회로도를 직접 그리지 않고 자동 생성

독일 부헨(Büchen)에 위치한 JM Hardwarekonzepte GmbH는 최근 복잡한 프로젝트를 하나 마쳤다. 이 프로젝트는 이스라엘 소재의 한 유제품 기업을 위해 회로도 17000 페이지 분량의 전기 설계를 수행하는 일이었다. 이 프로젝트에서 JM은 EPLAN Electric P8과 회로도 생성 도구 EEC One로 업무량을 절감했다.  플랜트 설계 서비스 기업인 JM Hardwarekonzepte GmbH은 함부르크(Hamburg)에서 남쪽으로 50km 가량 떨어진 부헨(Büchen)에 본사를 두고 있다. 이 기업은 프로세스 설계 시스템을 전기 설계하는데, 주로 낙농업 혹은 식음료 산업용 시스템, 환경 시뮬레이션 플랜트, 공항의 탱크 시스템 등에 대한 프로젝트를 수주한다. JM에게는 지속적으로 프로젝트를 의뢰하는 장기 고객들이 많다. 유제품, 과일 음료, 식품 원자재용 플랜트 설계 우수 기업인 GEA Group AG의 GEA TDS GmbH도 그 오래된 고객 중 하나이다.

대규모 프로젝트: 유제품 생산 시설을 새롭게 설계

GEA TDS는 이스라엘 기업인 Central Bottling Co.(CBC)로부터 이스라엘 Netivot에 세워질 대규모 유제품 생산 시설을 설계 및 구축해달라는 의뢰를 받았다. GEA TDS는 JM에게 이 시설의 전기 설계를 요청하였다. 상무이사이자 JM 창립자인 Jürgen Möller은 말했다. “예전에 저희는 이보다 큰 규모의 프로젝트를 성공적으로 마쳐 좋은 인상을 남긴 적이 있습니다. 그 때는 엑셀 회로도 생성기로 작업을 했었고 합리적인 비용으로 뛰어난 결과를 창출했죠. 저희 회사의 자동화 수준이 높기에 가능했습니다.”

타이트한 일정 – 기존 장치들의 통합

이 프로젝트를 특히 수행하기 어려웠던 이유는 회로도가 15000 페이지나 될 만큼 그 규모가 컸기 때문만은 아니다. 4달이라는 짧은 기간에 프로젝트를 마쳐야 하는 점도, 여러 지역에 흩어진 고객의 기존 장치들을 통합하는 점도 이 프로젝트를 어렵게 만들었다. 이처럼 복잡한 프로젝트를 수행하려면 전기 설계에 아주 정밀한 구조가 필요했다. 또한 서비스 기사들은 오류가 발생했을 때 필요한 도면을 EI&C 현장에서 빠르게 찾을 수 있어야 한다고 강조하였다. 그래서 JM의 기획자들은 EN 81345-1에 따른 샘플 회로도를 제작하여 간단한 기능과 위치 검색기를 탑재하였다. 그리고 GEA TDS의 프로세스 설계 도면이 유사한 구조를 가진다는 사실을 이용해 서비스 기사들에게 샘플 회로도를 배포하였다.

프로젝트 초기: 매크로 생성

프로젝트 첫 주, JM은 사용할 수 있는 문서들을 아직 못 받은 상황이었다. JM의 설계자들은 이 기간동안 모든 I&C 위치 타입에 관한 EPLAN 매크로를 생성하였다. 그리고 EEC One을 사용해 변수들을 정의하였다. Jürgen Möller는 말했다. “GEA TDS가 저희에게 EI&C에 관한 재료 명세서를 전부 주었고, 저희는 재료 명세서에서 전기기술적으로 관련이 있는 항목들을 추려 EEC One에 통합했습니다. 이 데이터가 기반이 되어 모든 EI&C 위치에 알맞은 매크로를 수작업없이 자동으로 할당할 수 있게 되었습니다.”  비슷한 방식으로 설계자들은 변수들 간의 논리 연결을 찾았고 이들을 자동으로 엑셀에 연동하였다. “밸브 터미널에 있는 채널은 언제나 같은 PLC 주소 오프셋, 공기 연결, 비트 수를 가집니다. 만약 프로젝트가 구조화되어 각 밸브 배출구에 피드백 입구가 만들어지게 되면 인풋에 대한 의존도가 자동적으로 밸브 터미널에 맞게 조정됩니다.” 유제품 플랜트에 필요한 모든 전기 설계 매크로들은 모두 완전 자동화 방식으로 설계되어 사람이 조정할 필요가 없다. 사람의 손이 필요한 부분은 전력 캐비닛의 안전 차단 파트로 신호를 한 케이블로 모으기 위해 약간의 추가 작업을 해야 한다. 

ECC One에서 섹션별로 설계를 수행

메인 설계는 엑셀 리스트를 채우면서 완성되었다. Jürgen Möller가 말했다. “저희 측의 노련한 전문가 Branko Dimcevski는 GEA TSD 데이터와 도면을 사용해 개별 필드 캐비닛 및 필드 버스 시스템에 EI&C 위치를 지정했습니다. 그는 초기에는 설계에 투입되었다가 나중에는 현장 작업 수행을 맡았습니다. 그는 엑셀의 다양한 필터 기능을 활용해 효율적으로 설계 작업을 마쳤죠.” JM은 프로젝트를 여러 섹션으로 나누어 순서대로 처리했다. 한 섹션에서 작업이 끝나면 관련 엑셀 파일이 다음 워크스테이션으로 전송되었다. 그 곳에는 PLC 시작 주소, 버스 스테이션 번호, 참조 지시기 등 PLC에 관한 데이터들이 모였다. 다른 워크 스테이션에서는 필드 캐비닛을 위한 엑셀 리스트들이 작성되었다.  

17,500 페이지의 회로도  

실제 회로도 생성 작업은 네 번째 EEC One 워크스테이션에서 이루어졌다. 다른 EPLAN 워크 스테이션에서는 테스트가 진행되었고 필드 캐비닛이 완성되었다. 전원 캐비닛에는 파라미터들이 많이 있어 조립이 쉽지 않았으나, 적어도 드라이브의 실제 회로도들은 다 만들어졌고 제품과 케이블 단면도도 출력에 따라 추가할 수 있는 상태가 되었다. 제어 캐비닛 제작을 단순화하기 위해 모든 필드 캐비닛은 기계적 측면에서는 동일하게 제작되었고 회로도에 따라서 각자 다르게 장비가 갖춰졌다. 그리고 EPLAN Pro Panel 소프트웨어로 3D 설계를 해 보안 수준과 정확도를 높였다.  JM 설계자들은 EPLAN Electric P8의 다용도 필터 옵션을 사용해 생산 서비스 제공자에게 맞춤 회로도를 전송했다. 설계와 문서화를 거쳐 전체 프로젝트의 회로도는 총 17,500 페이지 가량이 되었다. Jürgen Möller는 말했다. “제가 아는 한 이 프로젝트 전체를 하드카피로 출력한 적은 없습니다. 저희는 고객들과 관련 시설에 PDF 파일로 전자 문서들을 제공했고 드롭박스(Dropbox)를 통해 EPLAN View의 프로젝트 파일들을 전송했습니다.” 

원거리에서 관리 및 교육을 진행 

독일 부헨(Büchen)에 있던 JM의 기획자들은 스카이프(Skype)과 팀 뷰(Team View)를 사용해 이스라엘의 공사 현장과 꾸준히 소통하였다. 조립을 위한 교육과 유지보수 인력에 대한 관리도 원거리에서 이루어졌다. 이에 더해 JM은 2개의 루프로 최신 문서를 계속 업데이트하였다. Jürgen Möller가 말했다. “JM을 위해 개발된 프로그램으로 GEA TDS의 과거 부품 명세서와 새 부품 명세서를 비교해 작은 차이도 놓치지 않았습니다. 그 프로그램으로 저희는 수정사항, 위치 변경을 검토하고 수정을 가했습니다. GEA TDS의 설치 관리자는 공사 현장에서 어떤 변화가 생기면 바로 엑셀 리스트에 입력을 했습니다. 그러면 저희는 ECC One에서 회로도를 고쳐 현장에 보냈습니다.” 

플랜트 확장을 위한 사후 프로젝트

2014년 다른 플랜트들에 있던 장치들을 대량으로 새 플랜트로 가져온 뒤 이 프로젝트는 종료되었다. 현재 사후 프로젝트들이 진행되고 있는데, GEA TDS는 이미 플랜트 확장을 JM의 기획자들에게 요청한 상황이다. 플랜트 확장은 플랜트 설계 초기 단계부터 고려된 사항이었다. GEA TDS가 실제로 사후 프로젝트들을 요청한 것은 GEA TDS가 얼마나 JM Hardwarekonzepte의 프로젝트 결과에 만족했는지를 보여준다. Jürgen Möller 또한 JM이 흠 잡을 데 없이 완벽하게 전기 설계를 수행해온 과정을 높이 평가하였다. “EEC One이 없었다면 이 프로젝트를 소화하지 못했을 겁니다.” 

설계 프로젝트 범위에 관한 통계 수치