화학 공장에 특수 메탈 태그 도입으로 안전하게 공정 관리 한다

RFID 기반의 시스템은 화학 공장의 안전한 생산 공정 관리를 위해서도 활용되고 있다. 화학제품의 위치 추적으로 효율적인 공정과 모니터링이 가능하기 때문이다. 아이케이이엔지의 이 창 실장의 사례 발표 내용을 정리했다.

안은혜 기자 (atided@hellot.net)



시스템 개요 및 운영

RFID가 화학 공장에 도입한 생산 물류 쪽의 위치추적과 생산 공정 데이터를 SAP에 연동한 시스템에 대해 소개하고자 한다.
현재 화학 공장에 버블러(Bubbler)라는 고가의 가스통에 대한 여러 가지 안전을 위해 이 시스템이 사용될 수 있다. 가스통에 담기는 물질이 위험한 화학 물질이기 때문에 작은 결함에도 큰 사고로 이어질 수 있다.
RFID 시스템으로 버블러의 실시간 위치를 추적하고 생산 공정에서 화학 물질이 담겨지는 과정을 실시간으로 SAP 연동하여 미국 본사로 데이터가 넘어간다.
화학 공장 내부는 매우 협소하다. 버블러가 공장 내 방을 A방부터 G방까지 순서대로 돌지 않거나 들어가야 하는 방에 들어가지 않는다면 폭발이 일어나게 된다. 화학 공장에서는 이를 방지하기 위해 버블러에 위치 추적 시스템을 설치할 수 있다. RFID 미들웨어 부분에 들어가는데 위치 추적뿐만 아니라 생산, SAP 등을 지원하는 시스템이다.
RFID 시스템의 프로세스를 살펴보면, 바코드가 부착되어 있는 상태의 버블러가 공장에 들어오면 우리가 납품한 메탈 RFID 태그를 부착해 생산 공정에 들어갈 때까지 수행하고, 이후 메탈 태그를 재활용하기 위해 수거하는 과정을 거친다.
바코드가 부착되어 있는 버블러가 A방에 들어가면 바코드 정보를 읽어 버블러 번호를 알게 된다. B방인 Solvent Rinse방에서 물질을 제거하는 작업을 하고, C~E방의 클리닝 작업을 거친 후 F방에서 필링(Filling)을 한다.
이 과정에서 불량이 나는 경우가 있는데, 이럴 때 버블러들이 중간 점검을 통해 오류가 발생하면 패스 기능이 작동되도록 되어있다. 게이트를 정상적으로 통과하면 Green light(녹색등), 오류가 나타나면 경보음과 함께 Red light(빨간등), 불량에 의한 패스 시 Yellow light(노란등)와 함께 버블러가 패스된다.

시스템 구성

화학 공장의 RFID 기반 시스템은 서버, 게이트, 태그, 각 생산 공정마다 작업을 알려주는 PDA로 구성된다. RFID 태그는 특수 제작된 메탈 태그를 적용했고, 태그는 링을 이용하여 버블러에 부착하게 된다.
새로운 버블러가 도착하면 액티브 RFID 단말로 작업자의 ID 카드를 인식 한 후 정보를 기입하게 된다. 버블러에 부착된 바코드를 인식하여 버블러용 태그에 같은 값을 기입한 후 버블러에 부착한다.
게이트 통과 시 카트에 담긴 버블러에 부착된 태그 정보를 인식하고, 앞 공정에서 인식되지 않는 버블러에 부착된 태그에 대해서는 알람이 발생한다. 신규 버블러는 앞 공정에서 인식되지 않아도 알람이 발생하지 않도록 적용했다. 작업자는 게이트 설치된 작은 모니터를 통해 정보를 확인하고 모니터링 할 수 있도록 했다.
실외에서는 실내와 마찬가지의 프로세스를 거치는데, 방수 기능이 있는 게이트도 있다. 사람이 버블러를 들고 들어가면 위험한 방이 있는데, 이럴 때는 Pass 박스에 버블러를 담아 사람이 들어가는 게이트를 통과하고 반대편에서는 버블러를 꺼내면 된다.
Solvent Rinse방은 작업자가 Explored wall에 버블러를 가져다 놓으면 부착된 태그 정보를 인식하는데, Explored wall에 거치된 일체형 PC를 통해 정보 확인이 가능하다. Solvent라는 물질은 전자 기기에 있는 작은 자장으로도 폭발을 일으키기 때문에 일체의 휴대폰, PDA, PC 등을 설치할 수 없다.
따라서 Level에 창문과 광폭 강화형 리더기를 설치하여 공장 실외에 리더기를 설치해 리딩 할 수 있도록 게이트를 구축했다.
액티브 RFID는 버블러에 부착된 1D 바코드를 인식, 작업자의 ID 카드를 인식하며 버블러용 태그를 생성 및 인식한다. 액티브 단말은 와이파이로 연결되어 상단과 데이터 통신하게 된다. 마지막으로 모든 공정을 마치고 Filling을 마치면 PC와 연결된 Label 프린터를 이용하여 Shipping Label을 발행하고 부착, 메탈 태그를 회수하면 공정이 완료된다.

적용 제품

이런 시스템이 적용되는 제품은 메탈 태그, 대형 리더기, 실내외 게이트, 윈도우 게이트, 핸드-헬드 리더 등이 있다. 소프트웨어와 하드웨어 등을 개발하는데 10개월의 시간이 소요되어 시스템을 구축하여 사용하고 있다.
버블러에 RFID를 적용해야 하는 이유는 버블러 생산 공정의 위치를 추적하기 위해서다. 각 공정마다의 게이트마다 RFID 시스템을 적용하여 효율적인 생산 공정을 진행할 수 있다.
기존에는 작업자 교육을 통해 중간 중간 매니저 상주하여 공정 관리가 이루어진 것으로 알고 있다. RFID 시스템의 발전으로 인해 화학 공장에도 RFID 시스템을 처음으로 도입한 것이다.
앞으로도 다양한 화학 산업에 이 시스템이 적용될 것으로 전망하고 있다.