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성공사례

RFID와 무선시스템을 통한 식품 자재창고 식별 솔루션 구축

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터크 RFID및 무선통신 시스템으로 실시간 생산 모니터링 및 물류, 유통기한 관리까지 구현하다!

터크 RFID 및 무선통신 시스템;
실시간 생산 모니터링 및 물류, 유통기한 관리까지

최근 RFID기술은 전세계적으로 물류 및 창고관리 뿐만 아니라 생산라인에도 널리 적용되고 있다. 특히, 중국 기업들은 원자재 처리, 생산, 저장 및 운송에 RFID 기술을 사용해 보다 효율적인 프로세스를 구축하는데 많은 노력과 투자를 하고 있다. 이를 통해 식품업계에서 중국기업의 입지가 높아지고 있다.

터크 RFID및 무선통신 시스템으로 실시간 생산 모니터링 및 물류, 유통기한 관리까지 구현하다!

업계에서 유명한 중국의 한 회사는 창고 관리에 신뢰성있는 비용 절감 기술을 필요로 했다. 이에, 터크의 RFID 기술로 원자재 운송의 추적 및 관리를 수행하는 실시간 자재 관리 시스템을 구현했다. 이 시스템은 자재창고 데이터 목록을 확인하고 각 팔레트를 재고로 지정한 뒤, RFID 읽기/쓰기 헤드 (안테나)를 통해 팔레트에 부착된 데이터 캐리어로 데이터를 기록하는 방식으로 구성된다. PLC는 창고 내에 팔레트의 위치를 자동으로 지정하고 해당 위치에 자재가 보관되도록 지게차를 안내한다. 이 때 사용되는 지게차에는 읽기/쓰기 헤드 (안테나)가 설치되어 자재 및 제품의 위치 및 정보를 중앙 관제 시스템에 저장한다.

터크의 IP67 등급 RFID 모듈 BL ident와 BL67 필드버스 게이트웨이를 선택해,<br />지게차에 이 제품들을 설치하여 건조하거나 습한 환경 모두에서 작동이 가능하도록 구현했다.

높은 가용성을 위해 시스템은 전체 데이터가 중앙 관제 시스템과 분산데이터로 이중화되었고, 출고시에는 선입선출법을 적용했다. 시스템은 생산 작업에 따라 자재가 정확한 생산 라인으로 이동되도록 지게차를 안내한다. 운송 도중 지게차의 읽기/쓰기 헤드는 팔레트의 데이터 캐리어를 확인해 자재 필요 여부를 확인한다. 오류 발생 시, 시스템은 알람을 내보내고 자재를 채우기 위해 취해야 할 조치를 자동으로 표시한다.

팔레트 적재제품을 한번에 리딩하는 RFID 기술

팔레트에 이미 RFID 태그가 설치되어 있으므로 다량의 제품에 대한 정밀한 디지털 관리가 매우 간단하다. 이제 작업자가 수많은 바코드 라벨을 미리 인쇄하여 팔레트에 붙이고 바코드 스캐너로 스캔 할 필요 없이 태그형 팔레트를 통해 이 모든 작업을 한 번의 읽기/쓰기 과정에서 완료할 수 있다. RFID 태그는 표면의 스크래치나 얼룩이 영향을 주지 않기 때문에 까다로운 물류 환경에도 적용이 가능하고, 재활용 역시 가능하다. 태그는 바코드 라벨과 달리 우천 시에도 사용할 수 있고, 특정 태그의 UID 정보는 자재 트래킹 정밀도를 향상시킬 수 있다.

습도가 높은 환경에서 생산되는 글루탐산 나트륨은 분말 원료를 별도로 보관해야 하기 때문에 이 시스템은 습한 환경뿐만 아니라 건조하고 먼지가 많은 환경에서도 완벽하게 작동할 수 있어야 했다. 고객은 이러한 이유로 터크의 IP67 등급 RFID 모듈 BL ident와 BL67 필드버스 게이트웨이를 선택하였고, 지게차에 이 제품들을 설치하여 건조하거나 습한 환경 모두에서 작동이 가능하도록 구현했다. BL ident 읽기/쓰기 헤드는 운송 중에도 데이터의 읽기 및 쓰기가 가능하므로 지게차에 장착하여 사용할 수 있었다.

팔레트에 이미 RFID 태그가 설치되어 있으므로 다량의 제품에 대한 정밀한 디지털 관리가 매우 간단하다.

무선통신 시스템으로, 움직이는 지게차 게이트웨이의 데이터를 취합하다!

이 시스템 구현의 가장 큰 과제는 지게차의 게이트웨이를 중앙 관제 시스템으로 연결하는 것이었다. 지게차가 계속해서 움직이기 때문에 케이블로 연결하는 것은 불가능했고, 여러 번의 논의와 테스트를 거쳐, 터크는 프로그래밍 가능한 게이트웨이와 제어 레벨의 통신이 가능한 무선 이더넷 네트워크 솔루션을 제안했다. 이 솔루션으로 고객은 생산 시스템의 전체 물류관리 및 제품 유통기한 관리를 실시간으로 구현했다.

프로젝트 담당자는 “터크의 읽기/쓰기 헤드의 외형이 근접센서와 동일해서 사용이 용이하고, 설치가 쉬었습니다. 0~ 200mm의 작동거리는 어플리케이션 요구사항을 만족시켰고, 터크는 견고한 하우징의 RFID 시스템과 함께 50미터 길이의 조립 가능한 연결 케이블을 함께 제공하여 열악한 환경 조건에서도 안정적인 데이터 전송을 보장하였습니다. 또한 무선 네트워크는 게이트웨이와 네트워크 노드만으로 간단히 구현하였습니다.”라고 전하며 터크의 BL Ident 시스템의 장점을 요약했다. [제공. 터크코리아 www.turck.com]

아이씨엔 오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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[동영상] ‘에코스트럭처 에셋 어드바이저’의 주요 고객 사례

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슈나이더 일렉트릭 김진선 본부장
김진선 슈나이더 일렉트릭 코리아 필드 서비스 비즈니스 본부장

슈나이더 일렉트릭(한국지사 대표 김경록)이 ‘에코스트럭처 에셋 어드바이저(EcoStruxure ™ Asset Advisor)’를 새롭게 출시하고, 데이터센터내 자산관리 애널리틱스 서비스를 강화한다. 또한, 향후 데이터센터에서 빌딩 및 제조설비 분야로 서비스를 확장할 계획이라고 밝혔다.

이는 담당자의 애널리틱스와 분석, 해결방안 등을 슈나이더 일렉트릭의 전문담 서비스 뷰로들이 자산 및 시스템 관리자의 모바일을 통해 일대일 대화로 해결하는 방식이다. 이를 통해 네트워크가 끊어지더라도 관련 문제와 해결방안을 실시간으로 관리자에게 전달하는 것이 가능하다. 이 서비스를 위해서는 해당 자산 데이터 정보를 SNMP(Simple Network Management Protocol)이나 산업용 이더넷 프로토콜인 Modbus TCP 네트워크를 통해 슈나이더의 클라우드로 제공해야 한다.

고객 담당자의 PC에 제공하는 모니터링 및 애널리틱스 서비스에 더해, 이벤트 발생 즉시 애널리틱스 정보를 모바일 앱을 통해 일대일로 문제점과 대처방안을 제시하고, 필요에따라 슈나이더 전문 엔지니어의 현장 출동까지 이어지도록 서비스가 제공된다. 이는 고객이 처한 다양한 환경을 데이터화해 실시간으로 분석하고, 슈나이더 전문가들과 함께 인공지능 및 고급 분석 기능을 적용해 잠재적 위협을 식별한다.

해당 데이터는 고객이 자산 관리를 위한 중대한 비즈니스 결정을 할 수 있도록 선택의 폭을 넓혀 준다. 특히 슈나이더 일렉트릭의 기술 지원 전문가로부터 연중무휴 모니터링 및 지원을 받을 수 있다.

다음은 김진선 슈나이더일렉트릭 코리아 필드서비스 비즈니스 본부장이 말하는 에코스트럭처 에셋 어드바이저 관련 주요 고객 사례 영상이다. (동영상 참조)

1) 월트 디즈니 싱가포르
2) Hall 카운티 학교
3) Far Northern Regional Center

김진선 슈나이더 일렉트릭 코리아 필드 서비스 비즈니스 본부장은 “슈나이더 일렉트릭의 서비스 솔루션은 사전 예방적 지침과 맞춤형 유지보수 솔루션 제공을 통해 고객의 전기 설비 및 인프라의 안전성과 신뢰성을 향상시키고 있다”고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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노르웨이 COOP 식품 유통센터에 적용된 터크 UHF RFID 솔루션

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유통센터 전경

노르웨이의 COOP 유통 센터에 터크의 UHF-RFID 시스템을 적용하여, 근거리 내 안테나 사용의 가능성을 입증하다!

독일의 Witron사는 물류 및 정보 기술을 위한 대형 물류 센터를 계획하고 구현할 뿐만 아니라 서비스 운영에 필요한 기타 요소들을 제공하는 업체이다. 단순한 작업부터 창고 관리 시스템과 같은 보다 복잡한 서비스까지 지원하고 있다. Witron사가 스칸디나비아 반도의 가장 현대화된 유통센터 중 하나인 노르웨이 식료품 업체 COOP의 신규 유통센터를 계획하고 신설했다. 이 창고는 엄청난 규모의 크기와 식별 기술의 복잡한 구조로 계획 단계부터 쉽지 않은 프로젝트였다. Witron사는 작업의 효율성을 위해, 유통 센서에 터크의 UHF-RFID 기술을 사용하여 바코드-RFID 통합 시스템을 구현하였는데, 두 회사의 노하우가 집약되어 인접한 UHF 안테나 작동 중 발생하는 혼선(cross-talk)을 방지하는 솔루션을 제공할 수 있었다. 또한, COOP에서 이미 사용하고 있던 UHF 태그를 재활용하여 계속 사용하도록 구성했으므로 고객의 만족도 또한 높았던 사례이다.

유통 프로세스
신설된 유통센터는 축구장의 약 7배로 대규모 단지이다. 이 센터에서 물품이 팔레트 위에 놓여 “COOP-Logistikkenter” 물류 라인에 도착하면, 팔레트는 하차 후 임시보관소에 저장된다. 미사용 팔레트는 해체된 뒤 트레이 또는 컨테이너로 이송된다. 이 유통센터에서는 트레이와 컨테이너 외에 2가지 유형의 팔레트가 사용되는데, UHF 태그가 장착된 플라스틱 팔레트와, 유통센터에서 제공하는 바코드-UHF 통합형 목재 팔레트이다. 바코드는 목재 팔레트를 구분하는 용도로 사용되며, 트레이와 컨테이너도 바코드에 의해 식별된다. 이후 시스템을 통해서 제품이 자동으로 이동되고 분류되고, 창고로 입출고되고, 주문에 따라 픽킹된다.

유통센터 전경

유통센터의 고민. 오슬로 인근의 식품 유통센터는 거대한 규모와 복잡한 시스템으로 인해 많은 어려움을 겪고 있다.

바코드-RFID 통합형 식별 시스템
최종 고객인 COOP의 요구사항은 ‘철저한 테스트’ 였다. 고객은 플라스틱 팔레트에 이미 장착되어 사용하던 UHF RFID 태그를 그대로 사용하기를 원했고, 이는 팔레트마다 바코드를 발행하여 부착해야 하는 번거로운 라벨링 작업을 줄여주었다. Witron 사의 담당자들은 계획 단계부터 UHF 식별 시스템의 적용 가능성을 면밀히 검토했다. 이 시스템은 팔레트 컨베이어 시스템의 각 교차 지점뿐만 아니라 입고장 영역에 UHF 읽기/쓰기 헤드를 설치를 필요로 했고, 그 수량은 250개에 달했다. 또한 Witron 는 7단계에 거쳐 물류 시스템 자체에 대한 컨트롤러를 프로그래밍 했고, RS485 통신을 통해 오토-ID 시스템을 연결했다. 컨피규레이션에서 각각의 스테이션들은 ‘스타’ 구조가 아닌 ‘ 라인’ 구조로 컨트롤러와 데이지 체인 방식으로 연결되었다. 이러한 방식의 토폴로지를 사용함으로써 게이트웨이 및 별도의 분산 포인트를 설정할 필요가 없어졌다.

UHF 태그가 부착된 상태로 출하되는 플라스틱 팔레트

UHF 태그가 부착된 상태로 출하되는 플라스틱 팔레트

RS485통신과 제어 가능한 안테나의 사용
프로그램을 위해 RS485 통신이 필요했고, 안테나 제어에 대한 요구사항으로 이 어플리케이션에 많은 수의 다양한 UHF RFID 읽기/쓰기 헤드를 사용할 필요가 없었다. “유통 센터에서 여러 개의 근거리 통신을 적용해야 했기 때문에, 안테나 제어 능력은 매우 중요한 선택 기준이었습니다. 여러 업체 중 터크의 안테나 제어 능력과 대처 능력이 뛰어나 협업하게 되었습니다.”라고 제어 기술 개발을 담당하는 Christian이 말했다.

RSSI 필터를 사용한 혼선 방지
테스트하는 동안 Witron사는 안테나가 읽을 필요가 없는 태그에 전원을 공급하면 혼선이 일어난다는 사실을 알게 되었다. 이 태그는 근접한 읽기/쓰기 헤드에 의해 전원이 공급될 수 있으므로 실제 최대 범위를 초과하는 범위에 도달하게 된다. 이는 안테나 출력 전원이 허용하지 않는데도 불구하고, 읽기/쓰기 헤드가 원거리의 태그 데이터를 수신한다는 뜻이다. “이런 경우, 다른 파라미터 값을 읽기/쓰기 헤드에 설정하여 방지할 수 있었습니다. RSSI 필터를 사용하거나, 읽기/쓰기 헤드가 수행하는 읽기 작업의 수를 제한할 수 있습니다.”라고 Christian이 덧붙였다. RSSI 값은 신호의 강도를 지정하므로 목표 대상체의 거리를 추정하는데 사용한다. 필터 설정으로 특정 거리에 있는 대상체를 읽기 작업에서 제외할 수 있다.

총 250개의 읽기/쓰기 헤드가 팔레트 컨베이어 라인의 모든 교차지점에 설치되었다.

총 250개의 읽기/쓰기 헤드가 팔레트 컨베이어 라인의 모든 교차지점에 설치되었다.

4차 산업혁명을 위한 솔루션!
이제 UHF 기술을 통해 고객이 하나의 태그로 전체 생산 및 공급망을 위한 완벽한 식별 시스템을 구현할 수 있게 되었다. 제조 업체에서 개별 소매 업체에 이르는 전체 과정을 하나의 태그에 완벽하게 기록할 수 있다. Christian은 “우리에게 이 프로젝트는 UHF 기술을 완벽하게 마스터할 수 있는 기회가 되었습니다. 터크와 협업하여 효과적으로 프로젝트를 끝낼 수 있었고, 결과적으로 매우 좋은 결과를 얻게 되었습니다.”라고 덧붙였다.
[제공. 터크코리아]

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[적용사례] 노드 드라이브, 스테인리스 스틸의 대안

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노드 드라이브시스템즈의 혁신적인 nsd tupH 표면 처리 기술은 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖도록 해준다.

노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)는 특수 환경 조건과 높은 위생 요건을 충족시키기 위해 nsd tupH(실드형 표면가공 시스템) 부식 방지 처리 기술을 개발했다. 이 혁신적인 표면 처리 기술은 알루미늄 드라이브를 매우 견고하고 내구성 있게 만들어준다.

노드 드라이브시스템즈의 혁신적인 nsd tupH 표면 처리 기술은 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖도록 해준다.

노드 드라이브시스템즈의 혁신적인 nsd tupH 표면 처리 기술은 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖도록 해준다.

 

노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)가 제공하는 nsd tupH 표면 처리는 살수세척에 최적화된 주조 알루미늄 하우징 기반의 기어 장치 및 원활 모터, 주파수 인버터, 모터 스타터를 위한 탁월한 부식 방지 처리 기술이다. 이는 특수 방법을 적용하여 표면의 내부식성과 견고성을 높여주며, 이러한 방식으로 알루미늄을 스테인리스 스틸과 같은 내부식성을 갖게 해준다. 이러한 표면 처리는 코팅 방식이 아니라 기본 소재와 결합되어 영구적인 보호층을 형성하는 기법이다. 따라서 페인팅이나 코팅과 달리 전혀 분리되거나 벗겨지지 않으며, 손상은 국소적으로 제한되고, 확산되지 않는다. 이렇게 처리된 표면은 세척이 용이하고 산과 알카리에 대한 내성이 매우 뛰어나다. 또한 고압 세척이나 다른 종류의 매우 자극적인 세척 방식에도 사용할 수 있다.

nsd tupH 드라이브 장치는 페인팅 기반의 기어드 모터나 스테인리스 스틸 버전을 대체할 수 있는 견고하고 내구성 있는 솔루션이다. 소수의 제조업체들이 극히 일부 모델에서만 제공하는 스테인리스 스틸 드라이브와 달리 nsd tupH 표면 처리는 거의 모든 노드사의 알루미늄 제품에서 이용 가능하다. nsd tupH 알루미늄 드라이브 장치의 경우, 드라이브 샤프트를 비롯한 모든 DIN 및 표준 컴포넌트들이 스테인리스 스틸로 제작된다. 팬이 없는 원활 모터는 세균을 확산시키지 않고, 매우 조용하게 동작할 수 있다. 동기식 및 비동기식 모터 모두 공급되고 있으며, 효율 등급 IE2 및 IE3(비동기식 모터), IE4(동기식 모터)를 준수한다.

nsd tupH 기반의 노드 드라이브는 FDA Title 21 CFR 175.300을 준수하기 때문에 식품 애플리케이션에도 적합하다. 이들 제품은 DIN EN ISO 2409(스크래칭)에 따른 ASTM D1654-08 및 ASTM D714(블리스터링), ASTM D610-08(부식성), 그리고 DIN EN ISO 9227(염수 분무 테스트)에 따른 ASTM B117-09과 ASTM D3170(비석시험기) 테스트를 성공적으로 통과했다. 또한 식품 업계에서 사용하는 일반적인 세척제에 대한 내성도 테스트를 통해 확인되었다.

nsd tupH 표면 처리는 극한의 환경조건 및 위생적으로 매우 중요한 애플리케이션에 사용되는 모든 드라이브에 유용하다. 음료 및 식품 산업뿐만 아니라 수처리 및 하수설비는 물론, 해양 및 육상 애플리케이션이 모두 포함된다.

박은주 기자 news2@icnweb.co.kr

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