솔루션 설계에 대한 협업식 접근법
모든 제조 환경에서 수익성은 항상 생산 효율성의 영향을 받습니다. 그러나 식음료 업계에서 시스템은 탁월한 처리량뿐만 아니라 한 제품에서 다음 제품으로 신속하게 전환할 수 있는 민첩성을 갖추고 있어야 합니다.
장비 제조업체이며 시스템 통합업체인 DCC Automation의 목표는 맞춤형 1차 및 2차 포장 솔루션을 포함한 자재 취급 장비, 컨베이어 및 턴키 시스템으로 업계의 요구를 충족하는 것입니다. 이 회사는 Rockwell Automation® PartnerNetwork™ 프로그램의 회원사입니다.
DCC Automation의 로봇 솔루션 담당 이사인 호리아 사울린(Horia Saulean)은 “모든 솔루션은 파트너십에서 시작됩니다. 우리는 고객과 협력하여 고객의 요구를 이해하고 최고의 가치를 제공하는 솔루션을 개발합니다. 이와 같은 솔루션에는 점점 더 많은 로봇 공학이 사용되고 있습니다.”라고 말합니다.
한 영양 보충제 제조업체는 협업식 접근법과 로봇 애플리케이션 전문성 때문에 새로운 케이스 포장 솔루션으로 DCC Automation 을 선택했습니다.
요구 사항을 충족하지 못하는 구형 시스템
기존 케이스 팩커는 회사의 베스트셀러 제품을 취급하는 제조업체의 고속 라인에서 운영되었습니다. 장비에는 케이스 설치와 케이스 포장이 모두 포함되었습니다. 두 가지 제품 크기를 처리할 수 있도록 두 가지 케이스 패턴을 실행했습니다.
반자동화 시스템은 수명이 곧 종료되고 각 교대마다 최대 10%의 가동 중단 시간을 경험하는 여러 컨트롤러와 컨베이어에 의존했습니다.
또한 한 제품 크기에서 다른 제품 크기로 시스템을 전환하려면 40~45분이 소요되었습니다. 게다가 전환 시 한두 번의 교체만 하면 되지만, 정확한 매개변수를 유지하기 위해 시스템을 지속적으로 조정해야 했습니다.
마지막으로, 제품을 쌓을 공간이 거의 없는 하나의 소형 장비에 케이스 제함과 포장 기능이 결합되었습니다. 그 결과, 시스템은 일선에서 요구하는 분당 25케이스의 처리량을 달성하지 못했습니다. 대신, 2~3명의 작업자가 케이스를 수동으로 포장하여 작업을 지원했습니다.
로봇 공학으로 보완된 더욱 효율적인 설계
DCC Automation은 기존 장비의 성능 문제를 신속하게 파악했습니다. 구형 제어 시스템이 문제의 원인 중 하나였지만, 장비의 기본 설계도 문제였습니다.
사울린은 "많은 솔루션의 경우 케이스 제함과 포장을 하나의 장비에 결합하지만, 일반적으로 고속 애플리케이션에서 다른 접근 방식을 취하고 있습니다. 우리는 두 기술을 분리하여 제품을 쌓을 수 있는 더 많은 공간을 만들어 냅니다.”라고 설명합니다.
이 경우, 케이스 이렉터를 공간의 다른 부분에 배치했습니다. 그 결과 필요한 포장 패턴에 따라 제품을 쌓은 후 효율적인 다중 스트림으로 나눌 수 있습니다.
DCC Automation은 픽 앤 플레이스 공정을 위해 2차원 델타 로봇을 선택했습니다.
Saulean은 “On-Machine 로봇은 엄격한 기계적 솔루션보다 훨씬 더 많은 가능성을 제공합니다.”라고 말합니다. “이 시스템은 완전히 형성된 포장 패턴과 완전히 세워진 케이스를 제공합니다. 로봇은 완전한 포장 패턴을 픽 앤 플레이스합니다.”
포장된 케이스는 검사와 상부 밀봉을 거쳐 팔레타이저로 배출됩니다.
통합 제어의 장점
턴키 솔루션은 Allen-Bradley® Compact GuardLogix® 컨트롤러, Kinetix® 서보 드라이브 및 모터, FactoryTalk® View HMI 소프트웨어를 기반으로 하는 로크웰 오토메이션 플랫폼에서 실행됩니다. 이 시스템은 EtherNet/IP™ 네트워크에 통합되어 있습니다. 또한 DCC Automation은 설계 프로세스 초기에 Emulate3D ™ 소프트웨어를 사용하여 시스템 기능을 시뮬레이션하고 확인했습니다.
컨트롤러의 기능적 장점 덕분에 DCC Automation은 모든 장비 운영에 로크웰 오토메이션 플랫폼을 사용했습니다. 별도의 로봇 제어 플랫폼이 필요하지 않았습니다. 통합 장비 제어는 설계와 통합을 용이하게 하며, 하나의 시스템만 이해하고 지원해야 하는 사용자를 위해 장비 작동 및 유지보수를 간소화합니다.
“DCC Automation은 로크웰 오토메이션 제어 모델을 완전히 수용하여 표준 구성요소를 사용하고 안전 기능을 비롯한 GuardLogix 컨트롤러의 모든 작업을 수행할 수 있게 되었습니다. 이러한 접근 방식은 무한한 효율성을 제공합니다.”라고 사울린은 말합니다.
효율성 중심의 미래
DCC Automation의 고객은 새로운 케이스 팩커를 도입하여 가동 중단 시간과 전환 프로세스를 대폭 개선했습니다.
또한 이 제조업체는 수동 케이스 포장 작업도 없앴습니다. 원래 작업에 배정된 작업자는 다른 중요 업무에 재배정되었습니다.
이미 놀라운 많은 장점을 갖추고 있지만 DCC Automation은 향후 시스템에서 민첩성과 효율성을 높이기 위해 고객과 지속적으로 협력하고 있습니다.
“이 장비는 1세대 장비였습니다. 시스템을 전환하려면 작업자가 여전히 수동으로 조정해야 합니다. 이제는 향후 레시피 중심의 자동화된 프로세스로 전환하려고 합니다.”라고 사울린은 말합니다.
DCC Automation은 기존의 공압 작업을 서보 기반 기술로 교체할 계획도 세우고 있습니다. 또한 효율성을 더욱 높이기 위해 새로운 클라우드 지원 HMI 비쥬얼라이제이션 플랫폼인 FactoryTalk Optix™로 마이그레이션하고 있습니다.
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Published 2024년 1월 31일 (수)
