불가능해 보이는 일 달성

생명과학 산업은 최근 몇 년 동안 의료 혁신의 최전선에 있었습니다. 전 세계가 글로벌 팬데믹의 영향을 경험하기 전에도 보건 당국, 연구원 및 혁신가들이 대규모 건강 문제를 해결할 새로운 방법을 모색하면서 이 부문은 엄청난 성장을 이루었습니다.

이 부문은 아직 초기 단계로 간주되지만, 많은 분석가들은 제약, 생명공학, 의료 기기와 같은 분야가 모두 중요한 과학적 진보의 기회가 되면서 급격한 성장 곡선을 예상하고 있습니다. 이 부문의 막대한 잠재력을 실현하기 위해서는 현장에 중요한 원료와 성분을 공급하는 조직이 증가하는 글로벌 수요에 맞춰 확장할 수 있는 능력이 필요합니다.

번창하는 이 부문을 지원하는 한 조직은 Greenfield Global입니다. 이 회사는 Rockwell Automation 및 Alpha Automation과 협력하여 팬데믹 관련 제한이라는 어려운 상황 속에서도 새로운 에탄올 생산 및 유통 공장을 운영하는 놀라운 성과를 달성했습니다. 이 공장은 이제 Greenfield가 유럽의 생명과학 고객의 요구를 충족하고 글로벌 시장으로 확장하는 기반 역할을 하고 있습니다.

야심찬 계획으로 시작

Greenfield Global은 글로벌 야망을 가진 캐나다의 에탄올 생산업체입니다. 토론토에 본사를 둔 이 회사는 특수 화학물질, 증류주 및 재생 에너지 부문에서 사용되는 원료, 성분 및 첨가제의 선도적인 생산업체이자 공급업체입니다. 이 회사의 제품은 생의학, 식음료 및 재생 에너지를 포함한 다양한 산업에서 사용됩니다.

북미에서 증류소의 긴밀하게 통합된 네트워크를 이미 운영하고 있는 이 회사는 유럽으로 사업을 확장하고자 했습니다. 새로운 시설은 빠르게 확장하는 생명과학 부문과 이 지역의 다른 전략적으로 중요한 부문의 요구를 충족하는 데 중점을 두어 새로운 상업적 기회를 열어줄 것입니다.

이 회사는 아일랜드 포틀레이스에 새로운 공장을 건설하기로 결정했습니다. 15000평방피트의 창고를 포함한 41000평방피트의 시설을 갖춘 이 공장은 GMP 수용액을 생산하기 위해 설립되었으며, 글로벌 생명과학, 식품, 향료 및 향수 고객에게 서비스를 제공합니다. Greenfield는 주로 아일랜드에서 제조 중인 많은 생명과학 고객에게 서비스를 제공하기 위해 아일랜드를 선택했지만, 아일랜드가 EU 시장으로 가는 자연스러운 관문이라고 생각했기 때문이기도 합니다. 또한 CETA 협정 덕분에 Greenfield는 북미와 EU 운영을 더 쉽게 연결할 수 있었습니다.

이 공장은 생명공학 고객에게 서비스를 제공하고, 바이오프로세스 솔루션, 고순도 에탄올 및 IPA 제품을 제공하는 데 특화되어 있으며, 생산 프로세스에서 고품질 USP 등급 정제수와 WFI를 사용합니다. 지속 가능성에 중점을 둔 기업으로서, 에탄올 생산 프로세스에서 발생하는 자재를 농업과 같은 다른 용도로 재활용하여 폐기물을 제로로 만들고자 했습니다.

파트너 네트워크 구축

회사는 2019년에 새로운 시설 개발을 시작하면서 최신 프로세스 및 제어 기술을 공장에 도입하는 것을 우선순위로 삼았습니다. 현장을 처음부터 구축했기 때문에 기존 공장 인프라와 관련된 제한 사항이 없었습니다. Greenfield 경영진은 오늘날의 요구를 충족하고 미래의 성장을 준비할 수 있는 공장을 구축하려면 적응 가능하고 확장성이 뛰어난 아키텍처가 중요하다는 사실을 이해했습니다.

최첨단 솔루션에 대한 통찰력과 액세스를 얻기 위해 Greenfield는 Alpha Automation & Control 및 Rockwell Automation과 긴밀히 협력했습니다. Rockwell 기술은 이미 Greenfield의 북미 시설에서 광범위하게 사용되었으며 신뢰성이 입증되었습니다. Rockwell의 시스템 통합업체 프로그램의 파트너인 Alpha는 올바른 Rockwell 기술 세트를 구성하고 Greenfield에 귀중한 통합 지원을 제공할 수 있는 전문성을 갖추고 있었습니다. Greenfield가 요구하는 신뢰성과 확장성을 제공할 수 있는 분산 제어 시스템(DCS)을 선택하면서 Alpha는 PlantPAx 5.0 - RA의 최신 세대 제어 기술을 추천했습니다.

예상치 못한 테스트

이 공장의 설계는 2020년 1월에 시작되었으며, 건설, 토목 공학, 장비 설치 및 운영을 위한 야심찬 일정이 설정되었습니다. 일반적으로 이러한 시설을 건설하는 데는 약 12개월이 필요하지만, 새로운 시설의 전략적 중요성을 고려하여 계획은 가속화된 일정으로 수립되었습니다. 그런 다음 2020년 3월, 전 세계가 글로벌 봉쇄에 들어갔고, 이는 목표 날짜까지 현장을 운영하고 완성하는 데 수반되는 과제가 거의 하룻밤 사이에 심화되었음을 의미합니다. 

Greenfield Global의 전무 이사인 Ken Finegan은 “봉쇄가 시작된 주에 현장에 약 30명의 계약업체 직원이 있었습니다. 현장을 계속 운영하고 진행 상황을 유지하면서 작업자 안전을 유지하는 방법에 대해 신속하게 생각해야 했습니다.”라고 말했습니다.

중요한 시기에 생명과학 부문을 지원해야 하는 긴급성을 고려하여 원래의 시간 약속을 유지하고 개발 작업을 가속화했습니다. 이를 위해 팀은 원격 시운전 및 검증을 활용하고 원격 교육에 의존하여 작업자가 시스템 사용에 대한 속도를 높일 수 있도록 하는 등 제어 장비 시운전을 위한 대체 방법을 찾아야 했습니다.

“우리의 접근 방식은 대서양 양쪽에 있는 엔지니어와 개발자가 24시간 내내 모든 것을 가동하고 실행하는 것이었습니다.

“우리는 북미의 이해관계자들을 프로세스에 참여시켜 중요한 의사 결정에 관여하도록 할 수 있었습니다. 이는 Greenfield 내의 여러 부서와 네트워크 전반에 걸친 거대한 글로벌 노력의 일환이었습니다.” Ken이 덧붙였습니다.

이 공장은 매우 짧은 시간에 가동을 시작하여 2020년 10월에 본격적인 생산에 들어가 연말까지 제품을 출하했습니다. 이는 공장이 COVID-19 수요에 대응하여 원자재를 공급할 수 있었음을 의미합니다.

제어의 역할

이러한 놀라운 전환은 공장의 제어 시스템을 비롯한 다양한 개발 측면에서 많은 노력이 필요했습니다. PlantPAx 5.0을 사용함으로써 팀은 효과적으로 협업하고 민첩하며 신속하게 작업할 수 있었습니다. 이 시스템을 통해 엔지니어들은 기존 라이브러리와 템플릿을 활용하여 빠른 속도로 개발 작업을 진행하고 문서화 프로세스를 가속화할 수 있었습니다.

Alpha Automation & Controls의 상업 이사인 Richard Stapleton은 “새 공장을 시운전할 때 초기 단계가 가장 중요할 수 있습니다. 개발 및 테스트의 병목 현상은 전체 프로젝트 일정에 영향을 미치는 연쇄 효과를 가져올 수 있습니다. PlantPAx를 사용하면 개발을 더 원활하게 완료하고 검토 프로세스를 훨씬 쉽게 진행할 수 있었습니다.”라고 말했습니다.

이 솔루션은 아일랜드와 캐나다의 여러 엔지니어가 촉박한 납품 일정에 맞춰 원격으로 테스트했습니다. 압박 속에서도 FAT 테스트는 원래의 4주 일정 내에 완료되었고, 현장에 대한 전체 테스트도 원격으로 수행되었습니다.

“하드웨어와 소프트웨어 모두에 익숙했고 기존 템플릿과 라이브러리를 최대한 활용하는 방법을 알고 있었기 때문에 바로 실행할 수 있었습니다. 고객에게 완전한 턴키 솔루션을 제공하고 작업자 안전을 저해하지 않고 생산에 들어갈 수 있었습니다.”라고 Richard는 말했습니다.

공장이 완전히 가동되면서 이 시스템은 코네티컷에서 에탄올을 운송하는 관리, 에탄올 제품의 증류 및 포장, 공장의 효율성과 지속 가능성에 기여하는 프로세스 제어 등 Greenfield의 디지털 공장 운영의 다양한 영역에 걸친 일련의 프로세스를 관리합니다.

“우리는 PlantPAx의 모듈성과 유연성 때문에 Greenfield에 자신 있게 추천할 수 있었습니다. Greenfield의 엔드 유저는 간단한 구성, 직관적인 설계, 포괄적인 가이드 및 문서에 만족했습니다. 또한 우리는 지속적인 지원을 제공하고 솔루션에 대한 지식을 공유했습니다.”라고 Richard는 덧붙였습니다.

새로운 기회 탐색

이 사이트는 현재 거의 1년 동안 운영되어 왔으며, 운영을 뒷받침하는 프로세스 네트워크는 이미 견고하고 신뢰할 수 있는 것으로 입증되었습니다. Greenfield는 EU 운영에 대한 대담한 계획을 가지고 있으며, 이미 공장 확장을 앞두고 있습니다.

Ken Finegan은 “우리는 정적인 조직이 아니기 때문에 이미 새로운 제품을 제공하고 고객에게 더 나은 서비스를 제공할 수 있는 방법을 모색하고 있습니다. 지난 18개월의 경험을 통해 우리는 단호한 정신으로 빠르게 움직여 그 어느 때보다 빠르게 제품을 시장에 출시할 수 있다는 것을 알게 되었습니다.”라고 말했습니다.

다행히도 PlantPAx 5.0은 확장성을 염두에 두고 구축되었기 때문에 이 회사의 DCS 솔루션은 이러한 야심찬 접근 방식을 지원합니다. 통합 기능을 통해 프로그래머블 컨트롤러 전반에 걸쳐 동일한 모양과 느낌을 적용하고 공장 간 제어 시스템 플랫폼을 표준화할 수 있습니다. 또한 15년의 제품 수명 주기는 특히 바이오-제약과 같은 빠르게 성장하는 부문에서 더 높은 수요를 충족하기 위한 미래의 성장과 확장성을 허용합니다.

또한 제어 시스템은 공장 최적화 및 분석을 향상시켜 조직의 지속 가능성 목표를 지원합니다.

“지속 가능성은 우리 사업의 핵심이며 우리가 하는 모든 일에 적용됩니다. 우리의 공장 인프라는 지속 가능성을 최적화하기 위한 운영을 관리하는 데 도움이 되는 핵심 요소입니다. 이것은 Greenfield Global 전반에 걸쳐 중요하며, Portlaoise를 저탄소 이니셔티브의 우수성 센터로 만들기 위한 우리의 자격증명을 높이는 데 도움이 됩니다.”라고 Ken은 덧붙였습니다.

전 세계적인 상황으로 인해 현재의 단계에 도달하는 것이 일반적인 공장 시운전 프로세스보다 더 어려웠지만, Ken은 구성된 네트워크의 지원을 느꼈습니다.

“Greenfield, Alpha, Rockwell의 협업은 엄청난 결과를 가져왔습니다. 우리는 훌륭한 관계를 통해 어려운 상황에서도 함께 일할 수 있었습니다. 사후 지원을 포함한 전체 과정에서 충분한 지원을 받았다고 느꼈습니다. 무엇보다도 고객에게 강력한 납품 보증을 제공할 수 있었고, 이는 우리가 성장하면서 계속해서 추구할 높은 기준을 설정하는 데 도움이 되었습니다.”라고 Ken은 결론을 내렸습니다.

위에서 언급한 결과는 Greenfield Global이 Rockwell Automation의 제품 및 서비스를 다른 제품과 함께 사용하여 얻은 결과입니다. 다른 고객의 경우 구체적인 결과가 다를 수 있습니다.