Mallinckrodt Pharmaceuticals 제어 시스템 업그레이드

시스템을 업그레이드한 Mallinckrodt Pharmaceuticals

해결 과제

  • 예비 부품 가용성이 제한적인 구형 시스템
  • 예측 유지보수 수행 불가
  • 매우 힘든 일일 생산 보고서

솔루션

  • PlantPAx® 분산제어시스템(DCS) – 표준화된 프로그래밍을 통해 기능 사양 업데이트 가능, 개별 위치의 중복 시스템에서 프로그래밍 간소화, 가상화된 인프라에서 적은 수의 서버로 배치 및 HMI 소프트웨어 실행
  • 생산 인텔리전스 – 업그레이드된 HMI에서 구형 시스템에서 다시 작성된 그래픽을 사용하고, 보고 및 히스토리언 소프트웨어에서 선제적 유지보수를 위해 데이터 수집, 추적, 기록
  • 시스템 설계 및 납품 – 로크웰 오토메이션 솔루션 제공업체인 Stone Technologies 및 Syntronix에서 솔루션을 설계하여 납품

결과

  • 가동 중단 시간 감소 – 구현을 위한 가동 중단 시간을 단 5주로 줄이고 일과 중 가동 시간 향상
  • 데이터 액세스 향상 – 생산 보고서를 통해 실행 가능한 정보를 제공하고 작업자의 문제 해결 능력 향상

제약업체의 가동 중단 시간을 줄여주는 PlantPAx 분산제어시스템(DCS)

배경

골절로 다리를 절거나 MRI를 찍은 적이 있다면 Mallinckrodt Pharmaceuticals에서 제작한 제품을 경험해 보셨을 수도 있습니다. 자산 규모 50억 달러에 이르는 이 글로벌 기업은 특수 제약품과 진단 영상 작용제를 생산합니다. 전국 최고의 처방 진통제 공급업체인 Mallinckrodt는 주요 도매업체와 소매 약국 체인에 제품을 판매합니다. 통증 조절에 주력하면서 쌓은 경험이 Mallinckrodt가 약품 제공업체에서 통증의 원인을 확인하는 장비 제조업체로 탈바꿈하는 데 도움이 되었습니다.

세인트루이스에 위치한 40에이커에 이르는 이 회사 부지에는 마취제 성분과 판매용 완제품을 생산하는 의약품 원료(API) 공장이 있습니다. 145년의 역사를 자랑하는 이 FDA 인증 시설에는 약 450명의 직원들이 근무하고 있습니다.

공장의 제어 장비는 1985년에 설치되어 유지하는 데 많은 비용이 소요됩니다. Mallinckrodt는 노후 기술을 업그레이드하고 공장을 공통 제어 시스템 플랫폼으로 전환해야 했습니다. 2013년에 상장된 기업으로서 주주에 대한 의무가 있으므로 비용과 운영 효율성이 특히 중요했습니다. 제어 시스템 업그레이드는 Mallinckrodt가 비즈니스를 진화하고 향상된 가동 시간을 실현할 수 있다는 것을 의미했습니다.

과제

시스템 작업자에게 노후된 시스템을 사용할 때의 가장 까다로운 문제점 중 하나는 바로 제한된 지원입니다. 공장의 모든 엔지니어링 직원 중에 장비를 실행하는 PLC를 이해하는 직원은 단 두 명에 불과했습니다. 서비스와 공급업체 지원이 최소화되면서 예비 부품의 가용성도 최소화되고 비용은 높아졌습니다. 결과는 다음과 같습니다. 가동 중지 시간이 길어지고 그에 따른 비용이 증가했습니다.

"비용 방지가 시스템을 업데이트하는 데 큰 동기가 되었다"고 Mallinckrodt Pharmaceuticals의 수석 유지보수 엔지니어인 Don Geers는 말합니다. "하드웨어 고장으로 인한 가동 중지 시간은 중요한 문제입니다. 저희는 향상된 부품 가용성으로 쉽게 유지보수할 수 있는 최신 제어 시스템을 배치하여 이러한 문제를 방지하고자 했습니다."

노후된 기술로는 유지보수 엔지니어가 예측 유지보수를 수행할 수 없습니다. 일일 생산 보고서에 문제가 정확히 나와 있지만 이는 문제가 발생한 이후에만 알 수 있습니다. 사전 유지보수만이 해결책이므로 계획되지 않은 긴 가동 중단 시간이 필수적으로 따랐습니다.

가동 중단 비용이 교체 비용보다 크다는 것을 깨닫고 Mallinckrodt는 제어 시스템을 업그레이드하기로 결정했습니다. 24/7/365 시설에서 제조 프로세스의 뇌를 교체하려면 신중한 계획이 요구됩니다. 팀에서는 전환에 따른 가동 중지 시간을 제한하고 온라인 복구와 동시에 새로운 시스템을 효율적으로 풀 가동할 수 있기를 원했습니다.

솔루션

팀에서는 가상화된 아키텍처를 선택했습니다. Mallinckrodt는 기존 VMware 가상화 인프라를 기반으로 하는 로크웰 오토메이션의 PlantPAx® 분산제어시스템(DCS)으로 레거시 PLC를 교체하여 업그레이드를 완료하기로 결정했습니다. 가상화된 PlantPAx 플랫폼에서는 전사적 복합 제어가 가능하므로 배치 및 HMI 소프트웨어를 실행하는 데 필요한 물리적 서버를 제거했습니다. 따라서 서버 및 워크스테이션에 필요한 유지보수 업무가 크게 줄어들었습니다.

시스템 설계를 2단계로 완료하여 가동 중지 시간을 최소화했습니다. 첫 번째 단계는 Mallinckrodt 유지보수 팀이 로크웰 오토메이션 엔지니어링 팀과 협력하여 처리했으며, 현지 시스템 통합업체(SI)인 Stone Technologies 및 Syntronix가 프로그래밍 표준 개발에 참여했습니다. 1단계를 마친 후 로크웰 오토메이션에서 문서화와 기능 및 설계 사양을 완료했습니다. 그런 다음 팀에서 프로그래밍 코드를 작성하여 테스트하고 검증했습니다. 다음 단계는 물론 이 시설에서 구현할 새 프로젝트에서도 이 표준 코드를 사용할 예정입니다.

개발 단계 중에 로크웰 오토메이션은 클리블랜드 시설에 중복 시스템을 배치하여 시작하기 전에 문제를 해결하고 프로그래밍을 완성할 수 있도록 도와 주었습니다. Mallinckrodt는 향후에 문제 또는 시스템 변경이 발생할 경우 기술 지원 엔지니어에게 지원을 요청하도록 서비스를 유지했습니다.

2단계에서는 새로운 프로그래밍 표준을 활용하여 기능 사양을 업데이트했습니다. 기존 생산 라인 문서를 활용하여 프로젝트 위험을 줄일 수 있었습니다. 또한 공장 엔지니어링, 품질 및 검증 팀원이 이 문서를 이미 숙지하고 있었으므로 새 시스템으로 쉽게 전환할 수 있었습니다. 따라서 시스템을 테스트하고 검증하는 데 필요한 시간과 비용이 감소되었습니다.

공장 인수 시험(FAT)은 Mallinckrodt 시설에서 현지 시스템 통합업체 및 로크웰 오토메이션의 지원을 받아 완료했습니다. FAT를 완료하는 데 3개월이 걸렸습니다. 그런 다음 시스템을 운영 유닛에 설치했습니다. 제약 및 영상 성분을 생산하는 데 사용되는 값비싼 화학 물질을 추가하기 전에 여러 번 물 배치를 실행하여 모든 시스템 컴포넌트가 올바르게 작동하도록 했습니다. 테스트를 성공적으로 마치고 로크웰 오토메이션과 Syntronix의 엔지니어들은 현장 가동을 완료했습니다.

PlantPAx 시스템의 일부로 향상된 생산 인텔리전스를 위해 보고 및 히스토리언 소프트웨어를 구현했습니다. 소프트웨어에서는 주요 프로세스 데이터를 수집, 추적, 기록하여 생산 동향을 파악함으로써 선제적 유지보수 활동이 가능하도록 해줍니다. 이제 Mallinckrodt는 검증된 전자 보고 기능을 갖추어 규제 보고 요건을 효율적으로 충족하고 일일 전자 생산 보고서를 통해 전체 운영을 간소화할 수 있습니다.

또한 Mallinckrodt는 HMI 작업자 터미널을 업그레이드했습니다. 새로운 HMI 그래픽은 시설 내 레거시 HMI에서 다시 작성되었으며 새로운 API 라인에 대한 140개의 프로세스 그래픽 화면으로 구성되었습니다. 이는 운영 인터페이스를 공장 내 기존 장비와 비슷하게 유지하여 작업자가 온라인으로 연결된 새로운 시스템으로 쉽게 전환할 수 있도록 하는 데 목적이 있습니다.

결과

스마트 엔지니어링, 마이그레이션 Tool, 포괄적인 기능 테스트 등으로 인해 시운전을 단 5주만에 마치고 설치를 위한 시스템 가동 중지 시간을 최소화했습니다.

"새로운 PlantPAx 시스템은 제어 시스템 하드웨어에 유용한 진단/문제 해결 정보를 제공했다"고 Geers는 말합니다. "또한 제어 및 정보를 위한 공통 플랫폼을 갖추면서 유지보수 직원이 많은 비용이 드는 대응적 유지보수에서 사전 유지보수로 전환할 수 있게 되었으며, 이러한 전환은 이전 기술로는 불가능했었습니다. 이제 앞으로 중단 시간은 더욱 더 짧아질 것입니다."

별도의 건물에 있는 중복 가상 인프라는 보호 수준을 강화하여 한 위치에서 재난 사고가 발생하더라도 전체 시스템이 가동 중단되는 것을 방지해 줍니다. 또한 가상화된 플랫폼은 분산된 정보를 통합합니다. 데이터 센터의 시스템이 고장날 경우 Mallinckrodt 팀은 백업 시스템을 사용합니다. 예약된 유지보수 가동 중지 중에도 백업을 실행하여 생산 라인을 가동 상태로 유지할 수 있습니다.

장애가 발생할 경우 가상화로 인해 Mallinckrodt에서 시스템을 다시 시작하여 라인을 다시 가동하는 데 최소 8시간에서 최대 24시간까지 절약될 것으로 예상됩니다. 세 개의 개별 시설(하나의 시설은 모든 다른 건물에 대한 메인 전원 공급 장치 역할을 함)로 구성되는 가상화는 빠른 재해 복구 옵션을 제공합니다.

유지보수의 관점에서 제어 시스템 업그레이드는 성공적인 것처럼 보이지만 실제 이점은 유지보수적 측면을 훨씬 능가합니다. Mallinckrodt의 환경안전(EH&S), 생산 현장 및 생산 팀과 경영진은 이제 PlantPAx 프로세스 히스토리언을 통해 프로세스 데이터에 지속적으로 액세스할 수 있습니다. 따라서 규제 보고 요건을 쉽게 충족하고 생산 정보에 실시간으로 액세스하고 필요한 경우 조치할 수 있습니다.

실제로 부지 전반의 작업자와 관리자가 시스템 데이터에 액세스하는 수준이 한 차원 높아졌습니다. 시설 내 누구나 Excel® 스프레드시트 소프트웨어를 사용하여 히스토리언 소프트웨어의 데이터에 액세스하여 부지 내 모든 건물에서 분석할 수 있습니다. EH&S 전문가들은 이제 실시간 데이터를 분석하여 위험한 화학 물질이 환경에 방출되지 않는지 확인할 수 있습니다. HMI에 생산 데이터를 입력하는 작업자는 이제 전자 배치 레코드를 생성하여 준수 보고서에 오류가 발생할 위험을 줄일 수 있습니다.

일일 생산 보고서는 엔지니어와 관리자에게 며칠 동안 완료된 배치에서 수집된 관련 프로세스 데이터를 제공하여 동향과 기관 변경을 신속하게 파악하여 생산을 간소화하고 잠재적 병목 현상을 파악할 수 있도록 해줍니다. 이를 통해 Mallinckrodt에서는 잠재적 문제를 예측하여 더 빠르게 대응하고 일관성과 높은 품질을 유지할 수 있습니다.

"로크웰 오토메이션 팀이 업그레이드 문제로 우리에게 처음 연락했을 때는 생명과학 고객을 담당하는 엔지니어 팀이었다"고 Geers가 회상합니다. "제약 업계의 용어와 분위기를 잘 아는 전담 팀을 구성해서 우리 의사 결정 팀에게 확신을 줬고, 덕분에 우리는 가동 중단과 문제를 최소화하면서 빠듯한 일정에 맞출 수 있었습니다."

제어 시스템 및 보고 업그레이드를 촉구하는 유지보수 문제가 있었지만 효율적인 운영 체제와 향상된 생산 데이터 액세스와 관련한 혜택으로 전반적인 운영이 향상되었습니다. Mallinckrodt는 이제 모든 엔지니어링 부서를 위한 Tool을 작성하고 제어 시스템 인프라를 활용하여 전체 팀을 강화할 수 있습니다.

위에서 언급한 결과는 Mallinckrodt Pharmaceuticals가 로크웰 오토메이션의 제품과 서비스를 타 제품과 함께 사용하여 얻은 결과입니다. 구체적인 결과는 고객마다 다를 수 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.