미래를 위한 준비: King’s Hawaiian®이 새로운 시설의 기계 제작자에게 필요한 기술 요건을 표준화하다. 차별화된 달콤함을 가진 King’s Hawaiian의 빵은 미국에서 가장 사랑받는 빵이 되었고 회사의 성장을 가속했다. Robert Taira 는 50년 전에 하와이에서 round loaves를 만들었다. 호놀룰루에 있는 Taira의 사업인 King’s Bakery는 친구와 가족을 위해 본토로 빵을 가져가기 위한 여행객들의 목적지가 되었다. King’s Bakery에 대한 선호가 늘어났기 때문에 Taira는 가족들과 함께 서부 캘리포니아로 이주하여 30,000 평방미터 규모의 생산 시설을 지었다. 빵의 유명세는 점점 커졌고 가족의 사업 또한 커졌다. 1990년대에는 King’s Hawaiian은 캘리포니아 시설에 40,000 평방미터의 시설을 추가했고 2004년에는 150,000 평방미터 규모의 자동화된 제빵 시설과 근처에 기업 본사를 건설했다. 2010년에 King’s Hawaiian은 운용능력의 한계에 다다랐다. 캘리포니아 공장과 제빵시설은 7일 24시간 동안 운영되었고 소비자의 수요는 나라 전체로 퍼졌다. 회사 또한 제품 생산 라인을 시그니쳐 메뉴인 round loaves에서 baking dinner rolls, sub rolls 그리고 sandwich bun까지 늘렸다. 가스 요금이 오르고 운송비도 베이커리의 비용부담을 가중시키는 상황에서 King’s Hawaiian은 미국 동부에 새로운 시설을 짓기로 결정했다. 이를 통해 회사는 상점의 선반에 더 많은 제품을 더 빠르고 효율적인 비용으로 공급할 수 있을 것이다.

King’s Hawaiian은 조지아주 오크우드 지역에 고도로 자동화된 125,000 평방미터의 시설을 10달 이내에 짓고 운영하기로 결정했다. 프로젝트의 복잡성을 감안할 때 타임라인은 하나의 도전과제를 준 것과 마찬가지였다. 전체 제빵 과정은 서로 다른 OEM 제작자들이 제작한 특별한 디자인 환경, 유저 인터페이스, 그리고 판매 보조 모델을 요구하는 제어 정보 모델을 필요로 하는 11가지의 특수 기계를 필요로 했다. 초기의 프로젝트 마감 기한은 빠듯했지만 King’s Hawaiian은 그들 공장의 정보 인프라에 대한 장기적인 필요성을 표현하고 싶어했다. “우리는 작은 가족 기업이었기 때문에 3,500 마일 떨어진 조지아주에 새로운 공장을 짓는 다는 것은 커다란 시도였습니다”라고 King’s Hawaiian의 공정 관리자인 Mike Williams가 말했다. “우리는 캘리포니아에서 멀리 떨어진 곳에서도 생산과정이 소비자들의 기대를 충족할 정도인지 확인하기를 원했습니다”. King’s Hawaiian은 또한 지속적으로 고품질의 빵을 생산하고 기업 운영상의 효율을 얻을 수 있도록 발전된 데이터 수집 능력을 원했다. “하나의 기업으로서 우리는 공식적인 보고나 평가를 많이 하지 않았고 발견한 어떤 데이터든 이미 기록이 되어있는 상태였다”고 Williams는 말했다. “우리가 새로운 시설을 짓는 만큼 우리는 모든 공정에서 정보를 축적할 수 있는 인프라를 원했다.” 전체 공정이 제빵 과정의 중심에 있다. 하와이안 브레드를 만드는 과정의 첫 번째는 건조된 재료들의 정확한 계량과 혼합이다. 이 건조된 혼합물은 액체 재료들이 투입되는 혼합기계로 옮겨진다. 한 번 섞인 반죽은 다른 방으로 옮겨지고 따로 떼어져 알루미늄 판에 공모양으로 놓인 후 다양한 제품이 되기 위해 준비된다. 거기서 반죽은 다른 기계로 옮겨진다 – 이 때 프루퍼 박스가 사용된다. 그 다음으로 오븐으로 옮겨진다. 구워진 빵이 나오면 포장 기계로 옮겨져 검사와 선적이 이루어지기 전에 긴 컨베이어로 옮겨져 식혀져야 한다. “생산 과정에서 11개가 넘는 기계가 필요하기 때문에 우리는 가족 단위 기업이 인터넷이 있는 곳 어디서나 공정을 관찰할 수 있는 FactoryTalk ViewPoint없이 각 OEM을 내버려둘 수 없었고 이것은 생산 과정이 소비자의 기대, 분명한 사양 및 전체적으로 조화로운 디자인 구조에 부응할 수 있게 도울 것입니다”라고 Williams가 말했다. “만약 그랬다면 우리는 여러 가지 종류의 PLC와 HMI에 대해 배워야 했을 것이고 다양한 종류의 같은 부품을 수리를 위해 쌓아둬야 했을 것입니다.” 표준화된 사양에 더해서 King’s Hawaiian은 직원들이 쉽게 문제를 해결할 수 있고 유지할 수 있는 공장을 원했다. “저는 공장이 가능한 스스로 유지할 수 있게 하길 원합니다”라고 Williams는 말했다.

1년도 채 안되어 회사는 7개가 넘는 공급업자로부터 온 장비를 세분화하여 구하고 결합하고 그것의 성능을 시험해서 한 시간에 8,000 파운드가 넘는 빵 생산량을 맞춰야 했다. Williams는 그의 팀과 Rockwell Automation의 솔루션 파트너인 Bachelor Controls Inc. (BCI)과 협업하여 기업의 정보를 모으고 공유할 준비 작업을 두면서 King’s Hawaiian의 단기 목표인 공장의 적시 운영을 위한 장비들의 준비와 가동을 가능하게 할 구조를 만들기를 원했다. “BCI는 프런트엔드 디자인에 많은 강조를 두면서 나에게 더 나은 소비자가 되기를 원했다”고 Williams는 말했다. “그들은 우리가 우리가 진짜로 원하는 것 대 우리가 착수했던 것에 가까운 답변을 줄 수 있도록 당면한 중요한 질문에 답할 수 있게 열심히 해주기를 원했다.” 이 프로젝트의 완성자로서 BCI는 각 OEM으로부터 컨트롤러와 HMI의 부속품들을 모았고 로크웰 오토메이션의 Integrated Architecture System에 의해 표준화된 전체적인 소프트웨어 사양과 A 공통 제어를 입력하여 기계들이 쉽게 연결되고 소통할 수 있도록 했다. BCI는 이후 로크웰 오토메이션과 협업하여 시스템의 디자인을 유효하게 하고자 하였다. “우리는 OEM들의 공통 배열을 만들어서 모든 것을 쉽게 연결하고 소통하길 원했다”라고 BCI의 Memphis 담당 매니저인 Rusty Bailey가 말했다. “우리는 더 큰 그림도 그려볼 수 있다: King’s Hawaiian은 기업 전체를 걸쳐 과정을 모니터할 수 있어야 하고 생산 효율을 달성하기 위해 현명한 결정을 내릴 수 있어야 한다.” BCI는 모든 OEM에게 단일 프로그래밍 환경에서 기게 제어와 계량적 움직임이 가능한 결합된 플랫폼인 Allen-Bradley® ControlLogix® programmable automation controller (PAC)를 사용하도록 지시했다. 이 통합 과정은 King’s Hawaiian이 더 적은 예비 부품으로 유지될 수 있도록 했고 플랫폼의 개방성은 제 3의 구성품이 더 쉽게 통합될 수 있도록 했다. 사양 또한 각 기계에 사용된 시각과 정보 소프트웨어에 표준화된 접근을 요구했다. FactoryTalk® View Site Edition software는 각 기계에 쓰여 어플리케이션의 적용과 연습을 단순하게 했고 이것은 빠른 회전율을 보이는 프로젝트에 중요한 시간 확보 요소이다. BCI는 소프트웨어의 Site Edition 버전을 명시하여 King’s Hawaiian이 장기간 동안 스스로 업그레이드를 하기 쉽게 했다. 시각화 소프트웨어의 각 버전은 Allen-Bradley 작업환경 컴퓨터에서 각각의 터치 스크린과 솔리드 스테이트 하드 드라이브와 함께 시스템을 보호하고 미래에 있을 수 있는 몇 가지 결함을 줄일 수 있다.

BCI는 포장 기계에 Allen-Bradley CompactLogix™ PACs와 Allen Bradley PanelView™ Plus HMIs를 특화했다. Integrated Architecture 시스템의 계량성은 BCI가 더 작은 컨트롤러를 사용할 수 있게 하여 Logix control platform의 장점을 제공했다. 전체 공장은 EtherNet/IP™을 통해 소통한다. 단일 네트워크 구조는 회사의 공장이 더 빨리 온라인으로 연결되게 하였고 기계를 디자인하고 개발되게 하였다. EtherNet/IP™는 또한 King’s Hawaiian의 엔지니어들이 멀리서도 액세스, 진단 그리고 기계 정비를 중앙통제실에 있는 두 개의 중복된 VMware 서버에서 할 수 있게 한다. “Integrated Architecture 시스템을 표준화함으로써 우리는 공장 내에서 공정간 이동이 자유롭게 되었고 같은 소프트웨어와 같은 지식을 가지고 몇 가지 논의를 한다”고 Williams가 말했다. 이 구조는 우리가 오븐 온도와 제빵 시간에서부터 측정된 무게, 유지운영 등 기존에 수작업으로는 할 수 없었던 일까지 방대한 양의 데이터를 모을 수 있도록 도와준다.” 생산 정보는 공장 내의 모든 장비와 데이터 소스에서 시계열 데이터를 모으고 보관하는 FactoryTalk Historian 소프트웨어를 사용하여 저장, 축적, 관리된다. FactoryTalk VantagePoint 소프트웨어는 정보를 상호연관시키고 합하고 다른 사용자에게 특별하게 맞춤된 상황적 역사적 맥락에 맞춘 인터넷 기반 보고서나 실시간 대시보드를 생성한다. Williams를 비롯한 회사 내 모든 이들은 FactoryTalk ViewPoint 소프트웨어를 사용해서 데이터에 접근할 수 있고 이것은 인터넷이 사용가능한 멀리 떨어진 어느 곳에서든지 공정을 모니터링할 수 있게 해준다.

새로운 공장은 예정보다 1주일 앞선 2011 10월에 가동을 시작했다. 곧 이것은 회사의 빵 생산량을 두 배로 늘렸다. 이 시설은 회사에서 가장 많이 팔리는 두 가지 제품인 시그니쳐 롤 브레드와 12개들이 디너롤을 생산한다. 공장은 미래의 성장을 위해 만들어졌기 때문에 다른 생산라인을 추가할 수 있는 능력을 가졌다. 장기적으로 회사는 조지아 시설에서 모든 종류의 제품을 생산할 계획을 가지고 있다. “공통 네트워크 구조는 몇 달이 아니라 몇 주만에 이 공장을 세우고 운영할 수 있게 해주었다” 고 Williams는 말했다. “그리고 부품들의 연속성을 통해서 우리는 기존에 사용하던 부품들을 준비해둘 수 있어서 기계가 고장났을 경우의 손실시간을 줄일 수 있다.” 중앙화된 데이터 수집과 제어시스템인 프로젝트의 두 번째 단계는 공장이 가동된 날에서부터 한 달 뒤에 완료되었다. Williams와 그의 팀은 먼저 이 새로운 정보에서 정확한 제품 질의 표준과 턱도를 끌어내는 것에 초점을 맞췄다. 그리고 이후에는 운영상의 효율에 초점을 맞출 것이다. “우리는 회사 전체를 걸쳐 정보를 가시화하고 모든 기계에서 정보를 모은 것이 처음이기 때문에 아직 발견 단계에 있다”고 Williams는 말했다. “우리는 생산 수치를 분석하여 실제 KPI는 무엇이고 King’s Hawaiian의 사업 동력은 무엇인지 알아볼 것이다” 특수한 팀이 공장의 다양한 부서에서 어떤 데이터가 가장 쓸모 있는 데이터인지 결정하는 것을 도울 것이다”라고 Williams가 말했다. “각 사업체 소유주는 가장 관심 있는 분야가 있기 때문에 그들이 어떤 데이터를 원하는지 알아내는 것은 시간이 조금 걸릴 수 있다”고 Williams가 말했다. “그리고 우리는 그 정보의 실제 효용성에 대해 결정할 것이다. 이것은 배우는 과정이지만 우리는 모두 최고의 가치를 위해 정보를 사용한다는 결과를 알고 있다.”