지멘스의 산업용 네트워크 솔루션은 다운타임 위험성 제거, 고객이 언제든 접근할 수 있는 데이터, 플랜트 내 모든 구성품의 중앙 집중식 진단을 통해 사전 예방적 유지보수와 성능 최적화를 가능케 한다. 세계적인 석유시추설비 리딩기업인 National Oilwell Varco(내셔널 오일웰 바르코)는 이러한 지멘스의 솔루션을 적용한 좋은 예다.
석유·가스 산업용 대형 플렉시블 파이프는 주로 해저에서 연안 플랫폼이나 유조선으로 석유 및 가스를 수송하는 데 사용되기 때문에 더욱 가혹한 조건에 대응할 수 있도록 만들어진다.
일부 파이프는 길이가 12~14km에 달하는데 이러한 파이프는 대형 릴(reel) 위의 플랜트 주변에 보관 및 수송되며 대형 파이프는 여러 층으로 이뤄지기 때문에 제조공정의 부품들이 여러 건물에 나뉘어 수용된다. 하지만 지멘스와 함께라면 담당 엔지니어는 아늑한 사무실에 편히 앉아 생산과정을 모니터링하고 모든 장비의 작동상태를 확인할 수 있다.
National Oilwell Varco는 지멘스의 솔루션을 이용해 전 세계 어디서든 플랜트의 원격 모니터링과 작동상태 확인이 가능하다. 더욱 인상적인 점은 덴마크 칼룬보르의 플랜트와 정확히 동일한 구성품들을 사용하는 자매 플랜트를 브라질에서 설계했다는 사실이다.
이를 위해 2012년 National Oilwell Varco는 사무실과 산업용 생산기반 시설을 분리했다. 이러한 시스템은 연중무휴 운행되고 예약 생산 다운타임에 상당한 비용이 드는 플랜트에서는 타당성이 있기 때문에 지금도 꼭 필요한 산업요건이 되고 있다.
Finn Meldgaard 수석 업무분석가는 “이러한 파이프의 내부 라이너는 압출 가공된 중합체 층으로 구성되고 파이프 길이가 아무리 길어도 한 번의 연속공정으로 해당 가공작업이 이뤄져야 한다”라며 “ms단위 동안만 중단돼도 플라스틱에 구멍이 생겨 그 부분을 모두 벗겨낸 후 공정을 처음부터 다시 시작해야 한다”고 말했다.
이렇게 험한 산업조건 하에서 절대적으로 완벽하게 작동하는 네트워크는 일반적인 스위치 및 라우터를 투입할 수 없다. 지멘스의 Simatic S5가 이미 자동화장비의 핵심으로 사용되고 있었기 때문에 National Oilwell Varco는 지멘스에 Simatic S7으로 업그레이드가 포함된 완전한 솔루션을 요구했다.
Johnny Jepsen 수석 엄무분석가는 “지멘스는 최적의 파트너였다”라며 “Pro net 형태의 적절한 기술과 우리 조건에 맞게 설계된 견고한 필요 구성품을 제공했고 우리로서는 기계 한 대의 공정층까지 표준 구성품이 필요하기 때문”이라고 밝혔다. 이어 그는 “설비는 연중무휴로 운행되며 스위치 교체를 위해 생산을 중단할 수는 없다”라며 “이러한 고성능 환경은 산업제품 관련 10년 납품보증이라는 제도로 보완된다”고 설명했다.
플렉시블 파이프에 카커스 층을 추가하는 장비는 지름이 약 2m이며 초당 한 바퀴를 회전한다. 벽면에는 무선 액세스 포인트(AP)가 있으며 32ms동안 신호가 잡히지 않으면 장비가 즉시 비상정지한다. 무선 네트워크에서 비상정지를 할 수 있는 기능은 지멘스가 제공하는 산업용 무선 LAN의 여러 장점 중 하나다. 비상정지 중에도 이 IWLAN 시스템 덕분에 데이터 캡처 및 관리가 가능하다.
모든 데이터 기록
석유산업에서 장비수송 시 핵심은 안전이다. 파이프 중 하나라도 붕괴되면 인간과 환경에 막대한 피해를 줄 수 있어 사고를 예방하기 위해 생산공정의 모든 단계가 면밀히 모니터링 및 기록된다.
Meldgaard는 “모든 파이프는 온도와 염분, 파도의 구조, 수송 배지의 산도, 특히 설치 장소를 고려해 맞춤 제작된다”라며 “고객과의 긴밀한 협업으로 설계되며 생산 시에는 우리가 모든 것을 측정한다고 말했다. 이어 ”매 초마다 8개 항목을 측정하며 플라스틱 두께와 용접점의 품질 등을 기록한다“라며 ”데이터 양이 정말 방대하기 때문에 인쇄하려면 5~10개의 보관용 판지 상자가 필요할 것”이라고 설명했다.
현재 고객들은 기록된 문서를 종이 인쇄본으로 받을지 디지털 방식으로 받을지 선택할 수 있다. 모든 데이터가 새로 구축된 산업용 네트워크를 통해 전송돼 데이터센터에서 수집되기 때문이다.
Meldgaard는 “고객과 함께 산업용 WLAN을 통해 테스트를 모니터링하고 제어한다”라며 “압력을 가하는 동안 아무도 해당 테스트 컨테이너 내부나 가까이 있을 필요가 없다는 뜻이며 혹시 모를 사고가 발생해도 사상자가 발생할 염려가 없다”고 설명했다.
구역 전체에 네트워크가 적용되고 있으며 해당 네트워크는 일반적인 사무실 IT장비로는 전송할 수 없는 대용량 데이터를 전송하도록 설계돼 있다. 지멘스는 대용량 데이터를 ms 단위 속도로 전송할 수 있는 시스템을 보유하고 있다.
사전 예방적 유지보수
산업용 네트워크에 연결된 모니터에는 몇 개 노드가 노란색인 것을 제외하고 대부분의 노드는 녹색 상태다. 노드 한 개라도 적색이 되면 즉각적인 대응이 필요하다. 이 시스템은 지멘스 네트워크 관리 소프트웨어인 Sinema Server로 모니터링 된다. Sinema Server는 효율적인 유지 보수가 가능하고 사용이 간편한 소프트웨어다.
지멘스의 Sinema Server는 다운타임을 줄이고 사전 예방적으로 유지보수를 계획할 수 있다. 특정 장치가 노란색으로 바뀌면 유지보수를 위해 해당 장치를 분해할 경우 다른 장치들이 어떤 영향을 받을지 도표를 통해 전반적으로 확인할 수 있다.
화이트 리스트를 작성해 특정부품을 교체해야 하는 경우 어떤 구성품을 사용해야 하는지 정확히 알 수 있다. 세부정보가 제공되는 실시간 진단과 도표를 통한 상황 분석, 케이블 색상 분류 덕택에 어떤 근무자라도 긴급 상황에 적절히 대응할 수 있으며 누군가 실수로 잘못된 케이블을 당기는 시행착오 상황이 발생할 가능성이 없다.
또한 Sinema Server 네트워크 관리 소프트웨어는 휴대용 장치에서 접근이 가능하며 필요 시 해당 담당자에게 경계가 발령되도록 설정할 수 있다. 특정 구성품이 60초 이상 응답하지 않을 경우 담당자에게 동시에 텍스트 메시지가 전송된다.
목록
