PCT, 원격 선박 적재로 수출 운영 확대

Pacific Coast Terminals, 원격 선박 적재로 수출 운영 확대

과제

  • 선박 적재기(Ship Loader)는 새로운 건식 벌크 제품을 지원하기 위해, 현장 조작에서 원격 조작 방식으로 변경. 원격 운영을 도입하면서, 생산성 이슈와 잠재적인 장비 충돌에 대한 이슈가 제기됨

솔루션

  • ControlLogix 제어 시스템 - 표준된 플랫폼 통합 용이
  • FactoryTalk View SE 소프트웨어 - 원격으로 프로세스 확인 가능
  • 레이더 센서 - 충돌 방지 및 선박 내부와 외부 주변 뷰 제공

결과

  • 원격 작업 구현 – 새로운 시스템을 통해 작업자는 충돌 방지 구역과 같은 주요 정보를 확인하고, 원격으로 작업을 제어할 수 있음
  • 안전성 및 생산성 향상 – 제어실에서 원격으로 제어 가능해지면서, 작업자들의 안전 위험 노출 감소
  • 현장 조작 작업이 없어져, 작업자가 더 많은 제품을 적재할 수 있도록 지원

캐나다의 자원을 전 세계로

유황(Sulfur)은 고무, 페인트, 살충제, 심지어 의약품을 만드는 데까지 사용될 정도로 활용도가 높은 자원입니다. 석유 광산의 부산물이 주요 자원인 캐나다 앨버타 지역에서, 유황을 채굴하여 전 세계 시장으로 배송하는 일은 쉽지 않습니다. 유황을 선박에 실어 배송하기 위해서는 우선 산지에서 열차(Railcars)로 수 백 km를 이동하고, 록키 산맥을 거쳐야 합니다.

 Pacific Coast Terminals(PCT)는 이 쉽지 않은 물류 작업을 진행하는 기업입니다.  캐나다 브리티시컬럼비아 주 벤쿠버 인근에 위치한 PCT의 운송 터미널은 연 평균 36,000대 이상의 열차로 유황을 수송합니다. 또한 매년 수십만 톤의 에틸렌(ethylene), 글리콜(glycol)과 카놀라(canola) 오일을 처리합니다.

 최근 PCT는 지하 퇴적물(underground deposits)에서 캐낸 칼륨이 풍부한 소금 포타쉬(Potacsh: 탄산칼륨)라는 새로운 건식 벌크 상품을 운송에 추가했습니다. 포타쉬는 세가지 형태 – 산업용, 알갱이 형, 표준형- 로 생산됩니다. 산업용 포타쉬는 흰색, 알갱이 형과 표준형 포타쉬는 모두 분홍색입니다. 이 두 가지 색상의 포타쉬는 서로 섞이면 안 됩니다.

 PCT의 유지보수 관리자인 로드 캐년(Rod Kenyon)은 “추가된 새로운 상품들은 운영에 있어, 생산성을 저해하지 않으면서도 각 상품들을 분리해야 하는 도전과제를 주었다”고 말했습니다.

 혼합 추가

유황 같은 건식 벌크 제품을 열차에서 선박으로 운송하는 과정은 몇 가지 단계가 있습니다. 유황은 열차를 타고 PCT에 처음 도착하면, 선박이 도착할 때까지 보관함에 옮겨집니다. 그런 다음 선박 적재기(Shiploader)로 옮겨져, 보관함에서 해치 커버(hatch covers)를 통해 선박으로 운반됩니다.

 PCT의 선박 적재기는 1998년에 처음 건조된 대형 머신으로, 원료의 적재나 하역 작업을 용이하게 할 수 있는 고정 선박(지정 위치에 고정된 선박)입니다. 유황을 선박으로 운반하기 위해, 붐(boom)이라고도 알려진 선박 적재기의 연장된 팔은 운반하는 원료의 무게가 정확하고 균일하게 분배되도록 중심 축을 기준으로 회전하고 스위핑합니다.

 유황은 선박의 해치를 통해 붐과 연결된 슈트(chute: 물건을 미끄러뜨리듯 이동시키는 장치)를 통해 운송됩니다. 반면 포타쉬의 경우, 포타쉬의 손상을 피하기 위해 운송 과정을 천천히 진행하기 때문에 캐스케이드 슈트가 필요합니다. 이 슈트는 깔때기를 지그재그로 내려놓는 콘과 깔대기로 구성되어 있습니다.

 로드 캐년은 “유황 슈트와 포타쉬 슈트를 빠르게 전환할 수 있도록 선박 적재 공정과 기술을 향상시켜야 했다”며, “더불어, 선박을 적재할 때, 서로 다른 두 가지 종류의 포타쉬가 섞이는 것을 방지해야 했다”고 말했습니다.

 PCT가 직면한 주요 도전과제는 작업 현장에 대한 업데이트가 필요한 것으로 확인되었습니다. 작업 현장 자체에 물리적인 방해 요인이 많았기 때문에, 유황과 포타쉬 슈트를 효율적으로 바꿀 수 있는 방법을 찾기 어려웠습니다.

 PCT는 작업 현장의 붐을 철수하고, 그 대신 작업자가 원격으로 프로세스를 제어하고 감시할 수 있도록 하는 솔루션을 찾기 시작했습니다. 만약 PCT가 작업 현장의 붐을 철수한다면, 이것은 북미 선박 적재업체의 첫번째 사례가 될 것입니다.

작업 현장에서부터 제어실까지

PCT는 슈트를 효율적으로 전환하고, 작업자가 작업 현장이 아닌 제어실에서 제어할 수 있도록 준비하는 옵션들을 조사하기 시작했습니다. 설계와 구현을 위해, PCT는 로크웰 오토메이션의 시스템 통합 파트너사(Recognized System Integrator)인 enCompass Solutions Group과 협력했습니다.

 양사는 협업을 통해, 컨베이어의 머리인 헤드 박스를 교체하는 것을 최적의 솔루션으로 결정했습니다. 헤드 박스를 교체하면, 제품 전환이 쉽고, 클리닝 작업을 최소화할 수 있습니다. 이를 통해 기존 상품 슈트를 제거하고, 클리닝 후 다른 제품으로 전환하는 전체 과정이 30분만에 가능합니다.  

 PCT의 또 다른 도전과제는 작업자를 제어실로 이동하게 하는 것이었습니다. 작업자들은 외부적으로는 움직이고 있는 기계 부품들이 선박의 다른 구성 요소들과 충돌하는 것을 막기 위해 선박 주변을 확인해야 합니다. 또한 내부적으로는 선박 적재기의 한계점과 출입구가 열릴 때의 충돌을 방지하기 위해 해치 내에 슈트가 걸리는 위치도 확인해야 합니다.

 작업자들이 도움을 받아, PCT는 작업자가 제어실에서 제어할 수 있는 환경을 위한 준비로, 선박 적재 환경에 여러 개의 카메라 뷰를 추가했습니다.

 이미 로크웰 오토메이션의 Allen-Bradley ContolLogix 제어 시스템으로 표준화된 PCT는 컨트롤러와 인터페이스하고, EtherNet/IP에 연결하는 레이더 센서를 구현했습니다. 이 센서는 제품을 적재할 때, 해치 내부의 시야는 물론 선박 외부의 충돌 방지 탐지 기능을 제공합니다.

 이 센서는 또한 로크웰 오토메이션의 FactoryTalk View 소프트웨어에 연결하여 작업자에게 정보를 전달합니다. 예를 들어, 작업자는 충돌 방지 구역을 확인하여 선박 적재 과정에서의 문제를 모니터링하고 해결할 수 있습니다. 경영자 또한 이 과정을 모니터링 할 수 있으며, 선박이 적재되는 시점, 적재 속도, 그리고 어떤 특정한 해치로 적재하고 있는지 확인할 수 있습니다.

척박한 환경에서도 작업 가능

기존 시스템을 사용하면, 작업자는 경영자가 안심할 때까지 선박이 전재되는 4시간 동안 선박 적재 현장에서 대기해야 했습니다. 작업자들은 악천후에도 작업 현장에 있어야 하고, 작업 현장에 대기하는 동안 잠재적인 기계 충돌 위험에 처해 있었습니다. 

 드 캐년은 “이제 원격으로 제어하면, 제어실에서 편안하고 안전하게, 잠재적인 기계 충돌 위험을 피하면서 한 해치에서 다른 해치로 이동 가능하다”고 말했습니다.

 PCT는 새로운 솔루션을 통해, 더 높은 적재 효율성을 경험했습니다. 작업자가 작업 현장 붐의 끝 부분에 있지 않아도 되면서, 선박 적재기의 무게가 줄어들었고, PCT가 더 많은 제품을 더 빨리 적재할 수 있게 했습니다.

 예를 들어, 작업자들은 기존 시스템에서 5,000톤의 황을 적재할 수 있었다면, 이제는 6,500톤을 안전하게 적재할 수 있게 되었습니다. PCT는 선박에 적재하는 시간도 단축했습니다. 기존 시스템으로 5,000톤을 적재하는데 최대 2시간이 소요되었던 반면, 이제는 1시간이면 충분합니다. 어떤 경우에는, 새로운 선박 적재 장비의 효율성으로 인해, 8시간 근무 교대조의 필요성이 없어지기도 했습니다.

 새로운 작업은 또한 더 신뢰할 수 있는 데이터를 얻었습니다. 머신 데이터와 선적 위치 데이터는 화물 양과 함께 기록되어 고객이 이용할 수 있도록 합니다. 이전에 PCT는 이 정보를 수동으로 측정하고 수집하는 작업자를 선박에 배치해야 했습니다. 이제는 레이더 센서를 이용해 이 정보를 자동으로 수집하고, 작업자와 관리자에게 전달합니다.

 로드 캐년은 “이 솔루션을 통해 얻게 된 이점은 작업자와 운영자 모두에게 놀랍다”며, “이 자동화 여정의 다음 단계는 자동 해치 변경이다”라고 말했습니다.

위에서 언급한 결과는 다른 제품과 함께 로크웰 오토메이션 제품 서비스를 사용하는 Pacific Coast Terminals 한정됩니다. 구체적인 결과는 다른 고객에 따라 달라질 있습니다.

 FactoryTalk, ControlLogix와 PartnerNetwork는 로크웰 오토메이션의 상표입니다.

EtherNet/IP는 ODVA의 상표입니다.

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