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Nikkei X-TECH_2022.3.16

DX의 신조류, 디지털 트윈
산토리식품이 IoT 기반으로 '디지털 트윈' 구축
제조설비의 이상을 사전에 파악

청량음료 업체인 산토리식품 인터내셔널은 2021년 5월에 가동한 ‘산토리 천연수 북알프스 시나노모리(信濃の森)공장’에 디지털 트윈 기능을 가진 IoT 기반을 도입했다. 제품의 제조 공정(설비나 조달, 제조, 품질관리, 출하 등)에 관한 각종 데이터를 IoT 기반으로 집약. 데이터를 기반으로 공장 내의 가시화 및 제품 추적 등을 실현했다.

신공장의 시스템 구축·운용에 종사하는 산토리프로덕츠의 가메자키(亀崎) 산토리 천연수 북알프스 시나노모리공장 엔지니어링 부문 기사장은 “기존의 불량품 발생 시에 원인을 특정할 때까지 1시간 걸렸던 케이스에서도 (IoT 기반에 의해) 수 분만에 끝나게 되었다”라고 효과를 말한다.

-- 1시간 소요되었던 트러블 대응이 수 분만에 --
신공장의 설비에는 유량계나 도전율 등의 센서를 달고 있다. 센서를 통해 취득한 데이터는 IoT 기반 내의 데이터 수집 기반으로 일단 집약한 후에 데이터 기반으로 축적하여 제조설비 상태 등을 대시보드 화면에 표시한다. 그 때, 독자적인 분석 어플리케이션에 의해 제조설비의 이상을 예측한다. 데이터 수집 기반과 데이터 기반은 모두 히타치(日立)제작소의 제품을 채택해 구축했다.

신공장에서는 ‘한 번에 추적’을 실현하고 있다고 한다. 이것은 제품 하나 하나가 어느 설비, 어느 부품에 의해서 제조되었는지를 추적하는 구조이다. 신공장에서는 대시보드에 추적 정보가 표시된다. 설비 이상 등으로 불량품이 섞여도 어느 설비에서 제조되었는지, 같은 설비로 제조된 제품은 어디에 있는지, 어느 골판지에 포장되어 있는지 등의 정보를 대시보드 화면에서 추적할 수 있게 되었다.

기존 공장에서는 제품에 불량품이 발생했을 때 원인 특정에 시간이 걸렸다. 1개의 불량품이 발생했을 경우, 어느 정도의 추출은 할 수 있지만, 패트병 100케이스 중에서 1개를 찾는 일도 있었다고 한다.

신공장에서는 이러한 트러블이 발생했을 때, “원인을 곧바로 특정할 수 있다”(가메자키 기사장).

공장 설비의 보수에도 디지털 트윈을 활용한다. 공장에 있어서 전력이나 증기의 공급, 배수 작업 등, 에너지를 취급하는 설비의 보수는 반드시 필요하다. 이에 신공장에서는 설비에 설치한 센서 정보로 설비 상태를 실시간으로 감시하는 시스템을 구축했다. 각 설비의 데이터가 임계치를 넘을 것 같으면 디지털 트윈의 대시보드 화면에 경보를 띄운다. 가메자키 기사장은 “이상이 발생할 것 같은 설비를 사전에 파악할 수 있다”라고 설명한다.

본격적인 운용은 이제부터이지만, 설비 간의 관련성도 파악할 수 있게 되었다고 한다. 어느 설비의 전력치에 이상이 생기면, 다른 설비에 영향을 미친다고 하는 “설비 이상의 인과관계를 파악할 수 있게 되었다”(가메자키 기사장). 향후에는 기계 학습 모델을 사용해 이상의 조기 발견에 활용할 방침이라고 한다.

 -- 끝 --

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