제약업체 말린크로트의 제어 시스템 업그레이드

제약업체 말린크로트의 제어 시스템 업그레이드

해결 과제

  • 낮은 예비 부품 가용성과 노후한 시스템
  • 예측 가능한 유지보수 수행 불가능
  • 번거로운 일일 생산 보고서 작성

솔루션

결과

  • 다운타임 감소 – 5주의 설치기간과 단 몇일에 걸친 향상된 업타임
  • 데이터 접근성 향상 – 데이터를 효과적으로 수집, 추적 및 기록하여 사전 대응적인 유지보수 가능

제약제조업체의 다운타임 절감에 기여하는 PlantPAx 프로세스 자동화 시스템

배경

골절을 당해 적이 있거나 MRI 촬영해 적이 있는 사람이라면 아마도 말린크로트 제약회사(Mallinckrodt Pharmaceuticals) 제품을 사용해 본적이 있을 것입니다. 매출이 50억 불에 달하는 글로벌 기업은 특수 의약품과 진단용 조영제를 생산합니다. 처방 진통제의 선두 공급업체인 말린크로트의 제품들은 주요 도매업체와 소매 약국 체인들에 공급됩니다. 통증 억제 부문에 전념해 덕분에, 기업은 의약품 공급업체에서 통증의 원인을 파악하는데 사용하는 장비의 제조업체로 거듭날 있었습니다.

미국 미조리주 세인트 루이스에 위치한 5만평 부지에는 마약성 제품과 기타 완제품에 사용되는 원료를 생산하는 원료의 약품 공장이 있습니다. FDA 의해 검증된 시설은 145년의 역사를 가지고 있으며, 직원 수가 거의 450명에 달합니다.

1985년에 설치된 공장의 제어 장비는 유지보수에 비용이 많이 들었습니다. 말린크로트는 노후한 기술을 업그레이드하고 공장에 공통적인 제어 시스템 플랫폼을 구축할 필요가 있었습니다. 2013 상장을 하여 주주들을 납득시킬 있어야 했기 때문에, 비용과 운영 효율성이 어느 보다 중요했습니다. 제어 시스템 업그레이드는 말린크로트가 비즈니스를 단계 진보시키고 가동시간을 향상시킬 있게 됨을 의미했습니다.

 

도전과제

구형 시스템을 사용하는 운전자들이 겪고 있던 가장 문제는 받을 있는 지원이 제한되어 있다는 것이었습니다. 공장에서 근무하는 모든 엔지니어링 담당 직원들 가운데 장비를 구동하는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 기술에 대한 지식을 가지고 있는 직원은 뿐이었습니다. 서비스와 공급업체 지원은 최소한의 수준이었고, 예비 부품의 가용성도 마찬가지였습니다. 결과적으로, 다운타임이 길어지는 만큼 비용도 증가했습니다.

말린크로트의 수석 유지보수 엔지니어인 기어스(Don Geers) "시스템 업그레이드의 큰 동기요소는 비용 회피였다", "하드웨어 고장과 관련된 다운타임이 골칫거리였다. 부품의 가용성을 향상시켜 주고 유지보수가 간단한 새로운 제어 시스템을 구축해 이러한 문제를 해결하길 원했다" 말했습니다. 기존 기술로는 유지보수 엔지니어가 예측적인 유지보수를 수행할 수가 없었습니다. 일일 생산 보고서로 문제를 어느 정도 파악하긴 했지만, 이는 문제가 발생한 후에나 가능한 일이었습니다. 대응적인 유지보수가 유일한 해결 방안이었기 때문에, 계획하지 않은 장시간의 다운타임이 불가피했습니다.

다운타임의 비용이 변경 비용보다 크다는 것을 깨달은 말린크로트는 제어 시스템을 업그레이드하기로 결정했습니다. 1 365 24시간 가동되는 시설의 제어 시스템을 교체하는 일에는 세심한 계획이 요구되었습니다. 제어 시스템은 제조 공정의 두뇌와도 같았기 때문입니다. 업그레이드 팀은 전환으로 인한 다운타임을 극소화하고, 새로운 시스템이 연결되자 마자 효과적으로 풀가동할 있게 만들길 원했습니다.

 

솔루션

말린크로트 팀은 가상화 아키텍처를 선택했습니다. 말린크로트는 레거시 PLC들을 기존 VMware 가상화 인프라에 구축된 로크웰 오토메이션의 PlantPAx® 프로세스 자동화 시스템으로 교체함으로써 업그레이드를 완료하기로 결정했습니다. 가상화된 PlantPAx 플랫폼은 공장 전반에서 다분야 제어를 가능하게 해주며 배치와 HMI 소프트웨어 구동에 필요한 물리적 서버의 수를 절감시켜 주었습니다. 또한 서버와 워크스테이션에 요구되는 유지보수도 대폭 줄었습니다.

다운타임을 최소화하기 위해 시스템 설계는 단계로 이루어졌습니다. 첫 단계는 로크웰 오토메이션의 엔지니어링을 기반으로, 프로그래밍의 표준 개발부터 관여해 현지 시스템 통합업체 스톤 테크놀로지(Stone Technologies) 신트로닉스(Syntronix) 말린크로트의 유지보수팀을 지원했습니다. 첫 단계 완료 , 로크웰 오토메이션은 문서, 기능 설계 사양을 완성했습니다. 그리고 , 업그레이드 팀은 프로그래밍 코드를 구축, 테스트 검증하는 작업을 수행했습니다. 표준 코드는 다음 단계는 물론 향후 공장에서 구현될 모든 새로운 프로젝트에 사용될 것이었습니다.

개발 단계에서, 로크웰 오토메이션은 시운전 전에 프로그래밍의 문제를 진단 해결하고 완성하기 위해 클리브랜드 시설에 있는 복제 시스템을 사용하였습니다. 말린크로트는 향후 이슈가 발생하거나 시스템 변경이 필요할 경우 기술 지원 엔지니어에게 지원을 요청할 있도록 서비스를 계속 유지하기로 했습니다.

두 번째 단계에서는 새로운 프로그래밍 표준을 사용하여 기능 규격에 대한 업데이트를 수행하였습니다. 기존 생산 라인 문서를 활용하여 프로젝트의 위험을 줄일 있었습니다. 이는 또한 새로운 시스템으로의 전환을 수월하게 해주었습니다. 공장 엔지니어링, 품질 검증팀의 일원들이 이미 해당 문서와 친숙했기 때문입니다. 때문에 시스템 테스트와 검증에 필요한 시간과 비용도 절약되었습니다.

공장 인수 검사(FAT) 현지 시스템 통합업체와 로크웰 오토메이션의 지원을 받아 말린크로트의 시설에서 완료되었습니다. FAT 완료하는 데는 3개월이 소요되었습니다. FAT이후, 이 시스템은 약품과 조영제의 원료 생산에 사용되는 고가의 화학약품을 추가하기 전에 모든 시스템 컴포넌트가 제대로 작동하는지 확인하기 위해 여러 차례 용수 배치를 구동하는 운영 부서에 설치되었습니다. 테스트가 성공적으로 완료된 후, 로크웰 오토메이션과 씬트로닉스의 엔지니어들은 현장에서 시운전을 완수했습니다.

PlantPAx 시스템의 일부로, 제조 인텔리전스를 향상시키기 위해 보고 히스토리안 소프트웨어가 구현되었습니다. 소프트웨어는 프로세스 데이터를 수집, 추적 기록하여, 생산 추세를 제공함으로써 사전 대응적인 유지보수 활동을 가능하게 해줍니다. 검증된, 전자 보고 기능을 갖추게 된 말린크로트는 규제 보고 요건을 보다 효과적으로 충족하고, 일일 전자 생산 보고서를 통해 운영을 전반적으로 간소화할 수 있게 되었습니다.

이 외에도 말린크로트는 HMI 운전자 터미널을 업그레이드하였습니다. 새로운 HMI 그래픽은 공장에서 사용하던 레거시 HMI 그래픽을 변경한 것으로 새로운 API 라인을 위한 140개의 프로세스 그래픽 화면으로 구성됩니다. 목표는 운영 인터페이스를 공장의 기존 장비와 유사하게 유지를 해서 운전자들이 새로운 시스템에 손쉽게 적응할 있도록 만드는 것이었습니다.

 

도입효과

결과적으로, 스마트 엔지니어링, 마이그레이션 , 그리고 포괄적인 기능 테스트 덕분에 설치를 위한 시스템 다운타임이 극소화되어, 시운전까지 5주가 걸렸습니다. 기어스는 "새로운 PlantPAx 시스템은 제어 시스템에 많은 진단/문제해결 정보를 제공한다", "제어와 정보에 공통 플랫폼을 사용하기 때문에 유지보수 직원이 비용이 많이 드는 사후 대응적인 유지보수에서 기존 기술로는 불가능했던 사전 대응적인 유지보수로 쉽게 이동할 있도록 해주었다. 때문에 지속적으로 다운타임을 절감할 있게 "이라고 말했습니다.

다른 건물들에 위치한 이중화된 가상화 인프라는 추가적인 보호 계측을 제공하여 장소에서의 돌발적인 가동 중지로 인해 시스템이 중단되는 사태를 방지해 줍니다. 이뿐만 아니라, 가상화된 플랫폼은 여러 곳에 분산되어 있는 정보를 통합해줍니다. 데이터센터의 시스템에 고장이 발생하면, 말린크로트팀은 백업을 사용할 있습니다. 또한 계획된 유지보수로 인한 중단 시에도 백업을 가동할 있어서 생산 라인은 지속적으로 가동됩니다.

말린크로트는 고장이 발생하는 경우 가상화 덕분에 시스템을 재기동하고 라인을 복구하는데 적게는 8시간에서 많게는 24시간까지 절약이 것으로 보고 있습니다. 3곳의 공장 , 곳은 다른 건물들에 주요 전원을 공급하는 역할을 수행하며, 가상화는 신속한 재난 복구 옵션을 제공합니다.

유지보수 측면에서, 제어 시스템 업그레이드는 성공적이었습니다. 그러나 혜택은 유지보수 측면이상으로 확장되었습니다. 말린크로트의 환경, 보건 및 안전(EH&S)팀, 공장 현장팀 그리고 생산 및 리더십 팀은 이제 PlantPAx 프로세스 히스토리안을 통해 지속적으로 프로세스 데이터에 액세스할 수 있습니다. 이는 규제준수 보고 요건을 보다 손쉽게 충족하고 생산 정보를 실시간으로 액세스하며, 필요한 경우 즉시 조치를 취할 수 있도록 해줍니다.

실제로 공장 전체의 운전자와 관리자들은 시스템 데이터에 대한 새로운 수준의 액세스를 통해 많은 혜택을 얻고 있습니다. 히스토리안 소프트웨어의 데이터는 액셀 스프레드시트 소프트웨어를 통해 공장의 모든 이들이 액세스할 있으며 공장 부지에 있는 모든 건물에서 분석될 있습니다. EH&S 담당자들은 이제 실시간 데이터를 분석하여 유해한 화학물질이 환경에 배출되지 않도록 만전을 기할 있습니다. HMI 생산 데이터를 입력하는 운전자들은 전자 배치 기록을 생성할 수가 있게 되어 규제준수 보고서 작성시 오류가 발생할 위험이 줄어들었습니다.

일일 생산 보고서는 며칠에 걸쳐 완료된 배치들로부터 수집된 연관 프로세스 데이터를 제공합니다. 이를 통해 엔지니어와 관리자는 추세를 신속하게 파악하고 필요한 변경을 하여 생산을 간소화시키거나 잠재적인 병목 현상을 정확히 찾아낼 수가 있습니다. 이는 말린크로트가 잠재적인 문제를 예측하고 보다 신속하게 대응하며 일관성과 높은 품질을 유지할 있도록 해줍니다.

기어스는 "업그레이드 문제로 처음 우리에게 접근한 로크웰 오토메이션 팀은 생명 과학 고객들을 지원하는 엔지니어들로 구성되어 있었다"면서, "제약업계의 상황과 전문용어를 이해하는 전담팀이 있다는 사실에 우리 회사의 결정권자들은 확신을 가질 있었고, 지장과 문제를 최소화하면서 촉박한 일정을 맞출 있도록 해주었다" 말했습니다.

유지보수 문제 때문에 제어 시스템과 보고 기능의 업그레이드를 시작했지만, 보다 효과적인 운영 시스템과 생산 데이터에 대한 액세스 향상으로 기업은 운영 전반에서 훨씬 더 많은 혜택을 얻을 있었습니다. 말린크로트는 이제 모든 엔지니어링 부서가 사용할 있는 툴을 구축하고 전체 팀에게 권한을 보유하는 제어 시스템 인프라를 활용할 있는 역량을 보유하게 되었습니다.

위에서 언급한 결과는 말린크로트가 로크웰 오토메이션의 제품과 서비스를 제품과 함께 사용하여 얻은 결과입니다. 다른 고객의 환경에서 얻어진 결과와는 다를 있습니다.

고객 성공사례

고객이야말로 우리에게 가장 중요합니다. 우리는 경청하고,생각하고 그리고 고객 여러분들의 요구를 충족하기 위해 노력합니다. 다른 고객분들이 경험한 성공 사례를 공유하는 공간으로 산업군,서비스 그리고 제품별로 필터기능을 통해 원하는 사례를 열람할 수 있습니다.