오늘날 경쟁이 치열한 제조 환경에서 모든 공장은 장비를 최대한 활용하는 것을 목표로 합니다. 생산 효율성을 측정하는 주요 지표 중 하나는 전체 장비 효율성(OEE)입니다. 이는 예정된 작업 시간 동안 기계가 얼마나 잘 작동하는지 추적합니다. 많은 공장에서는 예상치 못한 가동 중지 시간, 느린 생산 속도, 품질 문제로 인해 낮은 OEE로 어려움을 겪고 있습니다. 다행스럽게도 SCADA(감시 제어 및 데이터 수집) 시스템과 결합된 Siemens HMI(Human{3}}Machine Interface)는 강력한 솔루션을 제공합니다. 이 실제{5}}사례 연구는 철강 제조 공장이 Siemens HMI를 사용하여 OEE를 대폭 향상하여 생산 라인을 어떻게 변화시켰는지 보여줍니다.
OEE 및 Siemens HMI의 역할 소개
사례 연구를 시작하기 전에 OEE와 Siemens HMI가 수행하는 작업을 명확히 하겠습니다. OEE는 가용성(기계가 계획대로 실행되는 빈도), 성능(최대 용량에 비해 기계가 얼마나 빨리 실행되는지), 품질(좋은 제품이 얼마나 많이 만들어지는지)의 세 가지 요소를 사용하여 계산됩니다. 높은 OEE 점수(85% 이상)는 생산 라인이 효율적으로 운영되고 있음을 의미하는 반면, 대부분의 공장은 스마트 도구 없이는 60~70%에만 도달합니다.
Siemens HMI는 작업자와 기계 사이의 "브리지" 역할을 합니다. 실시간 생산 데이터, 기계 상태 및 경고를 보여주는 사용자 친화적인-화면을 제공합니다.- 혼란스러운 버튼과 미터가 있는 구식 제어판과 달리-Siemens HMI는 작동을 단순화하고 중요한 정보에 쉽게 액세스할 수 있도록 해줍니다. SCADA와 함께 사용하면 전체 생산 라인에서 데이터를 수집 및 분석하여 관리자가 OEE 개선을 위한 정보에 기초한 결정을 내릴 수 있도록 돕습니다. 이러한 통합은 생산 라인 OEE 개선을 위한 Siemens HMI의 핵심입니다.
실제-세계 사례 연구: Siemens HMI를 통한 강철 슬리팅 라인 혁신
공장의 도전
항공우주 및 방위산업용 특수강의 선두 생산업체인 ATI Materials는 1995년 강철 슬리팅 머신으로 인해 큰 문제에 직면했습니다. 기존 제어 시스템에는 수리하기 어려운 오래된 하드웨어, 작업 속도를 늦추는 복잡한 조작반, 슬리팅 시 장력 제어 불량이라는 세 가지 주요 문제가 있었습니다. 이러한 문제로 인해 계획되지 않은 가동 중단 시간이 자주 발생하고 생산 속도가 느려지며 제품 품질이 일관되지 않습니다. 공장의 OEE 점수는 업계 표준보다 훨씬 낮은 52%에 불과했습니다. 그들은 오랜 생산 중단 없이 시스템을 현대화할 수 있는 솔루션이 필요했습니다.
솔루션: Siemens HMI 및 SCADA 통합
공장은 EDC(Electronic Drives and Controls)와 제휴하여 Siemens HMI 및 기타 Siemens 기술을 사용하여 시스템을 업그레이드했습니다. 솔루션의 핵심은 기존 제어판을 Siemens S7-1500 PLC 및 6RA80 DC 드라이브와 쌍을 이루는 Siemens HMI 간편 패널로 교체하는 것이었습니다. 또한 팀은 Siemens HMI를 SCADA 시스템과 통합하여 실시간으로 데이터를 수집하고 분석했습니다.
주요 업그레이드 중 하나는 Siemens HMI의 직관적인 인터페이스였습니다. 수백 개의 혼란스러운 버튼을 기계 상태, 장력 수준 및 생산 속도를 보여주는 명확하고 시각적인 디스플레이로 대체했습니다. 패널의 사용자 친화적인 디자인 덕분에 운영자는 신속하게 설정을 조정하고 경고에 대응할 수 있었습니다.- 또한 OEE용 Siemens HMI SCADA 통합을 통해 공장은 하나의 중앙 시스템에서 가동 중지 시간 원인, 생산 속도 및 품질 문제를 추적할 수 있었습니다.
결과: 극적인 OEE 개선
업그레이드는 4일 이내에 완료되어 생산 손실을 최소화했습니다. 그 결과는 인상적이었습니다. 공장의 처리량(시간당 처리되는 철강의 양)이 67% 증가했습니다. Siemens HMI가{4}}잠재적인 기계 문제에 대한 실시간 경고를 전송하여 유지관리 팀이 시스템 종료가 발생하기 전에 문제를 해결할 수 있게 되었기 때문에 계획되지 않은 가동 중지 시간이 40% 감소했습니다. 새로운 시스템의 일관된 장력 제어로 제품 품질도 향상되어 폐기물이 18% 감소했습니다.
가장 중요한 점은 공장의 OEE 점수가 52%에서 78%로-26% 증가했다는 것입니다. 이러한 개선은 더 높은 수익과 더 강력한 경쟁 우위로 이어졌습니다. 공장 관리자는 "Siemens HMI 덕분에 우리 회사의 운영이 더욱 투명해졌습니다. 작업자는 더 빠르게 작업하고 데이터에 기반한 결정을 내릴 수 있어-라인을 원활하게 운영할 수 있습니다."라고 말했습니다.
OEE 최적화를 주도하는 주요 Siemens HMI 기능
이 사례 연구의 성공은 OEE 문제점을 해결하는 Siemens HMI의 특정 기능에서 비롯됩니다. 가장 영향력 있는 내용은 다음과 같습니다.
실시간-데이터 시각화
Siemens HMI는 읽기 쉬운-대시보드에{0}}기계 가용성, 생산 속도, 결함률-등의 중요한 OEE 측정항목을 표시합니다. 운영자와 관리자는 보고서를 기다릴 필요가 없습니다. 문제가 발생하는 즉시 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 철강 공장에서는 OEE 시각화를 위해 Siemens HMI WinCC를 사용하여 기계가 작동 중이거나 유휴 상태이거나 정지된 시간을 추적했습니다. 이러한 가시성은 유휴 시간을 25% 줄이는 데 도움이 되었습니다.
표준화되고 직관적인 인터페이스
오래된 제어 시스템은 기계마다 인터페이스가 다르기 때문에 광범위한 교육이 필요한 경우가 많습니다. Siemens HMI는 생산 라인 전반에 걸쳐 표준화된 설계를 사용하여 신규 작업자의 교육 시간을 단축합니다. 컴포트 패널의 터치스크린과 명확한 아이콘을 통해 경험이 부족한 직원도 쉽게 사용할 수 있습니다. 또한 이러한 표준화는 낮은 OEE의 주요 원인인 인적 오류를 줄여줍니다.
사전 경보 관리
Siemens HMI는 기계 결함, 낮은 자재 수준 또는 품질 편차에 대한 즉각적인 경고를 보냅니다. 경고에는 문제 해결 방법에 대한 명확한 지침이 포함되어 있으므로 운영자는 문제 해결에 시간을 낭비하지 않습니다. 철강 공장에서는 이 기능을 통해 문제 해결 시간을 평균 30분에서 10분으로 단축했습니다. 가동 중지 시간 단축을 위한 이 Siemens HMI 경보 관리는 OEE의 판도를 바꾸는-혁신자입니다.
원활한 SCADA 통합
Siemens HMI는 SCADA 시스템과 원활하게 작동하여 여러 기계에서 데이터를 수집합니다. 이 중앙 집중화된 데이터는 관리자가 단일 기계뿐만 아니라 생산 라인 전체의 병목 현상을 식별하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 한 기계의 느린 속도로 인해 전체 라인이 지체되는 경우 SCADA 시스템(Siemens HMI와 결합)이 이를 표시하여 관리자가 일정을 조정하거나 문제를 해결할 수 있도록 합니다.
이를 생산 라인에 적용하는 방법
철강공장의 성공은 특별한 것이 아닙니다. 식품, 전자제품, 자동차 부품 등을 제조하는 모든 제조 공장은-Siemens HMI를 사용하여 OEE를 개선할 수 있습니다. 현재 OEE 점수를 평가하고 비효율성의 가장 큰 원인(다운타임, 느린 속도 또는 결함)을 식별하는 것부터 시작하십시오. 그런 다음 Siemens 파트너와 협력하여 귀하의 필요에 맞는 HMI 및 SCADA 솔루션을 설계하십시오. 제조 효율성을 위한 Siemens HMI 컴포트 패널은 중소 규모 라인을 위한 훌륭한 출발점입니다.-
OEE 최적화는 지속적인 프로세스라는 점을 기억하십시오. Siemens HMI는 단순히 문제를 해결하는 데 그치지 않고{1}}운영을 지속적으로 개선하기 위한 데이터를 제공합니다. 시간이 지남에 따라 데이터를 사용하여 유지 관리 요구 사항을 예측하고 생산 일정을 최적화하며 직원 교육을 개선할 수 있습니다.
결론
이 실제 사례 연구는{0}}Siemens HMI 및 SCADA 시스템이 OEE를 향상시키는 강력한 도구임을 입증합니다. Siemens HMI는 실시간- 가시성, 직관적인 작동 및 사전 경고를 제공하여 공장의 비효율성을 생산성으로 전환하도록 돕습니다. 철강 공장의 OEE가 26% 증가한 것은 오래된 생산 라인도 올바른 기술을 사용하면 변화할 수 있음을 보여줍니다.
귀하의 공장이 낮은 OEE로 인해 어려움을 겪고 있다면 Siemens HMI가 해결책이 될 수 있습니다. 단순히 하드웨어를 업그레이드하는 것이 아니라-운영을 더욱 스마트하고, 빠르고, 안정적으로 만드는 것입니다. 지금 Siemens HMI에 투자하고 생산 라인의 잠재력을 최대한 활용해 보세요.
