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HMS Industrial Networks AB

제약 업계용 유리 용기 생산

스테바나토 그룹(Stevanato Group)의 계열사인 S.P.A.M.I.는 유리 제품의 품질을 향상시키기 위한 검사 시스템을 개발했으며, 최종 제품은 물론 생산 설비에서 곧바로 유리관을 확인할 수 있도록 품질 제어 기술을 사용하고 있다. 이 시스템은 NoVIS(Visual Inspection System)를 비롯해 지속적인 온도 측정용 시스템과 CLEANER이라 불리는 디지털 이미지 프로세싱 시스템을 포함하고 있으며, 최종 제품에서 몇 마이크론에 불과한 아주 작은 결함을 감지하거나 제거할 수 있다. 완벽하게 통합된 이 공정 장비는 유리관의 직경, 두께는 물론, 전체적인 품질 제어를 위해 적외선 고온계(Pyrometer Annealing 제어)를 통해 온도를 측정할 수 있으며, 동력 설비를 갖춘 가열 기구를 통해 위치에 따른 근접 제어가 가능하다. 이러한 시스템을 사용함으로써 스테바나토는 다른 유리병 제조업체들보다 훨씬 뛰어난 품질을 얻을 수 있게 되었다. 이 첨단 시스템을 위해 S.P.A.M.I.는 원격 비주얼 검사용 카메라와 생산 라인 제어 PLC 간의 연결을 위해 HMS Anybus 컨버터를 사용하였다.

제약 업계용 유리 용기 생산
전통적으로 유리 제조 기술이 뛰어난 지역에서 장인들의 작업대 공급업체로 지난 1949년 설립된 스테바나토 그룹은 현재 첨단 기술 기반의 시스템을 생산하는 산업 분야의 거대 기업을 자리하고 있다.

이 그룹은 2개의 디비전으로 구성되어 있다. 유리 디비전은 특히 제약 업계에서 사용되는 유리관의 일차 패키징 생산에 특화되어 있다. 앰플이나 물약과 같은 가장 전통적인 일차 패키징에서 살균 처리된 주사기를 비롯해 셀프-주사용 카트리지 및 펜-인젝션(Peninjection) 시스템과 같이 빠르게 부상하고 있는 제품들에 이르기까지 폭넓은 제품을 공급하고 있다.

엔지니어링 디비전은 S.P.A.M.I. 및 Optrel 업체로 구성되어 있으며, 유리관 용기의 개조, 비주얼 검사, 모니터링을 위한 기구 및 장비의 설계 및 생산에 주력하고 있다. 두 디비전 간의 시너지를 통해 스테바나토 그룹은 원자재 구매에서 판매 이후 철저한 지원에 이르기까지 생산 공정 전반을 완벽하게 제어하고 있다.

“S.P.A.M.I.의 생산 제품은 그룹 내 기업들과 다른 외부 업체를 위한 판매용으로 출하되고 있다.” 머신을 구현하기 위해 장착된 기계적, 전기적 솔루션은 유리 용기 생산에 있어 가장 탁월한 정밀도와 뛰어난 결과를 제공할 수 있도록 설계되었다.

용해된 유리를 형성하기 위해 사용된 모든 부품들은 물약병, 주사기, 카트리지, 앰플의 치수 허용 범위에 오차가 없도록 세밀하게 확인되고 설치되었다. 이 부품들이 성형기에 설치되었고, 컨베이어 벨트는 특별히 용기의 오염을 방지할 수 있는 것으로 채택되었다. 공정은 튜브 선적에서 박스 포장에 이르기까지 완벽하게 자동화되어 있다.

생산 사이클은 마감 제품의 크기에 적절한 지름으로 외부에서 약 1.5m 길이로 잘라져 들어온 유리관으로 시작된다. 이 유리관은 여러 공정 헤드를 가진 로터리 성형기로 공급되고, 가열 기구로 달궈진다. 제작될 제품에 따라 선택된 공정 사이클에 따라 물약병이나 앰플, 주사기 등의 입구 및 바닥이 이러한 방법으로 형성된다.

다음의 장비가 라인 상에 설치되어 있다:
성형기의 다음 단계는 유리병을 철저하게 확인하기 위해 카메라를 이용하여 치수 및 성형 검사를 수행하는 컨베이어 벨트이다. 고비타(Gobita)는 “기본적으로 이미지 분석을 통해 치수 측정이 수행된다.”고 말하고 “제품은 공정 중의 기계적 응력에 영향을 받기 때문에, 유리에 형성된 장력을 제거하는 열 사이클을 제공하는 가열 냉각 오븐이 필요하다.”고 설명했다. 그럼 다음 마지막 단계에서는 마감 제품의 품질 제어 및 자동 포장이 이뤄진다. 사이클의 이 마지막 부분은 제약 애플리케이션에 사용하는데 필요한 품질 및 무균 레벨을 유지하기 위한 방법들이 수행된다.

이 분야에서 세계적으로 활동하고 있는 수많은 경쟁사들이 마켓에 존재한다. 고비타는 “우리의 주요 경쟁사들은 독일과 미국 기업인 반면, 이탈리아에 있는 다른 기업들은 우리에 비해 상당히 적은 규모”라고 말했다.

S.P.A.M.I.가 제공하는 부가적인 가치는 이러한 분야에서 탁월한 능력을 보여주는 제품의 품질에서 주로 찾을 수 있다. 고비타는 “이러한 제품들이 제약 애플리케이션에 사용되고 있기 때문에 우리의 제품은 매우 높은 품질 요건을 갖추고, 매우 까다로운 규제 조건에 부합해야만 한다. 이를 위해 아주 뛰어난 수많은 품질 제어 인력이 필요하다.”고 언급했다. 그는 “국내 경쟁사들과 우리와의 차이점은 이러한 측면에서 잘 드러난다. 우리의 또 다른 강점은 연구 및 개발 역량이다. 제약업체들이 표준 제품과 차별화된 시험 제품을 요구했을 때, 우리는 시스템의 수정이 가능하기 때문에 제품 디자인을 수행할 수 있다. 그룹 내에서 시스템을 생산하는 기계장치 디비전처럼 S.P.A.M.I.는 해당 생산 요건에 적합하도록 이러한 시스템을 수정하거나 조정할 수 있다. 이러한 시스템 커스터마이징 능력은 우리가 고객들에게 제공할 수 있는 또 다른 매우 중요한 부가가치이다. 제약 분야에는 앰플이나 물약병과 같은 수많은 표준 제품들이 있다는 것을 우리도 잘 알고 있지만, 더불어 대부분 즉각적으로 개발되는 많은 특수 제품들 또한 존재하고 있으며, 이 수는 증가하고 있다. 이러한 경우에 특정 머신이 필요하기 때문에 기존 머신들의 대부분은 수정되어야만 한다.”고 설명했다.

HMS와의 건설적인 공동작업
HMS와의 협력은 특정 통신 문제를 해결하기 위해 진행되었다.

기계장치 디비전에서는 머신 비전 기술을 기반으로 일련의 제품 품질 확인을 위한 애플리케이션을 개발하였다. 좀 더 구체적으로 설명하자면, 코그넥스(Cognex)의 스마트 카메라와 지멘스(Simens)의 PLC와의 연결이 필요했다. 고비타는 “따라서 우리는 Profibus 프로토콜을 가지고 있는 PLC와 통신하기 위해 이더넷 인터페이스를 갖춘 카메라가 필요했다.”고 말하고 “몇 가지 세밀한 조사 후에 HMS GATEWAY 솔루션의 이탈리아 독점 대리점인 EEF Automation과 우리의 장비 간의 통신 문제를 해결할 수 있는 Anybus 디바이스에 대한 계약을 체결하게 되었다.”고 밝혔다.

당시 다른 공급업체들도 고려되었지만, HMS만이 유일하게 매우 광범위한 프로토콜 컨버터를 공급할 수 있었다. 고비타는 “이러한 폭넓은 공급능력이 우리가 HMS를 선택한 핵심 이유였다. 우리는 매우 다양한 애플리케이션을 취급하고 있는데 이들은 서로 매우 다르게 구현되기 때문이다. 예를 들어, 우리는 지멘스 PLC에 사용되었던 Profibus 프로토콜을 관리해야 하지만, 다른 공급업체들의 프로그래머블 컨트롤러 또한 일반적으로 사용하고 있다. 따라서 폭넓은 제품 라인을 갖추는 것은 우리에게 필수적인 일이다.”고 설명했다. 처음 사용된 HMS 제품은 Anybus 컨버터 라인의 디바이스로, 이는 이더넷 Anybus X-gateway 상에서 Profubis에서 Modbus까지 전환이 가능하다.

하나 이상의 Anybus 컨버터가 각 생산 라인에 설치되었다. 고비타는 “지금까지 수많은 컨버터를 사용했으며, 이는 애플리케이션이 다양한 시스템에 사용되어졌기 때문이다. 스마트 카메라는 제품의 여러 측면의 품질을 확인하기 위해 사용되었으며, 시스템의 서로 다른 여러 지점에 설치되어야만 했다. 기본적으로 이것이 HMS 컨버터의 유일한 애플리케이션은 아니지만, 우리에게는 이 애플리케이션이 표준이 되었다.”라고 말하고 “우리의 선택에 대해 매우 만족하고 있다. HMS의 Anybus 제품은 우리가 시도했던 다른 유사한 디바이스와 비교해 매우 뛰어나고, 기능이 풍부하며, 사용하기 간편했다. 복잡한 것을 찾기는 매우 쉽지만 간단한 것을 찾는 것은 쉽지 않다는 것은 누구나 알고 있을 것이다. 향후 우리는 HMS Anybus 컨버터를 다른 라인에도 사용할 계획이며, 물론 카메라를 통해 우리의 제어 시스템과 긴밀하게 연결될 것이다. 또한 갈수록 표준에서 허용하는 오차 범위가 좁아지고 있기 때문에 원격 카메라를 통한 검사의 증가는 필연적인 추세가 될 것”이라고 언급했다.

  에 관한 자세한 정보는 언제든지 문의하시기…

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