제약, 소비재, 식음료, 광업, 화학 등 다양한 업계의 제조업체들은 경쟁력을 유지하기 위해 복잡성과 도전과제를 능숙하게 헤쳐 나가고 있습니다. 생산량을 늘리고, 다운타임을 줄이며, 일관성을 개선하고, 품질을 유지하고, 직원을 안전하게 유지함으로써, 수익을 보호하고 생산을 최적화하는 것이 중요합니다. 또한 엔지니어링, 재고, 시스템 유지 보수 및 지원과 관련된 라이프 사이클 비용도 고려해야 합니다.
특히, 코로나19로 인해 전 세계가 처한 상황에 비추어 볼 때 관련이 있습니다. 운영 위험을 줄이면서 최대한 생산성과 수익성을 유지하는 것이 얼마나 중요한지 분명해졌습니다.
산업 및 기술 동향을 따라잡는 것은 쉽지 않은 일이지만, 성공과 성장을 달성하려면 운영 수준을 한 단계 더 끌어올려야 합니다. 산업용 사물인터넷 (IIoT) 기술이 도움이 될 수 있습니다. 디지털 트랜스포메이션 전략을 개발하는 것이 좋은 시작점이 될 수 있습니다.
디지털 트랜스포메이션이 도움이 될 수 있을까요?
'디지털 트랜스포메이션'의 의미는 사람마다 다르지만, 산업 자동화와 관련된 디지털 트랜스포메이션은 ‘디지털 기술을 비즈니스의 모든 영역에 통합하여 운영을 현대화, 업그레이드 또는 개선하는 것’으로 설명될 수 있습니다.
디지털 트랜스포메이션은 조직의 업무 방식, 공장 운영 방식 그리고 고객에게 가치를 제공하는 방식에 영향을 미치는 근본적인 문화적 변화입니다. 중요한 것은 성과와 끊임없이 변화하는 고객 요구사항을 충족하는 것입니다. 이는 모든 생산업체에게 체계적인 변화입니다. 현대적 분산제어시스템(DCS)이 이러한 변화의 초석이 될 수 있는 이유입니다.
디지털 트랜스포메이션을 위한 전략을 개발한다는 것은 목적과 비즈니스 목표를 결정하고, 이러한 목표를 달성하는 데 필요한 시스템을 평가하며, 전략 실행 계획을 수립하는 것을 의미합니다.
디지털 트랜스포메이션을 가속화 및 간소화하면, 생산성과 성능 일관성을 높이는 동시에 다운타임을 줄일 수 있습니다. 경쟁업체들이 지속적으로 기술에 투자하고 운영을 혁신하고 있는 상황에서는, 연구를 하고 결정을 내려야 하는 부담도 커집니다. "업그레이드가 필요한가?"라는 질문이 좋은 시작점이 될 수 있습니다.
분산제어시스템(DCS) 업그레이드 고려 시기
기존 분산제어시스템(DCS)은 폐쇄형 설계가 특징으로, 마이그레이션 및 현대화가 어렵고 대부분의 경우 총소유 비용도 더 높습니다. 현대적 분산제어시스템(DCS)은 향상된 성능, 사이트 전체의 가용성, 확장 가능한 시스템 기능, 개방형 기술 스택 및 통합의 용이성을 제공하는 등 여러 가지 이유로 선호됩니다. 공통된 자동화 기술을 사용하는 공장 전반의 제어 시스템을 사용하면, 공정 제어, 개별 제어, 전력 제어 및 안전 제어를 생산 현장 및 비즈니스 시스템에 원활하게 통합할 수 있습니다.
많은 기업들의 기존 분산제어시스템(DCS)이 수명을 다해 가고 있습니다. 수명이 거의 끝나 가는 글로벌 분산제어시스템(DCS) 설치 기반은 총 약 650억 달러 규모입니다. 그리고 이러한 시스템 중 상당수는 25년이 넘었으며 업데이트가 절실히 필요합니다.
분산제어시스템(DCS)을 교체해야 하는 이유에는 고장률 증가, 제품 품질 문제 증가, 유지 보수 비용 증가, 레거시 분산제어시스템(DCS)에 대한 전문 지식 부족, 용량 제한, 최신 시스템과의 인터페이스 불가능 등이 포함될 수 있습니다.
현대적 분산제어시스템(DCS)의 이점
최신 분산제어시스템(DCS)의 기능들은 기술과 보조를 맞춰 발전해 왔습니다. 현대적 분산제어시스템(DCS)는 디지털 트랜스포메이션 여정의 일부로서 커넥티드 엔터프라이즈를 구축하는 데 도움을 줍니다. 이러한 플랫폼은 더 적은 수의 서버와 더 강력한 컨트롤러로 아키텍처의 작업 절차를 간소화하고, 컨트롤러의 기본 프로세스 오브젝트와의 일관성을 지원하며, 개선된 시스템 속성 설계 환경을 통해 워크 플로우를 간소화하고, 실시간 의사 결정을 위한 강력한 분석을 제공하며, 국제 사이버 보안 표준과 정렬해 줍니다.
현대적 분산제어시스템(DCS)은 생산업체가 공장 전반을 제어 및 최적화, 운영 극대화, 고가용성 확보, 비용 절감, 생산량 향상을 지원할 수 있게 됨을 의미입니다. 다시 말해, 현대적 분산제어시스템(DCS)은 모든 작업을 간소화합니다.
또한 생산업체와 제조업체들이 보편적으로 직면하는 세 가지 주요과제를 해결하도록 설계되었습니다.
1. 생산성 향상
기업 전체에 분산된 시스템들이 비효율적이고 병목 현상을 유발하는데, 어떻게 최고의 혁신을 이룰 수 있을까요? 공급망, 공장 자산 및 비즈니스 시스템에서 수집된 엄청난 양의 정보로 인해 실시간으로 업무를 수행하거나 새로운 개념을 만드는 것은 쉽지 않습니다. 기술의 급속한 발전으로 인해, 생산업체는 이제 그 어느 때보다 더 많은 정보에 액세스하여 의사 결정을 내릴 수 있게 되었습니다.
2. 수익성 향상 - 적은 비용으로 많은 작업 수행
생산팀은 공장의 라이프 사이클 전반에 걸쳐 예산을 충족하기 위해 더 적은 비용으로 더 많은 일을 해야 합니다. 운영팀은 계획되지 않은 다운타임을 줄이고, 품질 이슈를 예방하며, 생산 낭비(불량품 생산)를 줄이는데 필요한 가시성과 제어 능력을 확보할 수 있는 방법을 찾아야 합니다. 생산업체들은 쉽게 업데이트되고 지원되는 공장 전반의 자동화를 고려하고 있으며, 기술은 공장이 지속적인 운영을 유지하는 데 도움을 주어야 합니다.
3. 운영 위험 감소
위험은 어디에나 존재하며 시스템의 중심인 네트워크 인프라에 따라 다양한 형태로 나타납니다. 우발적인 상황을 고려하더라도, 예기치 않은 사건이 발생해 안전하고 안정적인 공장 운영에 영향을 미칠 수 있습니다. 다양한 위험에 기여하는 요인을 식별하려면, 동적인 조건들을 탐색하고 정보로 무장한 공격에 대응할 수 있는 시스템이 필요합니다. 위협이 운영 위험에서 외부 요인으로 이동함에 따라, 제어 시스템은 강력하면서도 적응력이 있어야 합니다. 시스템들을 위해 강력한 인프라를 구현하고 계십니까?
분산제어시스템(DCS) 현대화 작업 간소화
레거시 제어 플랫폼을 최신 분산제어시스템(DCS)으로 전환하는 것은 복잡할 수 있으며, 모두에게 적용 가능한 방법은 존재하지 않습니다. 위험을 완화하고 점진적으로 비용을 분산하기 위해, 많은 기업들은 단계별 마이그레이션 방식을 선택합니다. 어떤 기업에는 '전면적인 교체’ 전환 전략이 적합할 수 있습니다.
한마디로, 각 현대화 프로젝트는 고유하며 적절한 계획이 필요합니다. 대부분의 경우 다운타임과 위험을 최소화하면서 전환을 수행해야 하며, 이러한 요구사항들이 업그레이드 전략의 많은 부분을 결정합니다. 전환하기 전에 전략적인 세 가지 선택이 필요합니다.
1. 업그레이드를 수직적으로 할 것인가 아니면 수평적으로 할 것인가?
수직 업그레이드에서는 한 번에 하나의 프로세스 영역만 업그레이드됩니다. 수평적 업그레이드에서는 여러 유사한 프로세스 유닛이 전체 프로세스 영역에서 동시에 업그레이드됩니다.
2. 모든 자동화 시스템의 구성 요소를 동시에 교체할 것인가 아니면 단계별 마이그레이션 방식으로 업그레이드를 수행할 것인가?
단계적 접근 방식을 사용하면 자동화 시스템을 교체하는 데 시간이 더 오래 걸리지만, 다운타임이 줄어 위험도 줄어 듭니다. 계획된 다운타임을 여러 개의 짧은 단계로 나누면 생산을 유지하는 데 큰 도움이 되며, 마이그레이션 비용을 장기간에 걸쳐 분산시킬 수 있습니다.
3. '핫’ 전환을 할 것인가 '콜드’ 전환을 할 것인가?
핫 전환을 하면 기존 분산제어시스템(DCS)과 새 자동화 시스템이 동시에 작동하며, I/O 수준에서 한 번에 하나의 제어 루프가 기존 분산제어시스템(DCS)에서 새 자동화 시스템으로 마이그레이션됩니다. 콜드 전환을 하면 기존 분산제어시스템(DCS)이 새로운 자동화 시스템으로 교체되고 전체 프로세스가 한 번에 다시 시작됩니다.
각 업그레이드 영역을 검토하여 시스템 성능을 개선할 수 있는 기회를 발견할 수 있습니다. 이러한 개선으로 인한 투자수익율(ROI)은 보통 레거시 시스템 대비 더 신속하게 이루어지며, 운영 개선, 품질 향상, 생산량 증가, 안전 관련 사고 감소, 사이버 보안 강화 및 계획되지 않은 다운타임 감소 등의 효과를 얻을 수 있습니다.
디지털 성공의 열쇠
더 빈번한 프로세스 변경, 더 큰 데이터 세트, 더 한정된 예산, 더 큰 추적성 및 규제 준수 등은 모든 제조업체에게 익숙한 도전과제입니다. 정유 공장에서 식음료 제조공장까지, 프로세스 엔지니어는 점점 더 복잡해지는 시스템을 관리하고 적은 비용으로 더 많은 작업을 수행하도록 요구받습니다.
다행인 점은, 새로운 기술들이 개발되어 최신 분산제어시스템(DCS) 플랫폼이 크게 발전했다는 것입니다. 이를 통해 분산제어시스템(DCS) 사용자는 최적의 성능과 디지털 성공을 위해 시스템을 업그레이드하고 현대화할 수 있습니다.
프로세스 엔지니어들은 흔히 “분산제어시스템(DCS)의 현대화가 시스템 복잡성을 관리하고 생산성을 향상시키는 데 어떻게 도움이 될까요?”라는 질문을 합니다. 현대적 분산제어시스템(DCS)의 최신 업데이트는 시스템의 라이프 사이클 전반에 걸쳐 주요 도전 과제를 해결해 주며, 네 가지 중요한 방법으로 기업의 부담을 덜어 줍니다.
