로크웰 오토메이션, 탄소발자국(Carbon footprint)은 줄이고 수익은 늘린 스틸케이스

- 세계 최대 사무용 가구 공급자는 새로운 제어 시스템과 에너지 관리 소프트웨어 구현 후 에너지 사용량 15%, 서비스 비용 연간 25,000 달러 절감

더 빨리 더 많은 제품을 생산하는 것만으로는 더 이상 비즈니스의 성공을 이루어낼 수 없다. 효율성을 향상시키고 개선할 부분을 파악하는 것이야말로 중요한 점이다. 세계 최대 사무용 가구 공급자의 입지를 유지하기 위해, 스틸케이스(Steelcase) 경영진은 효율성 및 지속 가능성 활동 개선을 통해 회사의 수익을 올리는 공격적인 목표를 세웠다. 이 업체는 2012년 회사의 100주년을 기한으로 정했다.
브루스 레이놀즈(Bruce Reynolds) Steelcase 기업 커뮤니케이션 매니저는 “우리 비즈니스는 아주 복잡합니다”라며, “성공적인 비즈니스를 위해서는 생산 관행을 꾸준히 개선해 나가야 합니다. 최근의 경기 침체는 제조 효율성을 지속적으로 증진시키는 것이 얼마나 중요한지 일깨워줍니다. 생산 과정에서 비용을 빼는 것이 곧 수익을 더하는 것입니다”라고 설명했다. 
스틸케이스는 보일러를 더욱 비용 효율적으로 운전하기 위해 새 제어 시스템을 구현하고, 전사적 에너지 소비를 더 잘 파악하기 위해 에너지 관리 소프트웨어를 설치했다. 이러한 노력과 기타 활동으로 인해, 회사는 에너지 소비 15% 절감, 탄소발자국 25% 감축을 포함해  효율성 및 지속가능성 목표를 모두 달성했다.

복합적인 목표
미시간주 그랜드래피즈(Grand Rapids)에 위치한 스틸케이스 에너지 센터에는 스팀을 생산해 전체 제조 프로세스로 공급하는 보일러 4기가 있다. 에릭뉴섬(Eric Newsome) 스틸케이스 수석 자동화 엔지니어는 “에너지 센터는 우리 그랜드래피즈 시설의 진정한 생명선입니다”라면서, “이 센터가 정지하면 생산도 함께 정지합니다. 우리가 하루에 소화하는 주문량으로 볼 때 다운타임은 생각할 수도 없습니다”라고 말한다.
보일러에 필요한 신뢰성은 오류 발생의 여지가 없다. 유감스럽게도, 보일러를 운전하던 기존 하니웰(Honeywell) TDC2000 분산 제어 시스템(DCS)은 25년 이상 되어 예비 부품을 확보하는 일이 굉장히 어려워졌다. 스틸케이스의 책임 보일러운전자인 빌보스(Bill Boss)는 구할 수만 있으면 중고부품도 구매하고 시스템에 문제가 발생할 때마다 DCS 공급자의 지원을 요청해야했다.
보스는 “우리가 자체적으로 문제를 해결할 수 없는 블랙박스 시스템이었습니다”라며, “우리에게 필요한 소프트웨어 툴과 전문가는 공급자가 보유하고 있었고, 서비스 계약이 되어 있건 서비스별로 비용을 지불하건 상관없이, 지원을 받는 비용이 터무니없이 올라가고 있었습니다”라고 설명한다.
보일러의 신뢰성과 더불어 이 회사가 평가하고 있던 것은 전체적인 에너지 모니터링 기능이었다. 관리진은 2011년까지 에너지 소비를 15%, 절감하고 스틸케이스 100주년인 2012년까지 5년 동안 회사의 탄소 발자국을 25% 감축한다는 목표를 설정했다.
또한, 경영진은 ISO-14001 표준을 준수하고자 했다. 이 표준은 기업이 환경목표를 설정하여 달성하는 체계적인 방법을 구현함으로써, 그 활동과 제품이 환경에 미치는 영향을 파악, 제어, 개선을 지원하도록 되어 있는 국제표준이다.
개선을 이루기 전, 스틸케이스는 수동 데이터 수집 관행에 의존하여 전체시설의 수도, 공기, 가스, 전기, 증기(WAGES) 소비를 모니터링 했다. 뉴섬은 “한 사람이 한 달에 한 번 각 건물내 변전소마다 설치된 미터기를 확인했습니다”라며, “그 사람이 눈금을 기록하고, 스프레드시트에 데이터를 입력한 다음 사용 요금을 맞추었습니다. 이 프로세스는 문제가 없었습니다. 그 사람이 휴가를 가기 전까지는요”라고 설명한다.
주요 데이터 수집자가 근무를 쉴 때면 데이터 수집업무가 바뀌어 데이터베이스에 왜곡된 정보가 가득하고 이를 해결하는 데 몇 주가 걸렸다. 케이볼린저(Kay Bolinger) 스틸케이스 수석 시설 엔지니어는 “개선의 기회를 파악하기 위해서는 실시간 데이터를 자동적으로 수집할 수 있는 방법이 필요했습니다”라면서, “회사 내 제조 인프라는 침체되어 가는데 IT 인프라는 확장되어 가면서, 우리는 포괄적인 WAGES 계측전략을 고려할 시간이 왔다는 것을 인식했습니다”라고 말한다. 

효율성 솔루션
스틸케이스는 자사의 에너지 센터를 위해 자체적인 유지보수, 문제해결, 최적화가 용이한 비용 효율적 제어 시스템이 필요했다. 여러 가지 옵션을 검토한 후, 스틸케이스팀은 기존 DCS의 대체 시스템으로 로크웰 오토메이션의 PlantPAx 프로세스 자동화시스템을 선택했다.
뉴섬은 “우리 엔지니어들은 로크웰 오토메이션 제품과 친숙했기 때문에 유지보수와 문제해결이 간편할 것이라고 생각했습니다”라면서, “또한 로크웰 오토메이션과는 이미 TechConnectSM 지원 계약이 체결되어 있어, 우리가 필요한 서비스를 한 차원 높은 수준으로 제공해 주었습니다”라고 말한다.
보스는 “로크웰 오토메이션 팀은 우리 회사의 유사한 프로젝트에 수십 건 참여해 성공적인 작업을 수행한 바 있습니다”라면서 “이 팀은, 석탄 종류와 관계없이 보일러의 효율성을 최고로 유지하면서 운전하려면 어떤 방식으로 연료원의 변동을 수용해야하는 지에 관해 수많은 조언을 해주었습니다”라고 전한다.
PlantPAx 시스템은 보조 장비 컨트롤러에 기존 Allen-Bradley 1771 원격 I/O 모듈도 사용하여, EtherNet/IP 네트워크를 통해 중앙의 Allen-Bradley Control-Logix와 통신한다. 제어실의 표준 PC는 FactoryTalk View Site Edition HMI를 실행해 운영자에게 보일러 운영에 관한 광범위한 정보를 제공한다.
보스는 “우리 플랜트의 프로세스는 대부분 Allen-Bradley 제어장치에서 실행되고 있어, PlantPAx 시스템을 이용한 전체 플랜트의 통합과 최적화가 훨씬 용이했습니다”라고 지적한다.
그 다음, 스틸케이스 팀은 시설 내 에너지 소비의 이해와 제어를 향상시키는데 주목했다. 스틸케이스는 로크웰 자동화 PartnerNetwork 회원사이자 인증된 Allen-Bradley 배급업체인 켄들일렉트릭(Kendall Electric)과 25년 이상 긴밀히 협력해왔기 때문에 로크웰 오토메이션 제품과는 친숙했다. 최종적으로 스틸케이스 팀은 제품의 표준규격(Off-the-shelf) 보고기능을 지지하여, Rockwell Software RSEnergyMetrix 소프트웨어(현재의 FactoryTalk EnergyMetrix)를 선택했다.
스틸케이스는 로크웰 오토메이션 글로벌 솔루션 팀과 협력하여 그랜드래피즈와 멕시코 시설 전체 약 100개 포인트에 Allen-Bradley PowerMonitor 전기계측장치를 구현했다.
현장계측 포인트 일부는 가스, 증기, 공기 소비 데이터도 수집하여 Control-Logix 및 Allen-Bradley MicroLogix 컨트롤러로 직접 전송하는데, 이는 에너지 데이터 집선기(data concentrator) 역할을 한다. 여기에서 에너지 데이터는 EtherNet/IP 네트워크를 통해 스틸케이스 가상 서버에 위치한 EnergyMetrix 소프트웨어 데이터베이스로 전송된다.

팀중심 접근법
제어시스템 업그레이드 및 에너지 모니터링 프로젝트를 통해 스틸케이스는 공격적인 효율성 및 지속가능성 목표를 달성하고, 조직 전체적으로 비용을 현저하게 절감할 수 있었다.
스틸케이스 팀은 개방 플랫폼을 이용해 새로운 제어 시스템을 거의 완전히 자체적으로 유지보수할 수 있다. 또한, 관리진은 원격으로 시스템에 액세스하여 문제를 해결할 수 있으며, 이는 우발적 다운타임을 큰 폭으로 줄인다. 스틸케이스에게 이러한 혜택들은 너무나도 명확하다.
뉴섬은 “로크웰 오토메이션 엔지니어들은 자신의 전문성을 공유하고 우리가 우리 시스템의 진짜 주인이 될 수 있도록 지원하면서, 진정한 팀 중심의 접근법을 취했습니다”라고 말했다.