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중국 스마트 제조 도입 성공 사례 – 멍니우와 지멘스의 스마트제조 협업

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작성자 작성자 : KOTRA 작성일 날짜 : 2017-10-25

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□ 기업 개황

 

  내몽고 멍니우(蒙牛)유업그룹(이하 멍니우)은 1999년 8월에 설립한 중국 유제품 회사. 주요 사업은 우유, 발효유, 육아식품, 아이스크림 등 유제품의 생산과 판매이다. 현재 4만여 명의 직원을 두고 있고 전국에 34개의 생산기지와 71개의 공장을 운영하고 있음. 2015년 기준 멍니우의 유제품 생산량은 868만 톤을 넘었고, 매출액은 490억 위안을 기록. 2017년 7월 12일 네덜란드 최대 은행인 라보뱅크가 발표한 ‘2017년 글로벌 유제품 20대기업’ 순위에서 멍니우유업은 10위를 기록.

 

□ 지멘스사와 스마트제조 분야에서의 협력

 

  멍니우는 중국 유업 업계에서 처음으로 MES 시스템을 도입한 기업이다, 2007년부터 멍니우는 지멘스와 협력하여 유제품 생산의 스마트화 프로젝트를 진행함. 1년의 준비를 거쳐 2008년 6월 멍니우 시유 가오커(高科)제6공장을 설립, 8월부터 가동을 시작함. 멍니우가오커제6공장은 세계에서 제일 큰 시유 제조공장이며 중국 유업 업계에서 자동화가 제일 잘 되어있는 공장임.

 

1. 유업 스마트 제조의 ‘두뇌’, LIMS 실험실정보관리시스템

 

  2013년 멍니우는 지멘스사의 Simatic IT Unilab 플랫폼을 기반으로 실험실정보관리시스템(LIMS)을 구축, 2015년에 전국의 34개 생산기지 실험실과 2개 연구개발센터에서 사용 개시. LIMS 시스템을 통해서 여러 곳에 흩어져 있는 데이터 사일로들이 하나로 융합 됨.

 

  우유 제조는 원료 입고에서 제품 가공, 출하 과정까지 35개 공정과 105개의 점검 과정을 거쳐야 함. LIMS는 이러한 과정 중 모든 원료, 반 완제품과 완제품의 정보를 저장함. 기존의 방식은 제품 품질 점검원이 점검 결과를 서류에 기록하고 계산을 통해 샘플의 합격 기준을 정했지만, LIMS 도입 후 점검원은 바코드를 스캔해 점검 결과를 입력하면 데이터가 자동으로 LIMS 시스템에 업로드 되어 자동으로 계산해 점검 결과를 알려줌. 검측 결과의 정확성을 보장하는 동시에 직원의 업무량을 덜어주고 휴먼에러 발생 가능성도 줄어졌음.

 

  송샤오둥 멍니우 제품품질관리시스템 책임자는 제품 생산 과정에서 LIMS 시스템을 운영하는 동시에 ERP 시스템도 활용해 생산과정 중 품질관리시스템과 정보화 시스템의 융합을 실현했다고 밝힘. LIMS 시스템을 통해 멍니우는 공정 전 과정에서 품질 데이터 소급(追溯) 모니터링을 실현했음. 생산차수 마다 제품 불량이 검출되면 원유 수취, 입고, 전처리, 주입, 포장 등 각 생산 단계에 소급해 제품 품질을 보장함.

 

  통계자료에 따르면 멍니우는 LIMS를 통해 1400여 종류의 품질검증 방식의 전산화를 실현함. 또 90% 이상의 검측 결과 데이터를 자동으로 수집해 LIMS에 업로드가 가능해 점검 시간의 10-25% 가량을 절약할 수 있게 되었고 업무 효율성도 15% 이상 증가함.

 

2. 스마트제조의 하드웨어, TIA 통합자동화 솔루션

 

  스마트 팩토리는 소프트웨어로 이루어진 두뇌가 필수지만 스마트한 하드웨어도 필요함. 멍니우는 지멘스사의 통합자동화 솔루션을 통해 제품 생산의 안정성을 보장했음.

 

  전처리 과정 중 멸균처리 과정에서 지멘스사의 논리연산제어장치(PLC)를 통해 펌프ㆍ밸브와 유액량을 조절하고, 유액 온도, 압력 등 수치에 대한 정밀 조절이 가능함. 또 지멘스사의 유량계를 주입기, 살균기, 보일러 등 설비에 설치해 정수(淨水)와 연수(軟水)의 유량을 재고, 주입 생산라인에서 주입 박스의 위치 조절, 주입 용량 등 수치도 PLC 시스템이 제어함. 직원은 지멘스사의 HMI 플랫폼을 통해 설정값과 운행 상태를 설정할 수 있음.

 

  포장이 완료된 제품은 컨베이어 벨트를 통해 로봇 팔렛타이져에게 전달 됨. PLC 시스템은 벨트의 전송 속도와 방향을 통제하고 팔렛타이져에게 신호를 보내 화물을 가지런하게 셋팅하게 함.

 

  입고 과정에서 멍니우는 물류자동화를 실현했음. 지멘스사의 PLC 스마트 제어 기능을 이용해 스태킹 로봇은 화물을 지정 위치에 정확하게 쌓아 올릴 수 있음. 창고에 설치된 궤도에서 달리는 운송 차량들은 Profibus를 이용해 서로 통신해 안전 거리를 유지함. 또 Simatic WinCC를 이용해 창고의 대량의 데이터를 저장해 관리함.

 

  스마트 제조의 소프트웨어와 하드웨어의 결합을 통해 멍니우는 큰 효과를 봤음. LIMS가 제품 점검을 완료하면 제품 합격 여부가 ERP 시스템에 전달되고 창고관리시템을 통해 또 PLC에 전달이 됨. 이러한 과정을 통해 PLC는 실시간으로 팔렛타이져와 운송차량을 통제해 완제품 출고를 진행 할 수 있음.

 

□ ‘유업 4.0’으로의 도약

 

  ‘인더스트리 4.0’의 개념은 제조업의 각 분야에 큰 영향을 미침. 멍니우는 유업 업계에서 처음으로 ‘유업 4.0’ 개념을 제시하고 업계 최신 트렌드를 선도함.

 

  멍니우는 미래 공장에 제품수명주기관리시스템(PLM)을 구축 하는 것을 목표로 삼고 있음. 고객이 공장에 개인화 주문을 넣으면 ERP 시스템이 자동으로 고객의 요구를 연구개발 부서와 기타 관련 부서에 전달하고, 연구 개발 부서가 연구 성과와 생산 관련 요구 사항을 MES를 통해 생산 부서에 전달함. MES는 또 제품 생산에 필요한 원료에 관한 요구 사항을 공급업체에 전달하고, 주문을 하달해 생산라인을 가동시켜 생산을 진행.

 

  스마트 제조는 필드 설비들 간의 고도의 협력과 표준화 제어를 통해 유연화 생산을 실현하는 것. 데이터들은 끊임없이 설비들을 드나들며 정보를 교환해 자원 배치의 최적화와 제품 품질을 보장함. 완제품은 스마트 물류 시스템을 거쳐 신속하게 고객에게 배달되고 그전에 고객은 인터넷으로 주문 진도와 수취 일정을 확인할 수 있음. 멍니우는 지금도 이러한 목표를 실현하기 위해 지멘스와 협력을 진행 중. <끝>

 

 

(출처: 중국산업연구망)