고속 MCB 생산 라인을 위한 MES 시스템 | Benlong

미니어처 서킷 브레이커 생산 라인이 시간당 1,500 폴 이상의 속도로 작동할 때, 실제로 중요한 문제는 기계가 작동하는 속도가 아니라 생산 시설이 기계의 동작을 얼마나 빠르게 감지, 기록 및 반응하는가입니다. 약 2.4초마다 한 개의 폴이 생산되는 이 생산 라인은 수많은 품질 이벤트, 교정 데이터 및 테스트 결과를 생성합니다. 종이 로그와 별도의 PLC는 이러한 요구를 감당할 수 없습니다. 따라서 제조 실행 시스템의 기능이 서킷 브레이커 시설에서 선택적 도구에서 필수 도구로 전환되어 서킷 브레이커 생산 프로세스의 기반이 되는 시점에 이르게 됩니다.

이 글에서는 MES 시스템이 고용량 미니어처 서킷 브레이커 생산 라인에서 어떻게 작동하며 시간당 1,500 폴 이상의 생산 효율이 왜 그 사용을 필수로 만드는지 설명합니다. 또한 동일한 접근법이 에너지 미터 생산 라인과 같은 다른 저전압 프로젝트에 어떻게 적용될 수 있는지도 설명합니다.

MES 시스템이 현장 작업장에서 실제로 수행하는 역할

MES는 비즈니스 계획 수준(ERP)과 물리적 제어 수준(PLC, 테스터, 마킹 스테이션, 모터) 사이에 존재하는 소프트웨어 시스템입니다. ERP 시스템은 무엇을 언제 생산해야 하는지 알고, PLC는 실린더를 어떻게 움직이거나 테스트 전류를 제공할지 알고 있습니다. 그러나 이 두 시스템만으로는 공장 관리자가 조립 라인에서 무슨 일이 일어나고 있는지 실시간으로 파악할 수 없습니다. 이 간극을 메우는 것이 MES 제조 실행 시스템의 역할입니다..

간단히 말해, MCB 라인을 운영하는 MES 시스템은 여러 작업을 동시에 감독합니다:

생산 추적 및 WIP 상태 표시로 원자재 부품부터 완성된 서킷 브레이커까지 모든 제품을 추적할 수 있습니다.
테스터, 교정 테이블, 비전 머신에서 데이터를 자동으로 수집하여 수동 입력을 제거합니다.
품질 관리 및 SPC로, 테스트 후 분석 결과가 아닌 지속적으로 관찰되는 프로세스의 일관성을 보장합니다.
추적성 및 계보 관리로, 자재, 매개변수 및 테스트 결과를 일련 번호 및 배치 ID와 연결합니다.
성능 관리로, OEE 원칙에 따른 품질 관리를 의미합니다.
스케줄링 및 디스패칭으로, 동일 생산 라인에서 다양한 폴 유형과 전류 등급을 조정합니다.
문서 및 레시피 관리.

이러한 모든 기능이 실시간으로 수행되기 때문에 MES 시스템은 회사가 무엇을 생산하고 테스트를 어떻게 수행하는지에 대한 단일 진실의 출처를 확실히 나타냅니다. 느리고 수동적인 라인에서는 좋은 관행이지만, 시간당 1,500 폴을 생산하는 라인에서는 회사를 유지하는 유일한 방법입니다.

MES의 위치: ERP, MES, 그리고 SCADA

현대 공장에서 작동하는 세 가지 시스템에 대한 이해는 중요합니다. 이 시스템들은 종종 혼동되기 때문입니다. ERP 계층은 주문 처리, 자재 계획, 재무 관리 등을 담당하며, 무엇을 언제 생산해야 하는지에 대한 질문에 답합니다. 제어 계층은 PLC 또는 SCADA일 수 있으며, “어떻게 동작이나 테스트를 수행할 것인가?”라는 질문을 담당합니다. 그러나 MES 계층은 그 사이에 위치하며, 현재 라인에서 무슨 일이 일어나고 있는지, 그리고 현재 생산 중인 각 단위와 관련하여 과거에 어떤 일이 있었는지에 대한 질문에 답합니다. MES의 이 중간 위치는 빠른 MCB 라인에 매우 적합한 시스템이 되는 이유입니다. ERP는 제조 현장과 거리가 멀어 특정 차단기를 추적할 수 없고, PLC는 기계의 다음 사이클에 너무 집중하여 과거 데이터를 갖고 있지 않기 때문입니다.
이러한 관점에서 보면, 라인 장비와 소프트웨어는 더 이상 별도의 구매품이 아니라 함께 작동하는 단위로 보입니다. 테스트, 보정, 마킹 스테이션은 공장의 센서 및 액추에이터 역할을 하며, MES는 이들의 메시지를 전달하는 신경계 역할을 합니다.

왜 1,500 폴/시간 MCB 라인에 MES 시스템이 필요한가

처리량 계산은 수동 추적을 불가능하게 만듭니다

시간당 약 1,500개의 폴을 생산한다는 것은 약 2.4분마다 하나의 폴이 완성된다는 의미입니다. 한 교대 근무에서 생산되는 폴 수는 약 12,000개이며, 두 교대 근무에서는 24,000개 이상이 됩니다. 이러한 상황에서 결함이 10분 동안 감지되지 않으면 약 250개의 폴이 이미 생산되어 이동 중인 상태입니다. 이 정도의 데이터를 기록하는 것은 불가능할 수 있으며, 따라서 “몇 개의 폴을 잃었는가”라는 질문에 답할 수 없습니다.

단위 수준의 추적성과 계보

각 미니 서킷 브레이커(MCB)는 고유한 이야기를 가지고 있습니다: 바이메탈 스트립의 시리즈, 사용된 아크 처트 코일의 유형, 사용된 은 접점의 유형, 트립 값을 설정하는 기계에서 수행된 보정 횟수, 그리고 최종적으로 달성된 트립 시간 등입니다. MES는 이러한 모든 요소를 하나의 일련 번호 또는 배치 코드에 연결할 수 있게 하여, 결국 모든 MCB의 계보를 제공합니다. 인도, 중동 또는 브라질에서 운영되는 유통업체에서 현장에서 불만이 제기되면, 하나의 일련 번호만 조회하면 제조부터 테스트까지 제품의 전체 이력을 확인하고 적절히 대응할 수 있습니다.

자동 테스트 라인을 실시간 데이터 소스로 전환

이 지점에서 MCB 자동 테스트 라인 는 디지털 그림에서 중심이 됩니다.

일반적인 테스트 라인과 달리, MES 준비된 테스트 라인은 모든 측정 정보를 OPC UA 또는 Modbus TCP를 통해 소프트웨어 계층으로 전송합니다: 곡선 B, C, D에서의 즉각적인 차단, 1.13× 및 1.45× In에서의 열 보정, 접촉 저항, 케이싱, 라벨 및 나사의 비전 검사. 생산 샘플의 5-10%만 평가하는 일반적인 테스트와 달리, 테스트 라인은 생산 주기의 모든 단위를 기록하여 MES에 완전한 데이터 기록을 제공합니다.

이를 통해 엔지니어는 진정한 통계적 공정 관리를 수행할 수 있습니다. 데이터 수집 시스템의 정보로부터, 보정 드리프트는 규격이 충족되기 훨씬 이전에 평균값의 점진적인 변화로 나타납니다. 라인은 생산 중에 그리고 불량 배치가 출하되기 전에 수정될 수 있습니다.

실시간 OEE 및 다운타임 가시성

일반적으로 고속 생산 라인은 하나의 주요 고장으로 인해 처리량 손실을 겪지 않습니다. 대신, 여러 작은 사고를 통해 처리량을 잃습니다. 예를 들어, 시간당 1,500개 부품의 속도에서 5분 지연은 125개 부품 손실에 해당합니다. AMES는 이 시점에서 지속적으로 OEE를 계산하여 도움을 줍니다. 가상 지표는 손실을 가용성, 성능 및 품질로 분해하여 공장 관리자가 어떤 시간 손실이 있었는지 확인할 수 있게 합니다. 동시에 특정 작업장에서 2분 정지의 이력도 OEE 분석과 함께 볼 수 있습니다.

품질 격리 및 폐쇄 루프 제어

테스트 조건이 한계를 벗어나고 부품 로트가 의심스러운 것으로 식별되면, MES는 다음과 같은 조치를 자동으로 취할 수 있습니다: 경고 발행, 영향을 받은 단위 격리, 불량 배치가 포장 단계에 도달하는 것을 방지. 수동 작업에서는 사람이 이를 인지하고 정보를 유지하는 데 의존하지만, MES 제어 절차에서는 첫 번째 징후부터 규칙이 준수됩니다.

수출 시장을 위한 감사 준비 문서

수출에 중점을 둔 MCB 생산자는 IEC 60898 인증에 의존하며, 이는 제조업체가 출하 및 제품에 대한 증명을 보유해야 함을 의미합니다. 이는 MCB 제조업체가 문서를 생산해야 하는 표준입니다. MES를 사용하면 종이 파일을 찾는 대신 컴퓨터화된 시스템을 통해 보고서를 자동화할 수 있습니다. 감사는 데이터베이스 쿼리가 되며, 결과적으로 사용자는 생산을 문서화하고 감사를 성공적으로 완료할 수 있습니다.

노동 효율성 및 페이퍼리스 라인

또한 더 직접적인 이점이 있습니다. 수동 데이터 입력 속도는 매우 느립니다. 게다가 실수가 발생하기 쉽고 사기를 저하시킵니다. 작업자는 테스터가 이미 측정한 숫자를 다시 입력하는 데 시간을 소비합니다. MES가 이러한 데이터를 자동으로 수집하기 시작하면, 같은 사람들이 생산 라인에서 더 많은 작업을 수행하고 테스트 보고서를 전사하는 대신 실제 문제에 집중할 수 있습니다. 게다가 이는 실수를 줄이는 결과를 낳습니다. 이는 데이터가 더 명확해지고, 데이터가 명확해짐에 따라 공장의 품질 프로세스에 더 유용하다는 것을 의미합니다. 매일 수천 개의 폴을 생산하는 생산 라인에서는 수동 기록 자동화가 인간 오류의 원인을 제거하고 직원들을 더 중요한 작업에 투입할 수 있게 해주는 중요한 효과를 가집니다.

에너지 미터 생산 라인의 MES

제조 실행 시스템의 중요성은 서킷 브레이커를 넘어 적용됩니다. 사실, 에너지 미터 생산은 법적 계량 규제를 받기 때문에 더 좋은 예를 제공합니다. 각 미터는 기준 표준에 따라 교정되어야 하며 여러 부하 수준에 대한 특정 정확도 요구 사항을 충족해야 합니다. 그 결과 모든 교정 상수와 오차 차트에 대한 방대한 문서가 생성됩니다.

단상 미터 자동 생산 라인에서 MES 시스템은 이러한 교정 값, 각 테스트된 부하 지점에서의 오차 판독값, 펌웨어 또는 하드웨어 개정을 캡처하고 이를 미터 일련 번호와 연결합니다. 장점은 MCB와 유사하며, 유일한 차이점은 법적 관점에서의 검증 추적성 제공, 펌웨어 업데이트에 따른 배치 관리, 신속한 현장 반품 분석입니다. 미터가 납품된 지 수년이 지난 후에도 문제가 제기되면, 관련된 모든 생산 및 테스트 정보를 단일 일련 번호 참조만으로 쉽게 조회할 수 있습니다. 유틸리티 미터 제조업체에게 감사 능력은 사치가 아니라 당연한 사항입니다., 미터 생산은 펌웨어 개정이나 계량 칩 업데이트가 정확도 성능에 영향을 미칠 수 있다는 사실 때문에 일반 부품 제조보다 더 엄격한 규율을 따르는 경향이 있습니다. 실행 계층은 각 미터 배치를 정확히 관리하여 특정 펌웨어 버전이 결함이 있는 것으로 표시될 경우 결함 있는 미터의 일련 번호를 쉽게 얻을 수 있도록 합니다. 이는 공급자가 계량 당국이나 대형 유틸리티 운영자에게 사과 대신 완전한 정보를 제공할 수 있음을 의미합니다.

MCB 및 미터를 넘어: 기타 저전압 프로젝트.

MCB 및 미터를 넘어서: 기타 저전압 프로젝트

디지털 논리의 동일한 원칙이 다양한 유형의 차단기 전체 저전압 라인업에 적용됩니다. 예를 들어, MCCB, RCCB, AC 접촉기, 서지 보호 장치(SPD), ACB 모두 파라메트릭 측정 데이터를 축적하며, 모든 제품에 대해 단위 모니터링이 구현됩니다. 생산의 일부로서 자동화된 공정 제어는 완벽한 품질의 제품 납품을 나타냅니다. 생산 라인이 상당한 속도를 얻거나 제조된 유닛의 안전성이 측정 결과에 의존할 때마다 유사한 주장을 할 수 있습니다.

MES 시스템 소프트웨어에서 확인할 사항

모든 배포가 시장에서 가장 큰 플랫폼을 필요로 하는 것은 아닙니다. 중요한 것은 라인과의 적합성 및 데이터의 원활한 경로입니다. 평가할 때 제조 실행 시스템 MES 소프트웨어 저전압 공장용으로 몇 가지 실용적인 포인트가 가장 중요합니다:

• 연결성의 장점: OPC UA 및 Modbus TCP는 장비가 실시간 데이터를 받을 수 있게 하며, SQL 또는 CSV는 보고서를 전송할 수 있게 합니다.
  단위는 바코드, 레이저 마킹 또는 RFID 기술로 쉽게 식별할 수 있습니다. 이는 기록 관리를 용이하게 합니다.
  모듈식 롤아웃은 고객이 데이터 수집 및 추적성부터 시작하여 일정 관리 및 OEE 대시보드를 추가할 수 있게 합니다.
  기존 ERP 시스템과의 통합은 생산 주문에 도움이 되며 제품 완료 추적을 지원합니다.
  중요한 점은 현장 작업자가 실제로 사용할 대시보드를 받는다는 것이며, 단순히 경영진용 보고서가 아니라는 것입니다.

  중요한 결정은 제조 실행 시스템이 설치 전에 준비되어 있는지 확인하는 것입니다. MES 호환 데이터 수집 시스템, 적절한 프로토콜 및 적절한 태깅을 갖춘 신규 생산 라인은 며칠 내에 준비될 수 있습니다. 그러나 엄격한 테스트 프로세스를 가진 기존 생산 라인은 적응하는 데 훨씬 더 많은 작업이 필요합니다.

MES 시스템 구현에 대한 단계적 접근

전체 공장을 연결하는 전망은 MES 시스템 구현 을 전부 아니면 전무 프로젝트처럼 느끼게 할 수 있지만 반드시 그래야 하는 것은 아닙니다. 가장 성공적인 배포를 달성하는 최선의 방법은 작게 시작하여 시간이 지남에 따라 구현을 확장하는 것입니다. 예를 들어, 저전압

제조 공정 구현의 주요 단계는 다음과 같습니다:

테스트 라인에서 자동 데이터 수집 및 추적성; 여기서 가장 큰 수익이
예상되며, 데이터가 이미 제공되고 있습니다.
데이터가 확보되면 통계적 공정 제어 및 OEE 대시보드
구현이 이루어져야 합니다.
이전 단계가 완료된 후에는 일정 관리, 레시피
관리 등 전반적인 생산 공정을 개선하기 위해 더 많은 기능을 구현하는 것이 중요합니다.
마지막으로, 데이터가
시스템으로 다시 전달되도록 ERP 구현이 필요합니다.

이 순서의 이점은 명확해야 합니다; 더 비싸고 복잡한 것들이
먼저 구현되어야 하며 그 후에 다른 단계들이 진행되어야 합니다. 유일한 어려움은
이 프로세스에 필요한 모든 장비를 처음부터 확보해야 하며, 그렇지 않으면 나중에 장비를 재설치해야 할 필요가 있습니다.
장비를 나중에 재장착해야 할 필요가 있습니다.

결론

생산 수준이 한 시간에 1,500 폴을 초과하면 단순한 속도의 문제가 아니라, 무결점의 모니터링된 속도의 문제가 됩니다. MES 시스템은 가공되지 않은 처리량을 신뢰할 수 있고 감사 가능하며 평가 가능한 데이터로 전환합니다. 이 시스템은 모든 항목을 등록하고, 자동 검사 라인을 실시간 품질 센서로 전환하며, 빠른 생산 효율을 저하시키는 손실을 드러내고, 수출 시장에서 요구하는 인증 데이터를 제공합니다. 동일한 플랫폼은 에너지 미터, MCCB 차단기, 접촉기 등에도 적용할 수 있습니다. 저전압 자동화 분야에서 역량을 확보하려는 기업이라면 MES 시스템을 추가 솔루션이 아닌 핵심으로 삼아야 합니다.

황샤오레이 | 벤롱 자동화