호주 최대의 페인트 제조업체인 Dulux Group은 새로운 공장을 건설하면서 첨단 제조 원칙을 적용하고 모든 프로세스에 디지털화를 중점 두었다. 이러한 미래 지향적인 접근 방식은 효율성과 품질을 높이고 출시 시간을 단축하며, 대량 페인트 제작을 맞춤화 하는 데 도움이 되는 수준의 유연성을 가져다 줬다.

혜택은 이분법적일 수 있지만 컬러 팔레트는 무한하다. Dulux는 호주에서 가장 인정받는 페인트 브랜드이며 이 지역에서 DuluxGroup의 자회사인 Dulux Australia가 소유하고 있다.

Siemens의 디지털 기술을 갖춘 호주 페인트 생산업체 Dulux Australia 소유의 새 생산 플랜트(사진. Siemens)

Dulux는 고객에게 개인의 취향에 맞는 다양한 컬러를 제공한다. “저희는 늘 그렇듯이 높은 경제적과 품질로 페인트를 대량 또는 소량으로 제공해야 한다는 큰 문제에 봉착해 있습니다”

Dulux Australia 프로젝트 책임자인 Kevin Worrell은 말한다. “새로운 공장이 최신 트렌드에 빠르게 대응하고 새로운 비즈니스 기회를 창출하며 미래에도 계속 페인트 제조의 최첨단에 서 있을 수 있도록 미래에 대비하기를 원했습니다”

개별 페인트 생산
Dulux Australia는 약 1억 6,500만 호주 달러(1억 2,700만 미국 달러)를 멜버른에서 북쪽으로 약 48km 떨어진 교외 지역인 메리 필드의 새로운 생산 플랜트에 투자했다. 이 플랜트는 호주와 뉴질랜드에서 가장 큰 코팅 공장이며 혁신 및 첨단 기술면에서 최신식이다. “최첨단 자동화와 디지털화를 통해 Dulux는 그 어느 때보다 더 빠르게 최고 품질의 페인트 를 계속 제공할 수 있는 페인트 생산 공정을 설계할 수 있었으며 훌륭한 시장 대응성을 가능하게 해 주는 유연성을 갖추게 되었습니다”라고 Siemens Australia의 Digital Factory 및 Process Industries and Drives 부서 본부장인 Michael Freyny는 설명한다.

이렇듯 높은 수준의 자동화 및 디지털화 덕분에 Dulux Australia는 1개의 배치 크기에서도 효율적인 생산이 가능하다. 이는 특별 주문 또는 시장 수요에 따라 100 리터의 작은 페인트 팰릿 1개도 생산할 수 있음을 의미한다.

매우 비슷한 시뮬레이션과 현실
Merrifield에서는 매년 약 7,500만 리터의 페인트가 생산될 예정이다. 엄밀히 말하자면, 축구장 3개보다 약간 더 큰 면적의 부지에서 한 지붕 아래에 두 개의 플랜트가 지어졌다. 소규모 BAT(Blend-and-Tint) 플랜트와 대량 페인트용 대량 생산 플랜트가 바로 그것이다.

Dulux는 시뮬레이션을 통해 새 Merrifield 플랜트에서 최대 25% 더 적은 에너지 소비와 50% 더 빠른 시운전이라는 혜택을 보고 있다(사진. Siemens)

전체 생산 공정이 수직 및 수평적으로 통합 되어있어 공장의 완벽한 디지털화가 가능하 므로 제조가 완전히 투명해진다. 시뮬레이션 플랫폼인 SIMIT은 자동화 애플리케이션의 포괄적 테스트 및 가상 시운전을 가능하게 하고 실제 가동 전에 오퍼레이터를 위한 사실적인 교육 환경을 제공했다. “SIMIT를 통해 시공 작업과 동시에 플랜트 자동화를 시운전해 테스트부터 완전히 자동화된 플랜트 생산까 지의 시간이 50% 넘게 단축되었습니다”라고 Worrell은 말한다.

또한 개념 연구의 일환으로 Siemens의 솔루션 파트너인 Mescada가 공정 용수 시스템의 3D모델을 COMOS Walkinside에 통합했다. 가상현실 플랫폼을 통해 사용자는 플랜트 내에서 공정 용수 시스템의 가상 모델 을 탐색할 수 있다. “개념 연구는 COMOS Walkinside의 유지 보수 중단 시간 감소에 따른 이점을 보여줍니다. 예를 들어 가상 플랫폼 내에서 펌프와 같은 장비 개별 부품에 해당 유지보수 기록 또는 관련 데이터 시트를 라벨로 붙일 수 있습니다. 그런 다음 이러한 자산을 현장에서 노트북 또는 태블릿으로 이용할 수 있습니다.”라고 Mescada의 Hung Chan은 설명한다.

실제로 유지 보수 시행하기 전에 가상 세계 에서 먼저 시행할 수 있다. 이를 통해 물리적 장비에 대한 잠재적 손실을 방지하고 실제 유지보수 과정의 효율성을 보장할 수 있다. 화학 물질 유출 및 화재와 같은 재난 시나리 오도 비상 대응 교육용 플랫폼에서 시뮬레이션 할 수 있다.

연간 약 75,000건이나 발생하던 수동 개입을 사실상 거의 없앨 수 있어 레시피에 대한 반복성과 정확성을 얻을 수 있다.
-Kevin Worrell, Dulux Australia

가상 제조를 통한 효율적인 문서화
Dulux Australia가 집중하는 디지털화의 핵심 요소는 Siemens의 SIMATIC IT eBR (Electronic Batch Record) 소프트웨어를 통한 생산 방식이다. 이 솔루션이 엄격한 품질 관리로 유명한 제약 업계 외부에서 구현된 것 세계 최초의 제품이다. 공장의 종이 소비량을 거의 0으로 줄이는 것 외에도 새로운 형태의 문서화는 무엇보다 투명성, 추적 가능성 및 생산 품질을 향상시킬 것이다. “종이를 사용 하지 않는 제조는 자동적으로 모든 표준 및 규정 준수를 보장합니다. 하지만 Dulux Australia의 진정한 가치는 생산 단계에서 모든 단계까지 모든 원료를 모니터링, 추적 및 기록 할 수 있다는 사실에 있습니다.”라고 Freyny는 말한다.

엔드-투-엔드 디지털화로 전체 제조 과정에 대한 완전한 수평 및 수직 통합이 가능하다. 특히 생산이 투명하게 진행되고 1개의 배치 크기까지 효율적이다(사진. Siemens)

또한 제조 프로세스 및 배치 프로토콜의 생성, 실행, 검토 및 릴리스 속도를 높여준다. “저희는 처음부터 원료의 품질을 확인할 수 있으며, 이를 통해 얻는 개선 사항을 몇 초 안에 레시피에 자동으로 구현할 수 있습니다”라고 Worrell은 말한다.

더 적은 에너지 소비로 더 빠른 생산
소량의 페인트 배치의 경우 전체 제조 과 에 이전의 약 1/8의 시간이 소요된다. 이는 고도로 자동화된 생산 공정 덕분이다. 예를 들어 고객이 매우 구체적인 파란색 음영을 주문하면 Dulux는 생산 관리 시스템(MES)과 통신하는 SAP를 통해 이 주문을 받는다. 해당 색조에 필요한 원자재 패키지가 배송 시 스캔되고, MES 및 SIMATIC PCS 7 공정 제어 시스템에 의해 관리된다. 페인트를 계속 가공하기 전에 전자 테스트를 위해 샘플을 실험실로 보내면, MES가 SAP로부터 정확한 테스트 규격서를 받고 결과를 동일한 경로로 반환한다. 그런 다음 원료가 자동으로 혼합되 고 원하는 색상이 준비된다. 그리고 배치가 포장 및 포장 라인에 도달하여 제품이 고객에게 발송된다. Dulux에서는 전체 공정을 디지털 방식으로 제어한다.

“이전에 다른 플랜트에서 가능했던 것의 1/50 크기로 특별 페인트 배치를 생산할 수 있을 만큼 놀라운 제조 유연성을 갖추게 되었 습니다. 덕분에 저희는 과도한 재고 없이도 시장 수요에 빠르게 대응할 수 있게 되었습 니다. 연간 약 75,000건이나 발생하던 수동 개입을 사실상 거의 없앨 수 있어 레시피에 대한 반복성과 정확성을 얻을 수 있습니다. 원자재 낭비를 최소한으로 줄여 최고 품질의 페인트를 보장할 수 있는 셈입니다. 이로 인해 기존 설계에서보다 에너지 소비도 25% 감소 했습니다”라고 Worrell은 말한다.

이전의 약 1/8 정도의 시간 안에 1/50 크기로 특별 페인트 배치를 생산할 수 있을 만큼 놀라운 제조 유연성을 갖추게 되었다.
-Kevin Worrell, Dulux Australia

기업 전통인 파트너십
전체 플랜트를 신속하게 구현하고 성공적인 운영 개시는 광범위한 디지털화 전략 그 이상의 것이기도 하다. 관련된 모든 사람의 긴밀한 협력 역시 중요한 역할을 했다. “맨 처음부터 주요 자동화 벤더(MAV)이자 주요 전기 벤더(MEV)였던 Siemens는 기술 공급업체인 동시에 개발 파트너였습니다” 라고 Freyny는 말한다. “저희는 Siemens 와의 파트너십을 매우 중요하게 생각하며 없어서는 안 될 파트너였다고 생각합니다”라고 Worrell 은 말한다.

Siemens의 프로젝트 솔루션 파트너인 Mescada 역시 IT 인프라, 공정 제어 시스템, 제조 운영 관리 (MOM) 시스템에 전문 지식을 제공하는 데 중요한 역할을 했다. “Siemens의 엄청난 디지털 엔터프라이즈 경험과 전 세계를 대상 으로 운영하는 기업으로서 최고의 서비스를 제공할 수 있는 능력이 저희 파트너의 솔루션 과 만나 프로젝트 성공의 비결이 되었습니다”라고 Freyny는 요약한다.