Bill과 Susie Millenkamp에게 농업 비즈니스의 성공은 최적의 동물 관리, 청결, 엄격한 프로토콜, 직원 교육 – 그리고 기술에 대한 열정에 기반을 두고 있습니다. 1990년대 중반에 송아지 목장으로 시작한 이 사업은 목장, 농장, 사육장 및 암소-송아지 운영을 아우르는 수직 통합 비즈니스로 성장했으며, Idaho Jersey Girls Dairy도 포함됩니다.
Millenkamp Cattle, Inc.의 운영 관리자 Mark Harrison은 “언제나 약 36000마리의 송아지가 Jerome, Idaho에서 사육되고 있으며, Idaho Jersey Girls Dairy에서는 약 30000마리의 젖소에서 착유를 하고 있습니다.”라고 말했습니다.
할아버지의 착유실은 잊으세요
2015년 Milk Barn #1이 완공되면서 착유 작업이 본격화되자 Millenkamp는 현지 시스템 통합업체인 Automation Werx에 네트워크, 통신 및 기술 지원을 요청했습니다. Automation Werx는 Rockwell Automation® 시스템 통합업체 PartnerNetwork™의 일원입니다.
Milk Barn #1에는 약 15000마리의 소에서 우유를 수확하도록 설계된 106스톨 회전식 착유실 2개가 있습니다. 각 착유실에는 착유 전 소독, 유방 자극 및 착유 후 유두 소독을 제공하는 로봇 3대가 있습니다. 착유 작업에는 환기, 펌핑, 냉각 및 현장 청소(CIP 시스템) – 그리고 우유를 탱커 트럭으로 옮기는 솔루션도 포함됩니다.
Automation Werx의 공동 소유주 Trevor Steffler는 “1번 헛간에는 독립형 타사 장비가 많았습니다.”라며 “우리의 목표는 팀이 중앙 위치에서 장비를 모니터할 수 있는 통합 시스템을 유제품 회사에 제공하는 것이었습니다.”라고 말했습니다.
목표 달성을 위해 Automation Werx는 네트워크 기반 SCADA(감시 제어 및 데이터 수집) 솔루션을 제공했으며, FactoryTalk® View Supervisory Edition(SE) Rockwell Automation의 HMI 소프트웨어가 적용되었습니다.
5년 후 착유 작업을 두 배 이상 늘릴 계획이 생기자, 이 낙농업체는 다시 Automation Werx에 솔루션을 요청했습니다.
이질적인 장비를 위한 통합 솔루션
Milk Barn #2의 경우, Idaho Jersey Girls는 106스톨 회전식 착유실 4개와 관련 로봇 및 보조 시스템을 설치했습니다. Automation Werx는 여러 공급업체와 협력해 타사 제어를 대부분 통합된 Rockwell Automation 플랫폼으로 대체하는 최첨단 시스템을 제공하는 임무를 맡았습니다. 가동 중단 시간 최소화가 중요한 프로젝트 목표였습니다.
“우리는 하루 22시간 착유하고, 장비 소독을 위해 1시간을 사용합니다.”라고 Harrison은 말합니다. “또한 소는 습관적인 동물로 일관된 착유 일정이 필요합니다. 우리는 가동 중단 시간을 감당할 수 없습니다.”
Automation Werx는 PlantPAx® 분산제어시스템(DCS) 기반의 통합 솔루션을 설계했습니다. 이 솔루션은 Allen-Bradley® 프로그래머블 컨트롤러, PowerFlex® AC 드라이브, Stratix® 이더넷 매니지드 스위치 및 FactoryTalk View SE로 구성됩니다.
Automation Werx의 공동 소유주 Nick Reichelt는 “시스템의 여러 지점에 다중 수준의 이중화를 추가했습니다. 예를 들어, 각 캐러셀에 7개의 드라이브를 사용했지만 5개만 필요하므로 드라이브 유지보수 시에도 중단이 없습니다.”라고 말했습니다.
가장 중요한 점은 PlantPAx DCS가 작업자가 알람 로그 및 예상치 못한 가동 중단 이벤트와 같은 비정상 상황에 신속하게 대응할 수 있도록 이해하기 쉬운 대시보드를 통해 데이터, 분석 및 인사이트를 제공한다는 것입니다.
지속 가능성 유지
Automation Werx는 또한 낙농장의 지속 가능성 목표에 맞춰 제어 시스템 기능을 조정했습니다.
“우리는 사료를 위해 14000에이커 이상을 경작하고, 모든 분뇨를 비료로 퇴비화합니다.”라고 Harrison은 말합니다. “그리고 아마도 여러분이 본 것 중 가장 깨끗한 낙농장일 것입니다. 우리는 이것을 매우 자랑스럽게 생각합니다.”
Idaho Jersey Girls Dairy는 장비를 청소하고 소독하는 데 사용하는 화학물질 사용량을 줄이는 데에도 집중하고 있습니다. 화학물질은 환경에 영향을 미치며, 또한 낙농장의 가장 큰 비용 항목입니다. Automation Werx 솔루션은 유방 소독, 가축 발목 목욕에서 CIP 시스템에 이르기까지 모든 화학물질 배치를 관리합니다.
Reichelt는 “CIP 시스템에는 세척액 내 화학물질 농도를 측정하는 전도도 센서가 포함되어 있습니다. 화학물질을 절약하기 위해 시스템은 첫 번째 배치에서 최종 헹굼수를 포착해 다음 배치의 첫 번째 세척에 재사용합니다.”라고 설명합니다.
냉각기에 사용된 물도 회수해 바닥 세척 및 기타 청소 작업에 재사용합니다.
성공을 기반으로 한 확장
이 낙농장은 CIP 세척 용액 재활용으로 기존 축사 대비 화학물질 사용량을 50% 이상 줄였다고 추정합니다. 또한 배치 용액이 일정한 물과 화학물질 온도를 유지하기 때문에 CIP 사이클 시간이 약 30분 단축되었습니다.
Harrison은 “자동화를 도입하기 시작했을 때, 모든 장비를 관리하려면 10가지의 서로 다른 제어 시스템을 배워야 할 것이라고 생각했습니다. 하지만 새로운 시스템을 통해 중앙 위치에서 모든 것을 모니터하고, 가동 중단 이벤트가 발생한 정확한 위치를 확인할 수 있습니다.”라고 말합니다.