실시간 모니터링에 기반한 공정 제어
연속 제조 공정, 배치 단위 제조 공정에서의 QC
진보된 데이터 분석 모델을 실시간으로 적용할 수 있는 환경에서는 생산 공정 전체를 획기적으로 개선할 수 있습니다. 좀 더 구체적으로는 현재 공정의 성능을 정확하게 인식, 보다 확신성을 갖고 공정을 운용할 수 있음은 물론, 모니터링된 데이터를 바탕으로 현재 생산 라인의 수율 개선까지 모색할 수 있습니다.
이와 같은 실시간 모니터링을 가능케 하기 위하여는 생산 데이터를 실시간으로 모니터링, 분석할 수 있는 다변량 데이터 분석(MVDA) 모델이 요구됩니다. 생산 공정 중에 정상 조건으로부터의 일탈을 정확하게 파악해 내고, 나아가서는 이와 같은 일탈이 어느 시점에 발생할 것인지를 정확하게 예측할 수 있어야만이 MVDA 모델이 제 역할을 다 하는 것이라고 볼 수 있습니다.
실시간 공정 모니터링에서 MVDA 모델이 필수적인 이유가 바로 여기에 있습니다.
"공정이 진행되는 현장에서 일탈 여부를 실시간으로 파악하고, 일탈이 발생할 수 있는 상황이 도래하였는지 여부를 예측할 수 있다면 공정을 보다 효과적으로 관리할 수 있을 것입니다.”
실시간 공정 모니터링이란?
실시간 모니터링이 가능한 환경에서는 모든 공정 데이터가 발생하는 즉시 수집되기 때문에 현장에서 어떻게하면 공정을 즉시 개선할 수 있는지, 또 향후 공정을 어떻게 수정하여야 하는지에 대한 인사이트를 신속하게 얻을 수 있습니다 .
공정 운용 비용의 최소화 가능
공정 성능 개선 가능
생산 제품의 품질 일관성 확보 가능
공정 운용상의 효율 극대화 가능
실시간 모니터링을 통한 공정 개선 원리
실시간 생산 모니터링은 여러 공정으로부터 도출된 개별 매개변수 내지는 신호를 다변량 모델로 요약 반영하여 보다 용이한 모니터링이 가능하도록 하는데 그 목적이 있으며, 개별 변수, 신호 단위의 모니터링을 따로 실시하는 대신 단일화된 모델에 따른 요약 변수만을 관리하면 되기 때문에 보다 효율적으로 공정을 관리할 수 있게 됩니다.
본래 여러 개였던 변수들을, 몇 개의 컨트롤 차트만 확인함으로써 보다 간편하게 모니터링 가능
공정 상의 변동 사항이 있으면 이를 실시간으로 확인 가능
다양한 데이터 소스로부터 데이터를 도출하여 일원화 관리 가능
원격지에서도 공정 모니터링 가능
핵심 공정 매개변수에 대하여는 얼러트를 설정하여 실시간 확인 가능
공정 이탈을 실시간으로 파악, 대응 가능
SIMCA®-online 모니터링 소프트웨어
SIMCA®-online의 대시보드에서 공정 정상 진행 상태(녹색), 일탈 시점(황색), 일탈 발생(적색)의 여부를 확인할 수 있습니다. SIMCA®-online을 활용한 공정 모니터링의 특장점은 다음과 같습니다.
원격지에서도 모니터링 가능
다변량 예측 모니터링 지원
오작동, 공정 일탈 얼러트 기능
(오작동 검출 시) 원인 분석 지원
수정 사항 자동 권고 기능 지원
SIMCA®-online을 활용하면 그림과 같이 다변량 데이터를 실시간으로 확인함으로써 각 배치별 공정 진행 상태를 모니터링 할 수 있습니다.
통계적 공정 관리(SPC)
배치별 QC에 특화된 통계 분석 기법인 통계적 공정 관리(SPC) 기법으로 컨트롤 차트를 생성, 관리자가 설정한 변수를 기준으로 상, 하한을 넘어서는 일탈을 효과적으로 관리할 수 있습니다.
모델 예측 제어(MPC)
SPC와 마찬가지로 예측치를 바탕으로 한 공정 제어, 최적화를 목적으로 하는 모델 예측 제어(MPC) 기법으로 과거 실적을 바탕으로 pH 값, 온도 등과 같은 공정 변수를 어떻게 조절하여야 하는지에 대한 최적안을 제안함으로써 바이오의약품 제약 공정 등을 효과적으로 최적화 할 수 있습니다.
가장 효율적인 MPC 툴, SIMCA-online의 Control Advisor 대시보드에서 이용하실 수 있습니다.
더 궁금하신 점이 있으신가요?
SIMCA®-online의 Control Advisor 대시보드를 활용하여 공정과 분석 결과를 최적화하는 방법에 관하여 더 궁금한 점이 있으시다면 무료 데모를 요청하십시오.
더 궁금하신 점이 있으신가요?
SIMCA®-online을 활용하여 제조 공정을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 방법을 소개하는 웨비나가 준비되어 있습니다.
웨비나 영상은 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다.
실시간 모니터링 기술로 구현하는 디지털 트랜스포메이션
Amgen사는 실시간 모니터링 기술을 바탕으로 한 전사적 디지털 트랜스포메이션을 통해 공정은 더욱 효과적으로 제어하고, 허용 불가능한 일탈이 발생하게 될 시점을 미리 예측하여 필요한 보정을 선제적으로 시행할 수 있도록 하였습니다. 이 과정에서 실시간 공정 제어에 어떻게 데이터 분석 기술을 활용하였는지에 대한 내용을 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다.
연속 제조 공정으로의 전환
생산 기술이 발전함에 따라, 많은 제조업체들이 배치 단위 공정에서 연속 제조 공정으로의 전환을 모색할 수 있게 되었습니다.