건설 기계 제조업체는 신속한 IIoT 구현을 통해, 데이터 기반의 인사이트를 얻고 부품 공장의 생산을 최적화했습니다. 이제, 이 기업은 IIoT를 전 세계적으로 구현하고 있습니다.
캐터필러(Caterpillar)의 상징적인 ‘CAT’ 로고가 새겨진 장비는 건설 현장에서 외딴 광산까지, 피와 땀으로 정의되는 다양한 작업 현장에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다.
캐터필러의 장비가 사용자들이 기대하는 내구성을 제공하도록 지원하는 첨단 부품 제조 사업부인 내부 제조 그룹은 캐터필러의 기계와 애프터마켓 사업을 위해 변속기, 유압 구성품 및 기타 부품을 생산합니다.
최근 이 사업부는 새로운 부품이 아니라 생산 운영에 대한 데이터 기반 인사이트를 생성하는 프로젝트에 착수했습니다.
중요한 생산 프로세스를 개선하기 위한 데이터 발굴
생산 데이터에 대한 액세스는 부품 사업부에 새로운 가능성을 열어주었습니다.
중요한 제조 프로세스는 ‘블랙 박스’ 작업이었습니다. 이는 프로세스와 제품이 실제로 엔지니어링 사양을 충족하고 있음을 입증하는 데이터를 작업자가 보유하고 있지 않음을 의미했습니다. 또한 데이터 부족으로 인해 비효율성과 최적이 미치지 못하는 공정이 발생하여, 궁극적으로 재작업과 비부가가치 비용이 발생했습니다.
캐터필러의 글로벌 ACM ERP CoE 리더인 브렌트 루스(Brent Ruth)는 “목표는 두 가지였다”며 “첫 번째는 공장 환경에서 IIoT 장치를 연결해 활용하는 방법을 배우고 빠른 시일 내에 성과를 거두는 것이었고, 두 번째는 프로세스와 효율성을 개선하고 최적화할 수 있도록 실시간으로 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 등 실제 제조 프로세스에 대한 인사이트를 얻는 것이었다”고 말했습니다.
여정의 시작
초기의 개념 증명(PoC)은 크리스마스 4주 전부터 시작되었습니다. 목표는 중요한 제약이 있는 기계에서 PLC 데이터를 수집해, 이를 그래픽 분석과 함께 제조 엔지니어에게 제공하는 것이었으며, 이 모든 작업은 FactoryTalk InnovationSuite를 사용해 이루어져야 했습니다.
프로젝트를 위해, 루스는 팀을 구성해 심도 있는 기술 및 프로세스 전문 지식을 모으고, 로크웰 오토메이션과 PTC의 지원을 활용했습니다. 팀원들은 서로 경쟁 위치에 있는 IT와 OT 분야의 경력을 가진 사람들이었습니다. 그러나 프로젝트의 비전을 이해했기 때문에, 함께 일하며 비전을 실행에 옮기는 일에 참여할 수 있었습니다.
루스는 “직접적인 상호작용을 통해 IT와 OT 간의 협력을 형식화했다”며 “전략과 비전의 개선부터 프로젝트 실행, 그리고 그 사이의 모든 단계에서 소매를 걷어붙이고 하나의 팀으로 협력해 이를 수행했다. 이를 통해, 강력한 협력 관계를 구축할 수 있었다”고 설명했습니다.
사용 사례를 생성하고 우선순위를 정하기 위해, 팀은 공장 현장에서 몇 주 동안 지내며 디지털 트랜스포메이션에 대한 준비 상태를 평가했습니다. 그들은 ERP를 연결하고 마스터 데이터를 분석하며, 백오피스와 작업 현장에서 비즈니스가 어떻게 수행되는지 살펴 보았습니다. 이 모든 것은 팀이 비즈니스 요구와 목표에 부합하는 디지털 이니셔티브를 개발하고 우선순위를 정하는 데 도움이 되었습니다.
캐터필러의 글로벌 공급망 매니저인 헤이든 파월(Haydn Powell)은 “초기 단계에서는 현지 비즈니스 및 재무 담당자를 참여시켜 혜택을 정량화하고, 업계를 기준으로 우수한 추정치를 얻었는지 확인하는 데 많은 시간을 할애했다”고 말했습니다.
분수령의 순간
운영에 대한 인사이트를 생성하고 생산이 실제로 엔지니어링 사양을 충족하고 있음을 입증하는 일은 부품 사업부의 ‘분수령’이 되었습니다.
이전에는 없었던 풍부한 데이터 문맥에 액세스할 수 있게 되면서, 사업부는 프로세스에서 부가가치를 내지 않는 모든 활동들을 볼 수 있었습니다. 그리고 제조 엔지니어는 프로세스를 신속하게 개선하고 최적화할 수 있었습니다. 실제로, 첫째날 전체 프로세스 시간을 5% 이상 단축했습니다.
공장에 추가적인 자산이나 교대가 필요하지 않음을 입증함으로써 수십만 달러의 비용도 절약할 수 있었습니다. 가용 용량이 존재했고, 사업부는 이를 증명할 데이터가 필요했을 뿐이었기 때문입니다.
이러한 초기 성공은 시작에 불과했습니다. 프로젝트 범위는 중요한 제약이 있는 기계를 넘어서 나머지 국내외 공장들이 포함되도록 확장되었습니다.
파월은 "이 작업은 캐터필러의 추후 향방을 정의하는 데 매우 중요한 역할을 했다”며 “초기 성과는 몇 주 만에 완료되었고 현재도 활동이 지속되고 있다. 이는 여정의 일부이기 때문”이라고 말했습니다.
