Danone – 새로운 귀리 음료 공장의 디지털화
귀리 음료 생산: AS-i와 IO-Link를 통한 미래로의 도약
Danone은 생산공장 현대화를 위하여 ifm의 디지털화 솔루션에 의존합니다.
Danone은 세계 최고의 유제품 공급업체 중 하나입니다. 전 세계 시장에 제공되는 식물성 음료에 대한 소비자 수요가 계속 증가함에 따라 Danone는 프랑스에 있는 가장 큰 공장 중 하나를 유제품 생산에서 귀리 음료 생산으로 전환하게 되었습니다.
프랑스의 Villecomtal-sur-Arros에 소재한 Danone 공장 책임자인 Thierry Pasquet가 공장 전환의 이유를 설명합니다: "고객의 80%가 동물성 단백질에서 식물성 단백질로 식단을 바꾸고 싶다고 말합니다. 물론 귀리 음료 생산용량을 늘려서 공장 전환을 실행하고자 합니다. 이 결정은 CO2 배출량과 물 소모량을 80% 감소시키고자 하는 목표에도 기여합니다. 이 기업은 프랑스 남서부에 있는 공장에 약 5천만 유로를 투자했습니다. "생산 시설을 현대화할 때 우리는 이 투자와 공장 자체가 향후 수십 년 동안 지속될 수 있도록 시장에서 사용할 수 있는 최고의 기술을 선택했습니다."라고 Pasquet은 말합니다.
그림 1: 눈에 띄는 황색 AS-i 평면 케이블은 전체 프로세스 체인을 관통합니다. Definox의 Sorio 밸브 제어 헤드의 정보도 원활하게 전송됩니다.
그림 2: As-i와 IO-Link의 만남: 이 두 가지 디지털 커뮤니케이션 기술은 서로 이상적인 네트워크로 연결하여 두 가지의 장점을 모두 활용할 수 있습니다. 예를 들어 유량, 압력 및 온도는 IO-Link를 통해 AS-i로 전송됩니다.
ifm을 통한 미래의 디지털화
저장 탱크부터 파이프라인, 밸브 아일랜드 그리고 CIP 시스템까지 모든 것이 우유에서 귀리로 전환되었으며, 이 모든 것이 12개월 이내에 이루어졌습니다. "이 기간 동안 모든 오래된 장비를 해체하고 다른 장소에서 재구축해야 했습니다."라고 공장에서 자동화를 담당하는 Sébastien Peres는 말합니다.
"동시에 자동화 기술을 포함한 귀리 음료 생산을 위한 새로운 공장 구성요소가 점차적으로 설치되었습니다." 공장의 현대화를 위한 자동화 파트너로 ifm이 선정된 것은 우연이 아니었습니다. Danone은 Villecomtal-sur-Arros에서 약 20년 동안 ifm과 협력해 왔습니다.
"그러므로 이 프로젝트에서 다시 함께하게 된 것은 거의 당연하였습니다." 디지털화를 위해 통합업체 Boccard의 지원을 받는 Peres 팀은 두 가지 자동화 기술을 사용했습니다: AS-Interface (약칭 AS-i) 그리고 IO-Link 입니다. "기존 배선 시스템과 비교했을 때 AS-i 및 IO-Link를 사용하면 케이블 연결이 간단해집니다. AS-i를 사용하면 장거리에도 케이블을 배치할 수 있고, 필요할 때마다 센서를 유연하게 연결할 수 있습니다.”라고 Peres는 말합니다.
Danone은 또한 맨홀이나 기타 프로세스 액세스 지점이 올바르게 닫혀 있는지 여부를 모니터링하는 안전 관련 센서 기술의 전체 관리에 AS-i Safety를 사용합니다.
AS-i - 장거리 디지털 데이터 전송
AS-i의 주요 특징은 황색의 2선식 평면 케이블로 최대 1,000미터 거리와 라인 및 스타 토폴로지 모두에 설치할 수 있는 점입니다. 광화이버를 추가하면 최대 3,000미터 거리까지 가능합니다. 센서와 액추에이터는 AS-i 모듈과 절연변위 기술을 사용하여 어느 지점에서나 평면 케이블에 쉽게 연결됩니다. 옵션으로, 전력 요구사항이 더 높은 액추에이터에 데이터 케이블과 모듈을 통하여 병렬로 연결되는 추가 24V 평면 케이블로 추가 에너지 또한 공급할 수 있습니다. AS-i 기술의 또 다른 장점은 IO-Link 연결 옵션입니다. 특수 현장 호환 IO-Link 마스터는 IO-Link 센서의 디지털 시그널을 묶어 AS-i 레벨로 전달합니다.
그림 1: LDL200 전도도 센서는 CIP 프로세스의 정확하고 효율적인 실행을 보장합니다.
그림 2: OT와 IT 사이의 인터페이스 컨트롤 캐비닛에는 AS-i 파워서플라이, 안전한 AS-i 출력 모듈 그리고 Ethernet/IP gateways가 포함되어 있습니다.
그림 3: 중앙집중식 프로세스 모니터링: AS-i 및 IO-Link를 통한 디지털 통신으로 전체 프로세스를 중앙에서 모니터링할 수 있습니다.
IO-Link - 투명성 향상 및 측정 포인트당 더 많은 데이터 제공
"IO-Link 기술은 우리에게 생소한 기술이었습니다. 하지만 미래를 대비하고 최대한 효율적으로 공장을 운영하기 위해 디지털 데이터 전송을 도입하게 되어 기뻤습니다."라고 Peres는 말합니다. "IO-Link 센서는 기존 자동화 시스템보다 훨씬 더 많은 진단 옵션을 제공하여 높은 수준의 프로세스 투명성을 제공합니다. 또한 표준화된 M12 커넥터를 사용하여 케이블을 간단하게 연결할 수 있는 장점도 있습니다."
많은 IO-Link 센서가 실제 측정값 외에 추가 데이터와 정보를 전송합니다. 예를 들어 압력 센서는 측정 포인트의 온도를 측정할 수도 있습니다. 유량계는 IO-Link를 통해 현재 유량, 압력, 매체의 온도 및 총 유량을 디지털 측정값으로 전송합니다. IO-Link의 또 다른 유용한 기능은 센서가 연결된 IO-Link 마스터에 센서의 파라메터를 저장할 수 있는 옵션입니다. "이렇게 하면 센서에 결함이 생겼을 때 쉽게 교체할 수 있습니다. 저장된 세팅 파라메터가 새 센서에 자동으로 전송되므로 비전문가 또한 센서를 교체할 수 있습니다." 이제 간단한 교체 프로세스로 전문가의 업무 부담이 줄어들게 되므로 핵심 업무에 집중할 수 있게 됩니다.
또한 Danone의 책임자들은 초기 센서 선택을 지원하기 위해 외부 전문가를 영입했습니다: "통합업체인 Boccard 그리고 자동화 전문업체인 ifm과 함께 압력, 온도, 유량 및 전도도를 기록하는 데 필요한 모든 센서에 대한 표준을 보유하고 있습니다."라고 Peres는 말합니다. OT와 IT 간의 인터페이스 컨트롤 캐비닛에는 AS-i 파워서플라이, 안전한 AS-i 출력 모듈 그리고 Ethernet/IP gateways가 포함되어 있습니다. "ifm과 긴밀히 협력하고 다양한 제품군을 제공받아 항상 적합한 타입의 센서를 사용할 수 있었습니다."
Definox와 ifm의 다년간의 긴밀한 협력으로 현대화된 시스템에도 사용되는 Definox의 Sorio 밸브 헤드가 AS-i 및 IO-Link를 통해 원활하게 통합되었습니다.
귀리 제품으로의 디지털화 및 전환이 성공적으로 구현되었습니다.
귀리 기반 음료의 생산이 시작되었습니다. 모든 정보를 중앙에서 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. "디지털화로 모든 프로세스와 주요 수치에 대한 정보를 지속적으로 확인할 수 있습니다. 이를 통하여 편차에 신속하게 대응할 수 있습니다."라고 Peres는 말합니다. "이로써 효율적이며 안전하게 생산함으로 요구되는 고품질 달성에 도움이 됩니다. 전반적으로 디지털화 프로젝트의 구현에 매우 만족하고 있습니다. 이렇게 큰 규모의 프로젝트에 대한 우리의 기대와 요구사항들이 서로간의 긍정적인 협력으로 모두 충족되었습니다."
결론
Villemcomtal-sur-Arros 공장의 오랜 자동화 파트너인 ifm은 식품 생산에 대한 전문성을 바탕으로 Danone가 유제품 생산에서 귀리 음료 생산으로 현대화 및 전환하는 과정을 지원하였습니다. "ifm – close to you"라는 슬로건에서 강조하는 고객과의 밀접한 접촉은 이번 프로젝트에도 반영되었습니다.
