CASE STUDY | FOOD & BEVERAGE

Yichao Packaging의 글로벌 확장 경로를 열어준 스마트 머신 솔루션

Cardboard box moving along a conveyor belt in a factory or warehouse setting.

중국 광동에 위치한 포산 이차오 포장 기계 기술 유한회사(Foshan Yichao Packaging Machinery Technology Co., Ltd.)는 식품 포장 기계의 연구 및 개발, 제조, 판매 및 판매 후 서비스를 전문으로 하는 기업입니다. 이 기업은 팽화 식품, 간식, 냉동 식품, 작물 부산물, 조제약, 화학 물질, 하드웨어 제품 같은 다양한 분야에서 널리 사용되는 10여 개 제품 시리즈의 모델 30여 종을 개발 및 생산하고 있습니다.

도전과제

기존 자동화 솔루션은 성능과 유연성의 측면에서 높은 수출 요건을 충족할 수 없었습니다.
기계 솔루션은 해외 시장의 요구를 충족하기 위해 국제 인증과 표준을 준수해야 합니다.

솔루션

결과

성과 향상: 포장 속도가 분당 150팩에서 200팩으로 33% 증가했고, 색상 마크 절단 정확도가 ±1mm(100% 증가) 향상했으며, 연중무휴 장애 없는 장비 운영이 가능해졌습니다.
유연성 증가: 업스트림/다운스트림 장비의 작동 속도에 기반해 실시간으로 포장 속도를 동적으로 조정하고, 계량 시스템과 원활하게 연동하여 전체 생산 라인에서 유연성과 효율성을 향상했습니다.
민첩한 시장 대응: 기한 내 장비 납품이 가능해졌고 설치 및 시운전 시간도 대폭 줄었습니다.

도전과제

중국 포장 기계 업계에서 견고한 입지를 차지하고 있는 포산 이차오 포장 기계 기술 유한회사(이하 ‘이차오’)는 전 세계적인 확장을 고려하고 있었지만, 대부분의 기존 자동화 솔루션들은 엄격한 수출 요건을 충족하지 못한다는 사실을 발견했습니다.

자동화 솔루션은 업스트림 및 다운스트림 장비와 동기화되어 실시간 동적으로 속도 조정이 가능하고 계량 시스템이 통합될 수 있어야 했습니다. 글로벌 시장에서 경쟁하려면 고급 솔루션을 도입하는 것이 반드시 필요했습니다.

솔루션

이러한 문제를 해결하기 위해 이차오는 로크웰 오토메이션과 협력해 스마트 머신 솔루션을 중심으로 하는 기술 업그레이드 여정에 올랐습니다.

로크웰 오토메이션은 심층적인 상담을 통해 이차오가 스마트 머신의 고유한 기능으로 주요 장비의 업그레이드를 정의하는 데 도움을 주었습니다. 운영 지표를 개선하고 안정성을 향상시키는 것 외에도, 해외 시장의 요구 사항을 충족하기 위해서는 UL 안전 인증을 획득할 필요가 있었습니다.

이러한 지능형 업그레이드를 구현하기 위해 이차오는 Micro850® 컨트롤러, Kinetix^® 5100 서보 드라이브, Kinetix® TLP 다목적 컴팩트 서보 모터를 갖춘 스마트 머신 솔루션을 구축했습니다. 장비는 디지털 트랜스포메이션에 필요한 고속 데이터 전송을 지원하는 Ethernet/IP 연결 기능을 갖추었고, 서보 드라이브에는 안전성 향상을 위해 안전 토크 차단(STO) 기능이 내장되었습니다. 솔루션은 동적인 속도 조정을 위해 전자 캠 곡선을 활용함으로써 필요에 따라 포장 속도를 실시간으로 조정할 수 있도록 했습니다.

수출 규정을 준수하고 해외 사용을 위한 요구 사항을 충족할 수 있도록, 모든 구성품은 UL 인증을 획득했고, 프로그래밍 프레임워크를 위한 ISA 88 [PackML], 알림 관리를 위한 ISA 18, HMI 색상 팔레트를 위한 ISA 101 등 스마트 머신 아키텍처 및 소프트웨어/하드웨어에 대한 국제 표준을 충족했습니다.

프로젝트 개발 단계에서 설치와 동시에 진행된 프로그래밍 및 가상 시운전 작업은 설치 전에 완료되어 시운전 및 납품 시간이 크게 줄었습니다. 시운전 중에 문제가 발생하자 로크웰 오토메이션 팀은 여려 부서의 리소스를 동원해 신속하게 대응했습니다. 이를 통해 이차오는 프로토타입 R&D 및 테스트를 일정보다 빨리 완료할 수 있었으며, 이탈리아에서 개최된 무역 박람회에서 전 세계 고객들에게 스마트 머신 솔루션을 성공적으로 선보일 수 있었습니다.

결과

로크웰 오토메이션의 스마트 머신 솔루션과 기술 지원은 이차오의 새로운 지능형 장비가 제공하는 효율적인 가치 흐름과 개선 사항을 효과적으로 보여주었습니다.

무엇보다, 장비 성능이 크게 향상되었습니다. 포장 속도는 분당 150팩에서 200팩으로 33% 증가했고, 색상 마크 절단 정확도는 ±1mm로 100% 향상되었으며, 장비는 연중무휴 장애 없이 작동했습니다.

또한, 유연성이 늘어나 경쟁력도 높아졌습니다. 이차오의 장비는 업스트림 및 다운스트림 장비의 작동 속도에 따라 실시간으로 포장 속도를 동적으로 조정합니다. 계량 시스템과 원활하게 연동되어 전체 라인에서 유연하고 효율적인 생산을 촉진합니다. 또한 가상 시운전은 설치 및 시운전 시간을 대폭 줄여 장비를 정시 납품할 수 있게 해 줍니다.

이러한 요소들은 이차오가 해외에서 주문을 받고 최종 사용자의 생산 시설로 성공적으로 납품하는 데 도움을 주었습니다. 무엇보다도 이 프로젝트는 이차오가 가진 비즈니스 비전을 확장하여 생산 정보화, 장비 클러스터의 지능적 유지보수, 포장 기계의 디지털 트윈을 구현할 수 있는 기회를 열어주었습니다. 이제 이 장비제조업체는 단일 장비뿐만 아니라 전체 산업망의 장비를 업그레이드할 수 있게 되었습니다.

로크웰 오토메이션의 기술 혁신과 지원은 이차오가 기계에 의존하던 기존 방식에서 스마트 제조로 전환하는 데 필요한 역량을 제공했습니다. 보다 효율적이고 유연한 생산을 위한 새로운 벤치마크를 정립한 이번 협력은 제조기업이 글로벌 무대에서 경쟁력을 강화할 수 있도록 지원하는 스마트 자동화의 중추적인 역할을 잘 보여주는 사례라고 하겠습니다.

Published 2025년 7월 30일