 상태의 플랜트 데이터 수집

모바일 로깅 디바이스를 플랜트 데이터 수집에 활용하는 플랜트가 점차 늘어나고 있습니다. 모바일 로깅 디바이스는 특히 중간 매질에서 데이터를 수집하는 고된 작업을 수행하거나 후속 입력이 필요한 플랜트에 유용합니다. 이를 위해서는 수집된 플랜트 데이터를 수신하는 컴퓨터가 모바일 디바이스와 직접 통신 가능하고 수신된 데이터를 분석하고 처리할 수 있어야 합니다. 또한 플랜트 데이터 수집 소프트웨어가 서로 다른 시스템의 모바일 디바이스 간의 통신을 지원해야 합니다.

SCADA 소프트웨어: 플랜트 데이터를 포괄적으로 수집, 처리, 사용

SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템을 채택한 플랜트는 HMI 데이터는 물론, 소프트웨어에서 수집한 정보 및 수동 입력 정보를 포함하여 모든 소스에서 수집된 데이터를 한 곳에 중앙집중식으로 저장할 수 있습니다. 중앙집중식 스토리지 시스템은 여러 가지 이점을 제공합니다. 잘 통합된 SCADA 소프트웨어로 플랜트는 매우 다양한 소스에서 수집된 데이터를 결합하고 처리한 후 다른 시스템으로 전달할 수 있습니다. 최신 SCADA 소프트웨어는 사내 플랜트 데이터를 처리하는 중앙 관제 센터의 역할을 수행할 수 있습니다.

올바르게 구성되고 강력한 시스템의 경우, 버튼 하나로 SCADA 시스템이 완전한 보고서를 받아 제공해주므로 플랜트 관리 담당자가 운영에 대한 주요 정보를 확인할 수 있습니다. 또한 사전 정의된 상황에 따라 장치가 자동으로 작동하도록 설정할 수 있습니다. 예를 들면 문제가 발생하기 전에 오작동을 정정하는 조치를 취할 수 있습니다.

에너지 관리 측면에서 SCADA 시스템은 에너지 관리시스템에서 운영 데이터가 피크 부하의 위협을 나타나는 경우 자동으로 전기 장치를 주전원에서 분리하거나 추가 에너지원을 활성화합니다. 또는 품질 관리에서 결함이 감지되는 경우 소프트웨어가 알람을 트리거 할 수 있습니다.

집계, 처리, 보고: 최적화의 3 요소

많은 플랜트에서는 특수 컴퓨터에서 자체 소프트웨어를 실행하여 원시 데이터를 처리하고, 데이터를 집계하여 읽기 쉬운 보고서 형태로 전달합니다. 수집된 데이터의 활용 여부는 사용된 플랜트 데이터 수집 시스템과 소프트웨어의 품질에 달려 있습니다.

플랜트 데이터 수집 시스템은 보고 기능이 통합된 SCADA 시스템과 같은 타 시스템의 일부분으로 기능할 수도 있습니다. 플랜트 데이터 시스템에 보고 기능이 내장된 SCADA 시스템을 통합하여 인터페이스의 개수를 최소화하고 다양한 이점을 누릴 수 있습니다. 에너지 관리 측면에서 SCADA 시스템은 수집된 데이터에 따른 변경 사항을 자동으로 구현할 수 있습니다.

고급 보고 기능을 지원하는 SCADA 시스템은 기업에게 다음과 같은 추가적인 이점을 제공합니다. 실시간 데이터, 과거 데이터, 비교 데이터 등 다양한 데이터를 활용하여 신속하게 보고서를 생성하고, 이를 지정된 수신자에게 즉시 전송합니다.

기계 및 컨트롤러로부터 데이터 직접 수집, 모바일 데이터 기록, 시스템 내 포괄적인 데이터 처리를 통한 유연한 보고 등 플랜트는 최신 플랜트 데이터 수집 기술을 활용하여 회사 내의 최적화 잠재력을 발견하고 이를 가시적인 이익으로 실현할 수 있는 기회를 잡을 수 있습니다.

플랜트 데이터 수집 최적화의 예

다음의 예를 통해 데이터 수집 소프트웨어가 당신의 비즈니스 및 업계와 어떤 관련성이 있는지 구체적으로 알아보십시오. 다음은 HMI 또는 SCADA가 통합된 플랜트 데이터 수집을 사용하여 공정을 최적화하고 실질적으로 측정 가능한 목표 달성을 위한 방법을 예로 듭니다.

1. 성능 최적화

플랜트 성능 최적화를 위해서는 각 장치가 작동 상태를 파악하고 그에 따른 조정이 필요합니다. 이러한 정보를 획득하기 위해서는 장기적으로 데이터를 수집 및 분석하고 효과적인 개선 전략을 개발해야 합니다. 데이터 수집 소프트웨어는 실시간으로 분석 가능한 필수 데이터를 제공합니다. 또한 정확한 시간 정보를 확인하고 서로 다른 기계에서 수집된 데이터를 별도로 보관할 수 있습니다.

2. 확실한 품질 보증

우수한 제품을 공급하고 고객을 만족시키기 위해서는 품질 보증을 위한 적절한 절차가 필요합니다. 여기에서 데이터 수집 소프트웨어는 주요 역할을 수행합니다. 생산 라인의 모든 지점에서 데이터를 수집하면 결함을 유발할 수 있는 취약점을 식별하고 오류를 방지하기 위해 적시에 조정할 수 있습니다. 데이터 수집 소프트웨어는 방대한 양의 즉시 분석 가능한 데이터를 제공하고 수집 후 수 년이 지난 후에도 참조 가능하도록 아카이브 하므로 품질 개선을 위해 활용할 수 있습니다.

3. 프로젝트 문서 생성

엔지니어링 프로젝트 문서화는 필수이지만, 많은 시간이 소요되며, 직원에게 믿음직하고 쉬운 문서화 방법이 제공되지 않는 경우 비효율적일 수 있습니다. 필요한 모든 엔지니어링 프로젝트 데이터를 수집 및 로깅한 후 거의 자동으로 문서를 생성해주는 데이터 수집 소프트웨어는 프로젝트 문서 생성을 위한 필수 요소입니다.

4. 에너지 관리 간소화

플랜트의 에너지 소비량에 대한 포괄적인 정보 수집과 개선 영역에 대한 식별은 기업에게 효율성 향상, 환경에 미치는 영향 최소화 및 긍정적인 기업 이미지 구축과 같은 이점을 제공합니다. ISO 50001를 충족하는 에너지 관리 절차를 구축하고 유지하기 위해서는 플랜트 데이터를 자동으로 수집, 로깅 및 처리하는 절차가 필요합니다. 이러한 절차는 대상 HMI 데이터 수집, SCADA 시스템의 특수 데이터 수집 모듈 및 데이터 분석에 최적화 된 소프트웨어를 통해 구축할 수 있습니다.

COPA-DATA가 플랜트 데이터 수집을 도와드립니다.

COPA-DATA는 플랜트 데이터 수집을 최적화 할 수 있는 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다. zenon 소프트웨어 플랫폼은 1987년 개발된 이래 지속적인 개선으로 강력하고 유연한 인터페이스와 함께 우수한 데이터 수집 기능으로 귀사의 플랜트 성능 최적화를 지원합니다. 필요한 정보를 제공해준다는 사실을 잘 알고 있으며, COPA-DATA는 플랜트의 운영 목표 달성을 위한 기술적인 전문성과 다년간의 경험을 보유하고 있습니다. 또한 COPA-DATA의 전문가들은 데이터 수집의 중요성과 플랜트 데이터의 품질이 경영상 의사결정에 어떠한 영향을 미치는지 잘 인지하고 있습니다.