간편해진 소비재 주문 생산

사라(Sara)와 남편 안토니(Antonie)는 땅콩을 좋아해서 간식으로 먹기도 하고 빵이나 과자를 굽는데도 사용합니다. 근처 편의점에 가서 소형 포장을 사오는 경우도 있지만, 집에 손님이 오거나, 친구, 가족들이 먹을 간식용으로 구매할 때, 또는 쿠키를 구울 때는 다양한 크기의 대형 포장을 구입합니다. 주로 저염이나 무염 땅콩을 구입하고, 친환경 포장재가 사용되는 제품을 선호하며, 때론 익일배송으로 온라인 구매도 합니다.

 이는 대량 맞춤화의 수천 가지 시나리오 중 일부에 불과합니다. 이제 개별화된 제품과 맞춤화된 배송이 컨셉에서 현실로 이동해 일상이 되었습니다. 온라인 쇼핑의 편리함은 소비자가 원하는 제품을 1~2일 내에 받아 보길 기대한다는 것을 의미합니다.

 이외에도, 1인 가구의 증가는 1인용 제품에 대한 수요에 박차를 가하고 있으며, 다양성에 대한 소비자의 요구는 더 많은 멀티팩 옵션의 등장을 부추기고 있습니다.

 이렇게 변화하는 소비자 요구에 부응하기 위해, 소비재 제조업체들은 고도로 생산적이며 민첩한 포장 장비가 필요합니다. 문제는 1차, 2차 및 3차 애플리케이션 전반에서 유연성에 대한 새로운 요구를 충족하며 비용 효율적인 장비를 설계하는 것입니다.

장비제조업체의 도움

생산성과 시장 출시 속도가 매우 중요한 이윤 중심 환경에서, 장비제조업체는 스마트하고 유연한 제조 성공을 지원합니다.

 첨단 기술이 적용된 스마트하고 유연한 장비는 다양한 포장 사이즈에서는 물론 완전히 다른 제품으로도 보다 쉽게 변경할 수 있도록 해줍니다. 궁극적인 목표는 버튼 한 번만 누르면 다양한 제품, 사이즈 및 구성으로 변경할 수 있는 다목적 장비로, 보다 민첩하고 유연한 운영을 실현하는 것입니다.

 그러나 현실은, 대부분의 포장 라인은 빠르게 변화하는 요구를 충족할 수 있는 장비를 갖추고 있지 않습니다. 공장 현장의 레거시 장비는 일반적으로 고속 생산을 위해 설계되었지만, 다양한 제품을 처리해야 하는 경우에는 어려움이 있습니다.

 문제의 핵심은 다양한 제품 조합에 장비가 즉각적으로 대처할 수 있는 역량입니다. 레거시 시스템들은 제품이 사전 설정된 경로를 따라 고정된 속도로 라인을 신속하게 이동하도록 설계되었습니다. 기존의 포장 라인에서는 제품들 간의 간격인 ‘피치(pitch)’가 처음부터 정해지며, 최악의 시나리오에 기반을 둡니다. 피치는 이동하는 방향에서 제품의 최장 길이, 가장 큰 포장 조립대, 시스템으로 확보할 수 있는 최대 피치로 제한됩니다.

 마찬가지로, 기존 시스템에서는 각 스테이션에서 취급하는 제품의 수나 각 작업에 필요한 시간을 변경할 수 없습니다. 라인을 따라가는 제품의 동기화된 이동을 의미하는 ‘병렬성’은 고정되어 있고, 이 병렬성은 시스템의 산출 요구사항과 완료하는데 가장 오래 걸리는 공정에 의해 결정됩니다.

 결과적으로, 다양한 조합이 요구되는 환경에서 작업을 비용 효율적으로 만들어주는 적절한 자동 포장 솔루션이 없는 생산업체는 많은 수작업을 해야만 합니다. 장비제조업체는 이러한 생산산업체에게 필요한 유연성과 효율성을 제공하는 적절한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

고급 포장 기술

리니어 모터 독립형 무빙 카트 기술(ICT)은 기존 시스템보다 훨씬 뛰어난 유연성과 효율성을 제공하는 고급 솔루션을 제공합니다. 독립형 무빙 카트 기술(ICT)은 작업이 완료되면 지능적으로 제품을 이동하며, 제품 변경을 위한 다운타임을 몇 시간에서 몇 분으로 줄일 수 있습니다.말 그대로 버튼 한번만 누르면 변경이 가능합니다.

 어떻게 가능할까요? 리니어 모터는 트랙을 따라 여러 개의 제품을 운반하는 카트를  자기적(magnetic) 직접 추진 방식으로 변경합니다. 리니어 모터는 컨트롤 소프트웨어와 지속적으로 카트 위치를 계산하는 내장 센서를 사용해 각 카트를 개별적으로 제어할 수 있게 해줍니다. 가속, 감속, 속도 및 위치 모두 프로그래밍이 가능합니다.

 고정 속도로 이동하는 것이 아니라, 포장 작업이 완료된 제품이 작업대에서 작업대로 독립적으로 이동합니다. 시스템이 가동을 시작하면, 공정의 필요에 따라 속도와 위치를 정확하게 조절합니다. 그렇기 때문에 라인 피치나 병렬성을 다양하게 바꿀 수 있고 이동 흐름에 맞게 동적으로 수정할 수도 있습니다.

 납작한 상자에 맞게 자동으로 피치를 조정한 후 상자를 다양한 사이즈로 접는 포장 라인을 상상해보십시오. 3개의 상자를 제작하다가, 4개의 상자를 채우고, 8개의 상자를 적재하는 것까지를 매끄럽게 처리하는 시스템을 상상해보십시오. 독립형 무빙 카트 기술(ICT)이 이를 가능하게 해줍니다.

레시피 중심의 작업자 인터페이스를 통해 하나의 상품이나 포장 형태에서 다른 형태로 변경하는 것을 프로그래밍 및 관리할 수 있습니다. 이외에도, 독립형 무빙 카트 기술(ICT)은 기존의 고정 컨베이어 시스템보다 적은 수의 이동 부품을 사용하기 때문에, 장비 복잡성과 유지보수가 최소한으로 줄어듭니다. 결과적으로 생산량, 유연성 및 가동시간을 극대화 해주는 대단히 효율적인 시스템입니다.

 유연한 제조에 중요한 또 다른 기술은 로보틱스입니다. 공급업체보다 더 통합되고, 정확하며, 안전한 솔루션으로 기존 솔루션에 도전하십시오. 로보틱스, 장비 및 자동화 제어를 결합한 총체적인 솔루션을 통해 장비를 신속하게 재구성할 수 있습니다.

 최신 로봇 엔지니어링은 또한 새로운 제품에 맞게 자동으로 조절해주는 센서와 비전 기술을 통해 유연성을 지원합니다. 실제로, 로크웰 오토메이션의 Encompass Product Partner인 코디언 로보틱스(Codian Robotics)는 2, 4, 5 축으로 설계된 델타 로봇을 생산합니다. 이 로봇들은 개방형 제어 아키텍처를 기반으로 Logix와 Kinetix의 역량을 활용하여 단일 제어 시스템으로 라인과 로봇들을 제어할 수 있게 합니다.

버튼 한 번으로 4,000가지 설정

맞춤형 자동화 장비제조업체 아가르드(Aagard)는 다양한 구성의 다양한 팩 포장을 자동화할 수 있는 혁신적인 고객 솔루션을 개발했습니다. 실제로 고객은 4,000개의 구성을 요구했고, 이 구성은 한 상자에 최대 6가지 맛 종류의 제품을 12~96개 담는 것이었습니다.고객은 스탠드형 디스플레이, 분리 시트, 타이트한 점유면적, 빠른 제품 전환, 높은 엔드라인율(분당 100 상자)을 필요했습니다. 이는 기존 포장 기술로는 고객이 필요로 하는 민첩한 솔루션을 제공할 수 없다는 것을 의미합니다.

 필요한 운영의 편의성과 민첩성을 갖추고 iTRAK 기술을 중심으로 구축된 자동화 포장 솔루션이 간단한 해결책을 제시해주었습니다. iTRAK은 선형 및 회전 모션을 결합하여 수십 대의 델타 로봇의 필요성을 없애고, 솔루션을 간소화했습니다. 기존의 컨베이어라면 로터리 모터, 그립퍼 등 수천 개의 부품과 여러 가지 복잡성이 추가 되었을 것입니다.

 아가르드의 기술 영업 부사장 제이슨 놀리언(Jason Norlien)은 “이 경우 성공의 핵심은 비즈니스 니즈에 중점을 두고 가능한 기술을 검토하는 것”이었다며 “미래의 시장 수요와 비즈니스 성장을 고려한 솔루션을 구축했다”고 말했습니다.

 로크웰 오토메이션 기반의 갠트리 로봇이 제품을 들어올려 스테이징하고 각 상자에 필요한 패턴을 구축합니다. 그러면, iTRAK 부품이 팩의 높이, 넓이 그리고 전체 설정에 맞게 조정하고 제품이 들어갈 만한 크기의 카드보드 블랭크를 선택합니다.

 이 모든 것은 툴 변경 없이 가능합니다. HMI에 버튼 한 번만 누르면 됩니다. HMI에서 전달되는 지시를 감독 시스템 또는 이커머스 시스템으로 전달할 수도 있습니다. 아마존 효과가 소비재 분야에 더 큰 영향을 미칠수록, 맞춤화된 주문이 수동 개입 없이 쉽게 처리될 수 있음을 보여줍니다.