Technical Report
무선 네트워크와 모바일 근로자의 활용

WIM SCHAUVLIEGE

벨기에 Ghent 소재 Stora Enso Langerbrugge 사  프로젝트 엔지니어

Stora Enso Langerbrugge 사는 무선 네트워크 및 모바일 근로자 기술의 수용을 통해, 운영자 생산성 향상을 도모할 수 있었다.

펄프 및 제지 업계의 경쟁이 심화되면서, 제조업체들은 효율성 및 생산성 향상을 지속적으로 모색해 왔는데, 여기에는 과거 보다 상당수 축소된 노동력으로부터 최대의 성과를 끌어내는 것 역시 포함된다.

지난 10년 동안 무선 기술은 공정 업계 내에서 잘 확립되어 오고 있다. 무선 기술은 시설과 공장의 추가 모니터링 지점 설치비용 절감, 해당 설치 작업 가속화, 원거리에 분리된 위치로부터 데이터 수집 허용 등에 도움이 되었으며, 추가된 데이터는 기업의 안정성 개선, 환경 영향력 강화, 성과 최적화에 기여하였다. 이제는 모바일 근로자(mobile worker) 기술의 가용성과 더불어, 무선 기술은 실시간 공정 및 장비 데이터를 통해 장소에 무관하게 근로자들에게 힘을 싣고 있는 중이다.

실시간 데이터에 대한 접근성은, 근로자의 일상적인 작업 관행에도 실질적인 변화를 가져올 수 있는 기회가 되었다. 펄프 및 제지 등의 공정 업계 내에서, 전통적 접근법은 중앙에 위치한 제어실에서 특정 공정이나 전체 공장을 관리 감독하는 방법이었다.

운영자나 운영자 팀이 운영자 스크린 전면에 위치하여, 모니터링 및 제어 업무, 경보 및 경고 대응 업무, 테스트 실행, 일상 절차 수행 등을 담당한다. 제어실 운영자는 공장에 배치된 직원들의 지원을 받기도 하는데, 장비의 세척 및 유지 보수, 장비 조정, 막힘 현상 조절, 테스트 지원, 생산 시작/중지가 포함된다. 정상적인 공장 업무가 지속적으로 모니터링 되기만 한다면, 이와 같은 이중’ 작업은 무난히 진행될 수 있다.

그렇지만, 제어실 및 공장 현장을 한명의 인력으로 운영할 경우, 이와 같은 방법에는 분명한 한계가 발생한다. 예를 들어, 제어실에서 1명의 운영자가 일을 하는 경우, 야간 근무 시간에는 경보를 놓치거나 중요한 사건에 대응해야 하기 때문에 제어실에서 떠날 수 없다. 운영자는 제어실에 묶여 작업 효율성이 현저히 감소되게 되고, 작업자의 직무 만족도 역시 떨어질 수밖에 없는 것이다.

모바일 근로자 솔루션

모바일 근로자 솔루션은, 무선 기술을 사용하여 운영자에게 장소를 불문하고 제어/자동 시스템 데이터에 대한 즉각적 접근성, 유지 보수 데이터, 운영 절차 등을 제공함으로써, 생산성 및 효율성을 극적으로 향상시켰다.

제어실을 노트북 컴퓨터나 태블릿과 같은 휴대용 장치로 이동시킨 것이 모바일 근로자를 만든 기술이라고 할 수 있다. 이전의 경우 제어실에 발이 묶여 있던 운영자들에게, 제어실에 대한 완전한 접근성을 유지하면서도 현장에 나가 필요한 작업을 수행할 수 있는 기회를 제시한 것이다.

제어 시스템을 통해 가용한 실시간 정보를 기반으로, 운영자들은 이제 문제의 보다 신속한 해결이 가능해졌다.

운영자들은 공장 전반 성능을 면밀히 주시하는 동시에, 공장을 자유롭게 이동하며 다양한 업무를 수행할 수 있다.

벨기에 Stora Enso 제지 공장의 무선 기술 활용 사례

벨기에 Ghent 소재 Stora Enso 공장에서는, 100% 재생지를 써서 연간 5십만 톤 이상의 신문과 잡지 용지를 생산하고 있다. 이 공장은 제어실에 위치한 운영자들이 모니터링과 제어를 담당했다. 해당 운영자들은 장비 세척, 공정에 특정 사항 발생 시 SAP 제조 실행 시스템에 데이터 입력, 일간 보고서 작성을 포함한 여타 업무 역시 수행해야 하는데, 이와 같은 추가 업무는 근무 날짜 별로 어떻게 공정이 실행되는 지에 따라 달라질 수 있었다.

야간 근무의 경우, 운영자들에게는 현장의 정기 순찰이 요구되는데, 순찰 시 설비 시각 점검, 밸브 누출 확인, 문제의 원인이 되는 진동에 의해 펌프 및 모터가 과도한 잡음을 내는지 점검, 탱크 레벨의 모니터링 및 기록 등을 수행해야 했다. 이러한 순찰 작업 중에도 공정 경보 및 경고에 대한 지속적 접근성은 필수적으로, 시퀀스가 중단되거나 밸브가 폐쇄되는 것과 같은 문제의 발생 시 해당 문제를 조사하고 조치를 취할 수 있어야 하기 때문이었다.

그간, Stora Enso 사에서는 보다 효율적으로 운영하고, 비용을 절감하며, 경쟁력을 유지할 수 있는 방안들을 계속적으로 모색해 왔다. 그 결과, 당사는 공장의 잉크 제거 섹션에 대한 DeltaV 분산 제어 시스템을 업그레이드 하면서, 최신 무선 기술을 통한 운영 효율성 방안을 위해 에머슨의 무선 네트워크와 모바일 근로자 기술을 활용하게 됐다.

운영자들 별도의 업무를 수행하는 동시에, 제어실에서 전송되는 공장 상태 정보를 휴대용 장치를 이용해  모니터링 할 수 있었고 공정 정보에 대한 원격 접근성을 확보하여 별도의 주어진 업무를 수행하기 위해 공장을 돌아다니면서도, 경보 및 경고가 발생하는 즉시 이에 대처할 수 있었다.

Stora Enso 사는 무선 기술을 잉크 제거 섹션에 투입했는데, 에머슨은 ‘핫 스팟(hot spot)’ 접근성 제공을 위해 Wi-Fi 네트워크를 설치했다. 에머슨의 DeltaV Remote Operator Station(원격 운영자 스테이션) 애플리케이션과 내구성을 갖춘’ Apple iPad4 태블릿을 사용하여 네트워크에 접속할 수 있게 되었다. 이무선 네트워크는 AES 128 비트 암호를 사용해 보안성이 보호되고, 공정 무결성 여부를 지속적으로 모니터링 할 수 있다. 또한, 무선 신호가 강도에 문제가 생길 경우, 관리자에게 경보가 전송된다.

무선 네트워크는 10개의 산업용 AP(접속점), 무선 LAN 컨트롤러, 네트워크 관리 애플리케이션으로 구성되어, 잉크 제거 섹션의 두 개 층에 실내외 커버리지를 제공하였다. 더불어, 관리 스위치는 무선 네트워크를 기존의 유선 네트워크와 연결하고, 무선 LAN 컨트롤러는 보안성 정책, 서비스 품질, 이동성과 같은 네트워크 전반의 무선 기능성을 처리했다.

제어 시스템으로부터 가용한 실시간 정보를 통해, 운영자들은 이제 보다 신속하게 문제를 해결할 수 있게 됐다. 모바일 근로자 애플리케이션의 경우, 관측 사항을 직접 시스템에 기록할 수 있도록 허용하고, 전송 오류를 방지하였다. 이로써, 실제 공정 구역에서 공정 절차를 독립적으로 수행하거나, 작업 주문을 개시 혹은 실행할 수 있게 되었다. 공장 순찰 1회동안 여러 가지 다양한 작업 수행이 가능해졌고, 공정 설비를 방문해야 하는 횟수가 줄어들어 당사는 운영자의 생산성을 현저하게 개선할 수 있었다.

무선 기술을 활용하게 된 모바일 근로자를 통해, 운영자들은 통상 2명의 인력이 필요한 작업을 혼자서도 수행할 수 있게 되었다. 또한, 제어실 안에서만 가능했던 기능 및 성능에 대해 완전한 접근성을 유지하는 동시에, 공장 현장에서 자유롭게 이동하며 다양한 업무를 진행하는 것도 가능해졌다. 운영자가 공장에 나가 있는 동안 경보가 발생하면 즉각적인 대응이 가능했고, 조정이 필요할 시에는 위치하고 있는 장소를 막론하고 iPad 및 Remote Operator Station 애플리케이션을 사용하여 실행할 수 있었다. 제어실로 돌아가거나 다른 인력에게 지시를 전달할 필요성은 완전히 사라졌다. 멀티 태스크를 기반으로, 각 운영자의 효율성과 생산성 증진은 자연스럽게 수반됐다.

생산성의 확대

운영 효율성의 증가는 운영 경비 절감에 기여하게 되었고, 투자 회수에는 6개월도 채 걸리지 않았다. 더불어, 무선 네트워크를 통해, 필요할 때마다 언제라도 신규 모바일 근로자 장치 및 여타 무선 애플리케이션을 손쉽게 추가할 수 있었다.

모바일 근로자 기술은, 공장 운영자들로 하여금 업무를 결합하고 잠재적인 문제에 보다 신속하게 대응할 수 있도록 만들었다. 직원들은 공장 내부를 자유롭게 이동하면서 다양한 업무를 수행할 수 있기 때문에, 작업 일정에도 유연성이 부가되어, 직원의 동기 부여 향상을 도모하였고, 결과적으로 생산성이 확대되는 성과를 이루게 됐다.

무선 기술을 활용하게 된 모바일 근로자를 통해, 운영자들은 통상 2명의 인력이 필요한 작업을 혼자서도 수행할 수 있게 되었다. 또한, 제어실 안에서만 가능했던 기능 및 성능에 대해 완전한 접근성을 유지하는 동시에, 공장 현장에서 자유롭게 이동하며 다양한 업무를 진행하는 것도 가능해졌다. 운영자가 공장에 나가 있는 동안 경보가 발생하면 즉각적인 대응이 가능했고, 조정이 필요할 시에는 위치하고 있는 장소를 막론하고 iPad 및 Remote Operator Station 애플리케이션을 사용하여 실행할 수 있었다. 제어실로 돌아가거나 다른 인력에게 지시를 전달할 필요성은 완전히 사라졌다. 멀티 태스크를 기반으로, 각 운영자의 효율성과 생산성 증진은 자연스럽게 수반됐다.