Audi Hungaria 공장의 엔진 및 자동차 생산 중앙 제어 시스템 혁신 – zenon Software Platform 도입 사례

헝가리 죄르(Győr)에 위치한 Audi Hungaria (아우디 헝가리아) Motor Kft.는 20년 넘게 Volkswagen(폭스바겐) 그룹 산하 Audi AG 등 글로벌 고객을 위해 엔진을 개발 및 생산해왔습니다. 2014년, Audi Hungaria는 다양한 모델 차량의 양산을 시작하며 11,200명 직원이 연간 197만 대 이상의 엔진과 13만 대 이상의 차량을 생산했습니다.

공장 확장과 함께, Audi Hungaria의 핵심 과제는 395헥타르 규모 부지 내 15개 이상의 건물을 통합 제어할 수 있는 중앙 제어실(CCS: Central Control System)을 구축하는 것이었습니다.

중앙 제어 시스템(CCS)에 요구된 조건

• 플랫폼 독립성 확보: 특정 하드웨어 제조사에 종속되지 않고 다양한 시스템과 유연하게 연결 가능

• 통합 에너지 관리: 전력·냉온수·압축공기 등 자원의 소비를 실시간 모니터링 및 평가

• 데이터 기반 의사결정: Historian 및 SQL 기반 데이터베이스로 장기 데이터 아카이빙과 분석

CCS 디스패처팀 리더 Norbert Németh(노르베르트 네메트)는 이렇게 설명합니다.

다양한 인터페이스와 유연성을 갖춘 개방형 제어 시스템이 필요했습니다. 이를 통해 운영 효율과 비용 절감을 동시에 달성할 수 있었습니다.

최적의 선택 – zenon Software Platform

Audi Hungaria (아우디 헝가리아)는 COPA-DATA(코파데이타)의 zenon HMI/SCADA 솔루션과 zenon Analyzer를 도입했습니다.

• 실시간 데이터 아카이빙 및 분석: 환기 시스템 온도, 압축공기 압력, 냉각 효율 등 주요 지표 추적

• 빠른 분석 속도: 기존에는 수 시간이 걸리던 분석 보고서를 zenon 기반에서는 단 몇 초 만에 생성

• 생산성과 대응력 강화: 문제 발생 시 즉각적인 데이터 기반 조치 가능

신뢰할 수 있는 파트너 – Kropf Solutions

프로젝트는 COPA-DATA(코파데이타)의 전문 파트너인 Kropf Solutions (크로프 솔루션즈)가 수행했습니다.독일 오베르코차우 본사를 비롯해 체코, 헝가리, 슬로바키아에 지사를 둔 Kropf Solutions는 자동차, 소비재, 식음료, 기계 엔지니어링 등 다양한 산업에서 HMI/SCADA 전문성을 입증한 기업입니다.

이들은 Audi Hungaria를 위해 난방·환기·공조(HVAC) 시스템을 포함한 전 공장 통합 제어 시스템을 구축했습니다. 이 솔루션은 엔진·차체·도장·조립 라인뿐 아니라 본부 건물, 에너지 관제실, 공구 제작 시설까지 적용되었습니다.

모든 요소를 고려한 공장 전반 중앙 제어 시스템 구축

Audi Hungaria의 중앙 제어 시스템(CCS)은 단순히 데이터를 모으는 수준을 넘어, 엔진과 차량 생산 전 과정을 통합적으로 관리할 수 있는 스마트팩토리 기반 인프라로 구축되었습니다.

이 시스템은 중앙 서버와 대기(백업) 시스템, 그리고 Webserver Pro 및 100여 개의 클라이언트로 구성되어 있으며, 총 140,000개 이상의 데이터 포인트를 처리합니다. 모든 데이터는 그룹 전체 인트라넷과 연결되어 있어, 공장 책임자는 언제 어디서든 유연하게 시스템에 접속하여 정보를 확인할 수 있습니다.

중앙 제어실에는 듀얼 모니터 시스템이 장착된 4개의 운영 클라이언트가 배치되어 있고, GLT 애플리케이션 개발 및 테스트를 위한 별도의 엔지니어링 작업 공간 2개도 마련되었습니다. 이 CCS는 24시간 4교대 체제로 모니터링되며, 이를 통해 자동차 및 엔진 생산에 필요한 자재와 에너지를 끊김 없이 안정적으로 공급할 수 있습니다.

현장 접근성과 실시간 모니터링 강화

Kropf Solutions(크로프 솔루션즈)는 현장 운영자들이 보다 쉽게 데이터를 확인할 수 있도록 생산 현장의 주요 지점마다 키오스크 단말기 20대를 설치했습니다. 이 단말기들은 모두 터치패널 기반 CCS 클라이언트로 작동하며, CCS 팀과 유지보수 담당자가 한눈에 생산 자재 및 에너지 공급 현황을 확인할 수 있도록 지원합니다.

또한 156개의 IFP(Information Focus Point)가 공장 내 설치되어 있으며, 각 IFP에는 현장 운영용 패널이 장착되어 있습니다. 이 IFP의 PLC는 워치독 기능을 통해 지속적으로 모니터링되며, 현장에서 발생할 수 있는 결함이나 이상 상황을 조기 감지할 수 있습니다.

Kropf Solutions는 차체 작업장, 시퀀서(차체 보관 구역), 도장 공장, 공구 제조 시설 등에도 계측기와 제어 엔지니어링 기술을 구축했습니다. 이 중 60여 곳의 IFP에서는 VIPA 패널 기반의 zenon HMI 시스템이 사용되어, 공정 데이터를 직관적으로 시각화하고 관리할 수 있습니다.

전체 인프라는 Microsoft 솔루션을 기반으로 운영됩니다.

• 서버 운영체제: Windows Server 2008 R2

• 데이터 분석: SQL Server 2012 (zenon Analyzer와 연계)

• 운영 PC/노트북/키오스크: Windows 7

• 터치패널: Windows CE

이처럼 서버부터 현장 패널까지 완전한 IT/OT 융합 환경을 구축함으로써, Audi Hungaria는 안정성과 확장성을 동시에 확보했습니다.

zenon으로 복잡성을 극복하다

Audi Hungaria는 공정 제어와 자원 최적화를 위해 zenon Production & Facility Scheduler(PFS)를 도입했습니다. 이 기능은 날짜·시간·결과 조건에 따라 특정 공정을 자동으로 트리거할 수 있습니다.

예를 들어, 차체 라인이 가동되지 않을 때는 환기 시스템을 자동으로 차단하도록 설정해 불필요한 에너지 낭비를 방지할 수 있습니다. 이렇게 소비량이 큰 장비를 효율적으로 제어함으로써 운영 비용 절감 효과를 빠르게 얻을 수 있습니다.

또한, Audi는 Historian 및 SQL 데이터베이스를 활용해 5년간의 자재·에너지 공급 데이터를 장기 보관하고 분석합니다.

• 각 데이터는 안전한 PLC에 먼저 저장

• zenon의 실시간 데이터 수집(RDA)을 통해 블록 단위로 아카이빙

• 모든 데이터에는 변수 값, 밀리초 단위의 타임스탬프, 변수 상태가 함께 저장

이를 통해 시간 순서대로 정밀한 데이터 분석이 가능하며, 생산 최적화와 결함 추적에 활용됩니다.

알람 관리와 실시간 대응력 강화

zenon 기반 CCS는 알람 관리 기능을 통해 중요한 이벤트 발생 시 즉시 경고를 제공합니다. Audi Hungaria는 무려 50,000개 이상의 결함 메시지 데이터 포인트를 분석하고 있으며, 각 IFP에서 발생 가능한 문제를 연중무휴(365일) 모니터링합니다.

담당자는 AML(Alarm Message List)을 통해

• 알람 발생 시점

• 원인

• 대응 방법 및 시기

를 즉시 확인할 수 있습니다. 이 기능 덕분에 CCS 팀은 중요 이벤트를 빠르게 식별하고 우선순위에 따라 대응할 수 있습니다.

또한 zenon의 Extended Trend 모듈을 활용하면 난방·환기 시스템 수치, 온도, 공기 흐름 등 다양한 데이터를 분석해 정량적 근거 기반 의사결정을 내릴 수 있습니다.

사용자 친화성과 다국어 지원

Audi Hungaria의 CCS는 단순히 기술적 효율성뿐 아니라 사용 편의성도 고려해 설계되었습니다.

• 모든 자동화 스테이션의 문서가 제어 시스템에 저장되어 있어, 운영자는 즉시 장치의 연결 구조와 기능을 확인 가능

• 교대 근무자에게는 노트북 기능을 통해 기록과 추가 정보를 손쉽게 전달

• 사용자 관리는 역할/기능 기반으로 구분되어, 목표 설정 담당자·결함 억제 담당자·시스템 설정 담당자 등이 명확히 구분됨

• zenon의 온라인 언어 전환 기능을 통해 직원들이 원하는 언어 환경에서 CCS를 이용 가능

CCS 디스패처팀 리더 Norbert Németh는 이렇게 평가했습니다.

저희가 특히 만족한 부분은 시스템 전반의 성능, 빠르고 명확한 트렌드 분석, 그리고 직관적인 사용 편의성입니다. 복잡한 트레이닝 없이도 직원들이 하루 이틀 만에 적응할 수 있었고, 프로그래밍 지식이 없어도 쉽게 변경 사항을 적용할 수 있었습니다. zenon은 건물 서비스 시스템을 위한 최적의 플랫폼입니다.

zenon Analyzer – 분석, 평가, 최적화

Audi Hungaria는 생산성과 에너지 효율성을 극대화하기 위해 zenon Analyzer를 도입했습니다. 이 솔루션은 10개의 클라이언트에서 데이터 분석과 보고 기능을 수행하며, Kropf Solutions가 공장의 제어 기술 구조를 건물, 세대, 소비 단위로 그룹화하여 체계적으로 모델링한 덕분에 운영이 훨씬 명확해졌습니다.

zenon Analyzer를 통해 Audi Hungaria는 다음과 같은 기능을 확보했습니다:

• 알람 분석: 각 건물과 IFP(Information Focus Point)에서 발생한 알람을 기간·빈도·지속시간별로 평가 및 분석

• 자재·에너지 소비 평가: 온수, 냉수, 압축 공기 등 모든 자재 및 에너지 소비량을 기록하고, 일별·월별 단위로 상세 비교 가능

• 부하 곡선 활용: 2차 부하 곡선을 통해 외기 온도와 에너지 소비량 간의 상관관계를 파악하여 최적화 기회 도출

• 보고서 중앙 관리: 모든 리포트는 중앙 집중식으로 관리되며, 관계자들에게 이메일로 자동 배포 → 실시간 공유와 협업 강화

이를 통해 Audi Hungaria 직원들은 실시간 데이터 분석 기반으로 언제든 자재 및 에너지 공급 상황을 파악할 수 있게 되었으며, 문제 발생 시 즉각적인 대응이 가능해졌습니다.

실제 절감 효과: 게이트 제어만으로 연간 42MWh 절감

zenon Analyzer의 강점은 단순한 모니터링을 넘어, 실질적인 비용 절감 효과를 창출한다는 점입니다. 예를 들어, 물류 게이트가 장시간 열려 있을 경우 작업장 내 따뜻한 공기가 외부로 빠져나가면서 에너지 손실이 발생합니다. 이 상황을 시스템이 즉시 감지해 담당자에게 알림을 제공하면, 단순한 게이트 제어만으로도 연간 약 42MWh의 에너지 절감이 가능합니다.

직원 참여형 에너지 최적화

Audi Hungaria CCS 디스패처팀 리더 Norbert Németh(노르베르트 네메트)는 다음과 같이 강조했습니다.

우리의 목표는 모든 자원을 효과적으로 배분하고, 환경 친화적인 지속 가능한 관리 운영을 통해 장기적으로 에너지 비용을 절감하는 것입니다. zenon Analyzer 덕분에 실제 데이터를 기반으로 최적화가 필요한 부분을 정확히 식별할 수 있습니다. 향후 직원들에게 이 툴을 교육해, 각자가 에너지 관리 최적화를 위한 아이디어를 제안할 수 있도록 할 계획입니다.

이처럼 zenon Analyzer는 단순한 분석 도구를 넘어, 데이터 기반 의사결정과 직원 참여형 혁신을 가능하게 하는 강력한 플랫폼으로 자리 잡고 있습니다.