작은 부분이 모여 더욱 큰 성과를 내는 모듈식 생산의 잠재력

개별 맞춤 솔루션 및 소규모 배치에 대한 수요가 증가하면서, 제품 생산 및 혁신 주기가 더욱 짧아지고 있습니다. 이러한 경향은 특히 제약 산업의 생산 공정에서 두드러집니다. 제약, 식품, 화장품, 제약 분야에서 전통적으로 사용되어 오던 구조화된 공정의 플랜트는 유연성 결핍으로 신제품의 도입 및 생산 수량 변경의 효율적인 관리가 어렵습니다. 디지털화와 모듈화는 공정을 단순화하고 이러한 문제에 대한 솔루션을 제공합니다. 모듈화된 생산 환경에서는 전체적인 작업을 작은 부분으로 나누고, 기존의 모놀리식 접근법과 달리 생산 공정을 개별 서비스에 맞게 분할하고 표준화 할 수 있습니다. 논리적인 상호 연결을 통해 개별 모듈을 여러 가지 다른 방식으로 연결하여 이른바 플러그 앤 프로듀스(Plug & Produce)를 실현합니다. 더욱 민첩한 생산을 가능하게 하여 제약 산업 등의 제조 공정에 큰 이점을 제공하는 고성능 솔루션은 이에 대한 결과입니다. 는 산업 다방면의 생산 공정에 혁명을 불러 일으킬 것입니다.

 

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교차 산업에서 모듈식 생산의 이점

매우 혁신적인 생산량 조절

모듈화를 실현하면 시장 상황에 맞게 생산량을 조절할 수 있습니다. 결과적으로 시장 진입 시 투자 위험이 낮아지며, 이에 따라 경쟁력은 높아집니다.

 

생산 비용이 약 40%* 절감됩니다.

모듈식 플랜트를 효율적으로 구축하면 생산 플랜트의 전환/시동 비용을 절감할 수 있습니다. 소규모 배치 생산 시, 생산 비용 절감 효과를 더 크게 체감할 수 있습니다.

 

출시 시간 50%* 단축

모듈식 생산 환경에서는 엔지니어링의 대부분이 사전 구성된 모듈에서 수행되기 때문에 출시 시간이 크게 단축됩니다. 그리고 최소한의 노력으로도 공정 제어 시스템에 통합할 수 있습니다. 연구 단계에서 생산 단계로의 확장도 훨씬 쉬워지므로 전체적인 제품 개발 시간도 단축됩니다.

 

유연성 극대화

모듈화를 실현하면 추가적인 엔지니어링 노력 없이 모듈 유닛을 재사용하거나 쉽게 교체할 수 있으므로 플랜트의 유연성이 크게 증가합니다. 특히 특정 제조업체의 기계류에 구애받지 않는 zenon을 채택하면 유연성을 더욱 높일 수 있습니다.

 

*Source: ISBN: 978-3-89746-191-2 Modular Plants

 

 

생산의 패러다임을 바꾸는 모듈형 패키지

생산에서 일관된 모듈화를 실현하기 위한 기본 전제는 개별 모듈에 대한 정보를 일관되게 기술하는 것입니다. 어떤 데이터 객체가 기록되는지, 어떤 서비스가 실행되는지 특정 산업 제조업체에 구애받지 않는 표준 MTP(Module Type Package) 통해 통일된 형식으로 상세하게 설명되어 있습니다. 모든 정보가 표준화된 형식으로 제공되고, 상위 zenon-POL(Process Orchestration Layer) 통합됩니다. 이때, zenon-POL zenon Engineering Studio 완전 자동화된 방식으로 연동됩니다. 모든 작업 단계가 Engineering Studio에서 자동화되고 POL 통해 Service Engine으로 전송되어, 단계만으로 공정 제어 시스템(PCS: Process Control System) 생성이 완전 자동으로 수행됩니다.

POL_Grafik

 

모듈 엔지니어링만으로 대부분의 엔지니어링을 끝낼 있습니다. 완전 자동화된 모듈이 공정 제어 시스템에 통합되므로 필요한 엔지니어링 노력이 현저하게 줄어듭니다. 내장된 zenon Soft Logic 이용하면 기존의 구식 플랜트를 복잡한 프로그래밍 없이도 MTP 호환되게 만들고 POL 통합할 있습니다.

 

MTP를 쉽게 비유하자면, 프린터 드라이버라고 할 수 있습니다. 프린터(하위 시스템)는 제조업체에 구애받지 않고 중앙 컴퓨터에 연결됩니다. 연결이 최대한 간단하고 지연 없이 사용 가능해야 컴퓨터에서 쉽게 인쇄하고 스캔 할 수 있습니다. 이와 마찬가지로 POL이 MTPS를 통해 개별 모듈에서 가능한 서비스를 감지하고 해당 모듈에 직접 액세스합니다. 프린터 등 주변 기기에서의 “플러그 앤 플레이”와 유사하게 공장 자동화와 공정 엔지니어링에서 “플러그 앤 프로듀스(Plug & Produce)”가 실현되므로 규모가 더욱 커져도 쉽게 디지털화를 실현할 수 있습니다.

 

COPA-DATA의 zenon MTP Suite는 종단 간 모듈식 생산을 구현하는 데 필요한 모든 서비스를 제공합니다. 귀사의 기존 생산 공정을 최적화하고 모든 관련 표준을 충족하는 애자일 제조의 이점을 누리십시오.

 

  • MTP Editor를 사용하면 신형 및 레거시 시스템용 MTP 파일을 쉽게 만들고 편집할 수 있습니다. 공정이 VDI/VDE/NAMUR 2658 표준 준수를 보장하기 위해 모든 단계가 실시간으로 검사됩니다.

 

  • COPA-DATA의 MPT 파일에 대한 유효성 검사 서비스(Validation Service for MTP files)는 구성 작업 중에도 새 MTP 파일의 호환 여부를 검증합니다. zenon MTP Suite로 가져온 모든 파일은 중앙 데이터베이스에서 관리됩니다. 이를 통해 사용 중인 모든 MTP 파일을 운영 담당자가 언제든지 확인할 수 있습니다.

 

  • 각 MTP 파일은 장치의 특정 요소에 사용되는 템플릿입니다. 동일한 유형의 기기가 여러 개 존재하는 경우, PEA 인스턴스 관리 서비스를 사용하여 템플릿에서 인스턴스를 여러 개 생성할 수 있습니다.

 

  • 프로세스 오케스트레이션(Process Orchestration, POL) 단계에서 사용자는 새로 생성된 PEA 인스턴스를 연결하고 그래픽 에디터에서 드래그앤드롭으로 논리적으로 장치를 연결할 수 있습니다. 버튼 하나로 모든 공정 이미지, 변수, ISA 88 배치 제어에 필요한 기본 기능, OPC UA 구성, 보고서, 알람 및 감사 추적을 자동으로 생성할 수 있습니다.

 

  • COPA-DATA의 PEA Software Suite를 이용하면 운영 담당자가 기계를 직접 로컬에서 제어할 수 있습니다. ISA-88 배치 제어, 사용자 관리 및 감사 추적과 같은 기능이 포함된 사용자 친화적인 최첨단 HMI를 통해 운영 담당자는 안전하고 인체공학적으로 공정을 관리할 수 있습니다. 또한 이 애플리케이션은 FDA 21 CFR Part 11 및 EU GMP 가이드라인의 Annex 11에서 규정된 데이터 무결성 준수를 보장합니다.

 

  • 모듈식 생산 설정에서 레거시 장치가 MTP에 호환되도록 만들어야 하는 경우, MTP Gateway가 도움이 될 수 있습니다. OPC UA를 통해 MTP 표준에 따라 레거시 시스템을 연결하고 관련 정보를 전송하여 오케스트레이션합니다. 이를 통해 사용자는 제조사에 구애받지 않고 용도에 가장 적합한 기계 및 소프트웨어 솔루션을 선택할 수 있습니다.

 

Modularisierung_Grafik

 

MTP - COPA-DATA의 zenon으로 모듈식 생산 실현

COPA-DATA는 30년 이상 디지털 및 자동화 솔루션으로 공정을 간소화하는 소프트웨어를 제공하기 위해 노력해 왔습니다. 그리고 그 바탕에는 MTP라는 기술이 있습니다. 산업 자동화 내 광범위한 경험을 기반으로 COPA-DATA는 zenon 소프트웨어 플랫폼을 지속적으로 개선합니다. 현재, 그리고 미래의 요구 사항에 맞는 모듈식 생산을 실현할 수 있도록 지원합니다. MTP를 통한 모듈화 실현으로 제조 공정을 혁신하고 미래 지향적 경쟁력을 확보할 수 있습니다. zenon에 대해 자세히 알아보려면 지금 COPA-DATA에 문의 바랍니다.

 

 

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MTP 인사이트

오늘날 제조업체는 전례 없는 다양한 도전 과제에 직면해 있습니다. 모듈식 생산과 모듈형 패키지(MTP)가 어떻게 경쟁력 향상을 지원하는지 자세히 알아보십시오.

Modular plants in life sciences: Dream or reality? 

Interested in this article? It was published in our INFORMATION UNLIMITED magazine Vol. 38.

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Improving Systems Integration in Manufacturing

Giuseppe Menin of COPA-DATA was interviewed by Innovation in Pharmaceutical Technology magazine on the subject of interoperability. 

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