제어 전자 장치의 성능 향상을 통한 가용성 증대
필름 포장재를 보다 지속 가능한 소재로 전환하는 데 있어 밀봉 강도 테스트 장치는 핵심적인 역할을 한다. 최근 위기로 인한 공급망 중단으로, 독일 제조업체인 Willi Kopp e.K. Verpackungssysteme는 기계제어시스템 의 주요 공급업체를 변경해야 했다. SIGMATEK으로의 전환은 시스템의 가용성을 높였을 뿐 아니라, 기계 제어 성능 또한 크게 향상시켰다.(피터 켐프트너 저)

 

 

포장되지 않은 제품을 소매점에서 개봉해 판매하던 시대는 이미 오래전에 지나갔다. 물론 주간 시장이나 농산물 직거래 장터 같은 예외는 있지만, 수십 년 동안 대부분의 제품은 운송과 판매를 위해 포장되어 왔다. 포장은 단순히 외부 환경으로부터 제품을 보호하는 기능뿐만 아니라, 제품을 소개하고 필수 정보를 전달하는 중요한 수단이기도 하다.

 

필름 포장의 모든 것

포장은 제품의 무게와 부피를 최소화하면서도 빠르고 쉽게 사용할 수 있어야 하며, 재활용이 가능해야 한다. 특히 필름 포장은 다양한 형태의 제품에 적용할 수 있는 높은 유연성과 다양한 시각적 디자인 옵션을 제공하기 때문에 여러 산업 분야에서 널리 사용되고 있다.
Willi Kopp e.K. Verpackungssysteme(이하 Kopp)는 수십 년 동안 필름, 라미네이트, 복합재, 차단재, 종이 등 유연한 포장재를 활용한 포장 장비 및 기계를 전문적으로 개발해온 기업이다. 독일 라이헨바흐 안 데어 필스에 본사를 둔 이 회사는 밀봉 장치, 용접 장치, 실험실용 밀봉 장치부터 밴딩 장치, 수축 포장기, 전자동 튜브 성형기, 충전 및 밀봉기, 오버래퍼, 번들링 기계에 이르기까지 폭넓은 제품 포트폴리오를 보유하고 있다.

 

(왼쪽)고성능 프로세서가 탑재된 SIGMATEK의 멀티터치 제어판을 제어 컴퓨터와 함께 사용함으로써 시각화 속도를 기존보다 10배 향상시킬 수 있었다. (오른쪽) SIGMATEK의 소형 모듈형 S-DIAS 시스템을 구성하는 개별 모듈을 활용해, 매우 compact하고 비용 효율적인 기계 제어 시스템을 구축할 수 있었다.

 

과제: 가용성 부족으로 인해 기존 기계 제어 시스템을 신속히 교체해야 했다.
솔루션: S-DIAS 모듈형 시스템과 SIGMATEK의 멀티터치 조작 패널이 탑재된 소형 듀얼 CPU 솔루션을 도입했다.
용도: 높은 조작성과 엔지니어링 작업 부담을 줄이면서도 소형화, 비용 효율성, 고성능을 동시에 갖춘 제어 시스템을 구축했다.

 

실험실 테스트 장비를 통한 지속 가능성 향상

“재활용 또는 퇴비화가 가능한 필름이나 종이로 만든 지속 가능한 포장재는 자원 절약, 분해성, 재사용성, 낮은 환경 영향 등 다양한 요건을 충족해야 할 뿐만 아니라, 무엇보다 제품을 안전하게 보호할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 포장의 이음매가 견고하고 단단하게 밀봉되어야 한다”라고 Kopp의 상무이사 괴츠 골러(Götz Goller)는 설명한다.

바로 이러한 이유로 Kopp의 제품 포트폴리오에는 Labormaster 3500과 같은 실험실 테스트 장비가 포함되어 있다. 이 장비는 제품 제조업체나 포장업체가 새로운 소재를 도입하거나 기존 소재 구성을 변경할 때, 밀봉 이음매의 강도를 검사하는 데 사용된다.

Labormaster 3500은 DIN 55571-2 절차 A에 따른 힘 측정 방식으로 작동하며, ‘핫택(Hot-tack)’ 방식—즉, 밀봉 직후 아직 따뜻한 상태의 샘플 스트립을 클램프로 고정한 후 이음매 강도를 테스트하는 방식—을 사용한다. 테스트 매개변수, 설명, 그리고 결과 곡선 데이터는 CSV 형식으로 저장되며, USB 포트나 이더넷을 통해 외부로 전송할 수 있다.

 

유연한 자동화
Kopp의 실험실 장비는 뛰어난 정밀도로 작동하며, 각 매개변수는 정확하게 설정되고 측정값은 신뢰성 있게 비교된다. 측정 결과가 실제 조건에 부합하는지를 확인하기 위해 장비 보정도 가능하다. 또한 제어 시스템은 직관적이고 그래픽 기반의 사용자 인터페이스를 통해 간단하게 조작할 수 있어야 한다.

Kopp의 자동화 개발 책임자인 마이클 갈름(Michael Galm)은 이렇게 말한다.
“그동안 저희는 여러 해 동안 실험실 장비 제어를 위해 유명 제조사의 제품을 사용해 왔으며 성능에도 매우 만족해 왔다. 하지만 코로나19 팬데믹과 우크라이나 전쟁으로 인한 공급 지연은 저희에게 큰 타격이었고, 소규모 기업으로서 마치 버림받은 듯한 기분을 느꼈다.”

 

 

Kopp는 SIGMATEK의 LASAL VisuDesigner를 통해 유연하고 인체공학적인 사용자 인터페이스를 개발했다.

 

“SIGMATEK은 규모 면에서 다른 대형 업체들보다 저희와 더 잘 맞는다. 무엇보다도 빠르고 비관료적이며 전문적인 지원이 가능하다는 점에서, 위기에 강하고 지속적인 파트너십을 위한 기본 요소를 잘 갖추고 있다.”— 괴츠 골러(Götz Goller), CEO, Willi Kopp

 

콤팩트하고, 가용성이 뛰어나며, 합리적인 가격
Kopp는 기존 기계 제어 시스템의 대안을 찾기 위해 다양한 제조업체를 검토하기 시작했다. 가용성 외에도 핵심 기준은 컴팩트한 디자인과 최소한 기존과 동등한 수준의 가격 대비 성능이었다. 이러한 조건을 충족한 파트너가 바로 SIGMATEK이었다.

SIGMATEK을 선택한 데에는 여러 이유가 있었다. SIGMATEK의 독일 기술 영업 책임자인 마틴 자너(Martin Zanner)는 “저희는 짧은 납기를 중시한다. 실제로 S-DIAS 시리즈의 많은 모듈이 재고로 구비되어 있어 빠른 공급이 가능하다.”라고 설명합니다.

Kopp의 자동화 개발 책임자 마이클 갈름(Michael Galm)은 “SIGMATEK의 S-DIAS 모듈러 시스템은 개별 모듈 자체도 매우 컴팩트하지만, 효율적인 조합이 가능해 전체 모듈 수를 줄일 수 있다.”라고 강조했다.

 

예를 들어 DM 162 디지털 믹스 모듈은 8개의 디지털 출력과 8개의 디지털 입력(그중 4개는 카운터 또는 타이머 기능 포함)을 제공하며, 폭은 단 12.5mm에 불과하다.

AM 221 아날로그 믹스 모듈(12.5mm)은 두 개의 아날로그 입력(전위차계 입력 가능)과 두 개의 아날로그 출력(그 중 하나는 기준 출력 가능)을 포함한다.

AI 088 아날로그 입력 모듈은 8개의 열전대 입력과 2개의 아날로그 KTY 입력을 제공

IO 011 멀티 I/O 모듈은 8개의 단락 보호 디지털 출력, 1개의 아날로그 입력, 그리고 1개의 아날로그 전류 입력을 갖추고 있어 디지털 입력 외에도 다양한 기능을 제공

 

가속화된 시각화
Kopp의 실험실 장비는 ETT 764(7인치) 및 ETT 1034(10.1인치) 멀티터치 조작 패널을 통해 시각화된다. 이 패널은 전면에 IP65 보호 등급을 갖추고 있으며, 고성능 프로세서가 탑재되어 있다. Michael Galm은 다음과 같이 설명한다.
“기존 시스템과는 달리, 이 패널은 자체 지능형 기능을 바탕으로 CP 102 및 CP 112 제어 컴퓨터와 함께 듀얼 CPU 시스템으로 사용할 수 있습니다. 시퀀스 제어와 시각화를 분리함으로써 시각화 속도가 10배 향상되었으며, 이를 통해 조작이 더욱 부드럽고 인체공학적으로 개선되었다.”

 

 

Martin Zanner, SIGMATEK 독일, 기술 영업 책임자는 SIGMATEK은 고객 중심의 적극적인 파트너십을 중시한다. 표준 오실로스코프에는 필요한 결과 곡선을 표시하는 기능이 없었기 때문에, 고객의 요청에 따라 이 기능이 특수하게 확장되었다고 말한다.

“LASAL의 완전한 그래픽 사용자 인터페이스는 별도의 교육 없이도 빠르게 구현이 가능하며, 보다 체계적인 작업 환경을 제공하고 실수를 줄이는 데 큰 도움이 된다.”

 

그래픽 엔지니어링을 통한 이점

Kopp은 단 몇 달 만에 기존 브랜드에서 SIGMATEK의 제어 및 자동화 기술로 성공적으로 전환을 완료했다. 이러한 신속한 전환이 가능했던 핵심 요인 중 하나는 바로 LASAL 엔지니어링 환경이었다. 구조화된 텍스트로 작성된 기존 프로그램의 일부를 이전할 수 있었던 점도 성공 요인 중 하나로 꼽힌다.

Michael Galm은 다음과 같이 설명한다.
“LASAL의 완성도 높은 그래픽 사용자 인터페이스 덕분에 매우 빠르게 시스템에 적응할 수 있었으며, 별도의 교육도 필요하지 않았다. 명확한 구성은 체계적인 작업 방식 정립에 기여했고, 실수를 줄이는 데도 도움이 되었다.”

또한 그는 다음과 같이 덧붙였다. “포괄적인 객체 클래스 라이브러리, 진정한 상속 기능을 갖춘 객체 지향 프로그래밍, 그리고 다양한 가져오기 및 내보내기 기능을 통해 프로그램 생성 속도를 약 20% 향상시킬 수 있었다.”

 

빠른 지원, 신뢰할 수 있는 파트너십
Kopp은 시스템 전환 과정에서 소프트웨어를 기존 시스템과 일대일로 포팅하지 않고, Labormaster 시리즈의 핫택 테스터를 더욱 최적화하는 방향을 선택했다. 그 과정에서도 기존에 익숙하고 검증된 기능을 유지하는 것이 중요했으며, 특히 결과 곡선 다이어그램의 특수 디스플레이 기능이 포함되었다.

Martin Zanner는 이에 대해 다음과 같이 설명한다.
“표준 LASAL( 라잘 ) 오실로스코프에는 정확히 이러한 유형의 디스플레이 형식이 제공되지 않았다. 하지만 SIGMATEK은 고객 중심의 파트너십을 중요하게 생각하기 때문에, Kopp의 요구에 맞춰 해당 디스플레이 옵션을 확장했다.”

SIGMATEK이 이러한 커스터마이징 작업을 단 며칠 만에 완료했다는 점은, Götz Goller가 보기에 Kopp이 올바른 파트너를 선택했다는 여러 신호 중 하나였다.
그는 또 다른 이유로 SIGMATEK의 솔루션이 이전보다 더 강력한 성능을 제공하면서도 구매 비용이 낮다는 점, 그리고 개발 시스템의 라이선스 비용이 절감되었다는 점을 언급했다.

Kopp의 전무이사는 다음과 같이 강조한다.
“규모와 사고방식 측면에서 SIGMATEK은 다른 많은 회사보다 우리에게 더 잘 맞는 파트너이다. 덕분에 빠르고 관료적이지 않으며, 동등한 입장에서 제공되는 전문적인 지원을 받을 수 있었다. 이것 이야말로 지속적이고 위기를 예방할 수 있는 신뢰 기반의 파트너십을 가능하게 하는 핵심 요소이다.”

이러한 이유로 Kopp은 실험실 장비 뿐만 아니라 혁신적인 포장 시스템 제조 부문 전체 포트폴리오에 대해 SIGMATEK의 자동화 시스템을 도입하게 되었다.

 

 

 

1930년에 설립된 **Willi Kopp e.K.**는 독일 라이헨바흐 안 데어 필스(Reichenbach an der Fils)에 본사를 두고 있는 가족 소유 기업이다. 1953년부터는 필름, 라미네이트, 복합재, 차단재 등 유연 포장재용 포장 시스템 개발에 전문성을 쌓아왔으며, 밀봉 강도 시험 장치도 제품 포트폴리오에 포함되어 있다.
이 회사는 약 25명의 직원을 고용하고 있으며, 소유주가 직접 운영하는 소규모이지만 기술력과 전문성이 뛰어난 기업이다. 봉 강도 시험 장치도 포트폴리오에 포함되어 있다. 소유주가 운영하는 이 가족 기업은 약 25명의 직원을 고용하고 있다.

 

<기사제공 : 서보스타>