프로젝트 200+ CPM: 아르헨티나의 화재 안전 분야 선도기업을 위한 완전 자동 고속 에어로졸 충진 라인 개발

화재 안전 제조라는 고위험 생태계에서 "생산 능력"은 곧 "생존"을 의미한다. 새로운 규정이나 시급한 안전 수요로 인해 시장 수요가 급증할 경우, 가장 빠르게 신뢰성 있고 고품질의 제품을 공급할 수 있는 제조업체는 단순히 계약을 따내는 것을 넘어서 시장을 장악하게 된다. 반면, 지연은 브랜드 평판에 치명적일 수 있다.

최근 고객사는 아르헨티나 소화기 및 안전 에어로졸 시장에서 압도적인 입지를 차지하고 있었지만, 상황은 이미 중요한 전환점에 다다랐습니다. 브랜드 영향력이 남미 전역에서 급속도로 확장되고 있었으나, 생산 현장은 여전히 과거에 머물러 있었습니다. 노후된 직렬 기계와 분산된 반자동 공정에 의존하면서, 최대 생산 속도는 겨우 분당 60개(캔/분, CPM)에 그쳤습니다. 이 생산 병목 현상은 치명적이었고, 잠재적 수익을 사실상 손실하는 결과를 초래했습니다. 대량 주문을 거절하거나 지연 납품에 따른 벌금을 감수해야 하는 상황이 계속된 것입니다. 판매 가능성과 제조 현실 사이의 격차는 매일 더 벌어지고 있었습니다.

그들에게 필요한 것은 단순히 공백을 메울 새로운 기계가 아니었습니다. 완전한 제조 혁명이었다 .

이 사례 연구는 Aile Automation 당사가 나서서 종합적인 해결책을 설계했습니다. 우리는 완전 자동 고속 에어로졸 충전 라인 , 분당 200개(CPM)의 지속적인 작동이 가능한 거대한 시스템을 제공했습니다. 200 CPM. 그러나 속도만으로는 절반의 승리에 불과했습니다. 이 프로젝트는 두 가지 중대한 엔지니어링 난관에 직면했습니다:

• 엄격한 안전 규정: 해당 제품은 고도로 인화성인 LPG 추진제를 사용했습니다. 당사 팀은 최고 등급의 폭발 방지 시스템, 가스 감지 센서 및 비상 환기 프로토콜을 통합하여 초고속 운전가 안전성을 해치지 않도록 보장했습니다.

• 복잡한 공장 레이아웃: 고객의 기존 시설은 유연성이 없고 비표준적인 배치로 인해 표준 직선형 라인을 수용할 수 없었습니다. Aile의 엔지니어들은 비용이 많이 드는 공장 확장을 요구하지 않으면서도 물류 흐름을 극대화하는 맞춤형 고효율 공간 구조를 설계했습니다.

노동 집약적 60 CPM 공정에서 완전 자동화된 200 CPM 생산 시스템으로 전환함으로써, 고객사는 단순히 생산량을 세 배 늘리는 것에 그치지 않고 개별 제품당 노동 비용도 크게 절감했습니다. 오늘날 이 기업은 수요에 단순히 대응하는 것을 넘어 아르헨티나 시장의 흐름을 주도하고 있습니다.

1. 과제: "삼중 제약" 엔지니어링

고객사가 Aile Automation에 접근했을 때, 우리는 이를 "삼중 제약"이라고 부르는 상황에 직면하게 되었습니다. 이는 세 가지 상충되는 요소가 프로젝트를 극도로 어렵게 만드는 경우입니다.

A. 속도 요구사항 (분당 200개, 200 CPM)

고객사는 기존의 분당 60개에서 분당 200개 캔(200 CPM) 분당 200개로의 도약을 요구했습니다. 에어로졸 충진 분야에서 이는 '표준'과 '엘리트'를 나누는 기준선입니다. 분당 200캔의 속도에서는 액체 튀김이나 캔의 전도 없이 선형 머신이 따라가는 것이 물리적으로 불가능합니다. 유일한 해결책은 스타 휠(Star-wheels)을 통해 캔을 제어하여 매끄럽고 고속으로 처리할 수 있는 로터리(터렛) 기술 로의 전환입니다.

B. 공간 제약 (U자형 배치 필요성)

일반적으로 높은 속도는 긴 라인을 필요로 합니다. 표준 고속 라인은 보통 30~40미터까지 길게 형성될 수 있습니다. 그러나 아르헨티나에 위치한 고객사의 시설은 구조용 기둥과 기존 벽체로 인해 직선 라인 설치가 불가능했습니다. 따라서 제한된 공간 안에서도 높은 생산성을 실현해야 했습니다.

C. 안전의 역설 (화재 진압 제품 내 LPG)

제품이 소화제임에도 불구하고, 이 특정 에어로졸 형태에 필요한 추진제는 LPG(액화석유가스) 입니다. 이는 상당한 엔지니어링 과제를 발생시켰습니다. 즉, 완전히 폭발 방지가 보장되어야 하는 공장 내에서 고속으로 고도로 가연성인 가스를 취급해야 했습니다.

2. 해결책: 맞춤형 U자형 일괄 이전 생산라인

공간적 제약을 해결하기 위해 Aile의 엔지니어링 팀은 기존의 직선형 레이아웃을 포기했습니다. 대신 Auto-CAD를 활용하여 정교한 U자형 컨베이어 시스템 .

그림 1: 공장 공간을 최적화하는 맞춤형 U자형 레이아웃 설계.

• 구역 A (준비 구역): 캔 공급 및 세척.
• 존 B (액체 충진 및 밸브 작업): 고속 로터리 구간.
• 존 C (위험 구역): LPG 충진을 위한 특수한 독립형 방폭 구조의 공간.
• 존 D (마감 공정): 물속 테스트, 건조, 라벨 부착 및 포장.

엔지니어의 메모: u자 형태는 단순히 공간 절약을 위한 것이 아니라 운영자의 작업 흐름을 고려한 설계입니다. 생산 라인을 굽힘으로써 한 명의 운영자가 피딩 스테이션과 포장 스테이션을 모두 시각적으로 감시할 수 있게 되어 이동 거리를 크게 줄일 수 있었습니다.

3. 심층 분석: 핵심 장비 구성

안정적인 분당 200 사이클(CPM)을 달성하기 위해 라인 내 모든 기계는 완벽하게 동기화되어야 합니다. 어느 한 공정에서 병목이 발생하면 전체 시스템이 느려지게 됩니다. 다음은 라인의 '심장과 영혼'이라 할 수 있는 장비들의 기술적 분석입니다.

단계 1: 고속 병 정렬기

속도의 기반. 분당 200개(CPM)의 속도에서는 수동 투입이 불가능합니다. 따라서 우리는 고속 폭발 방지형 정렬기 .

• 용량: 분당 200~250개(CPM) 용량으로 설계됨.
• 메커니즘: 벌크 캔을 정렬하고 컨베이어 위에 부드럽게 배치하기 위해 원심 리프팅 플레이트를 사용합니다.
• 혁신: 사전 인쇄된 알루미늄 캔의 긁힘을 방지하기 위해 정렬 디스크에 폴리머 라이닝을 추가하였습니다. 이는 구형 금속 대 금속 정렬기에서 흔히 발생하는 문제입니다.

단계 2: 핵심 장비 — 12헤드 로터리 액체 충진기

고속에서도 정밀한 충진. 라인에서 가장 중요한 장비입니다. 발포성 또는 점성이 있는 소화액을 고속으로 충진하기 위해 우리는 자사의 제품을 적용하였습니다. 고속 12헤드 로터리 액체 충전기 .

• 로터리 타렛 시스템: 정지-운동 방식의 리니어 충전기와 달리, 이 기계는 회전하면서 충전합니다. 12개의 개별 충전 노즐이 움직이는 캔을 따라가며 충전 시간 창을 최대화하여 정확도를 보장합니다.
• 정확성: ±1% 충전 오차.
• 캔 없음-충전 없음: 첨단 센서 시스템이 스타휠 포켓에 캔이 없는지를 감지하고 즉시 해당 노즐의 배출을 차단하여 소중한 원자재를 절약합니다.

단계 3: LPG 안전 시스템 및 로터리 가스 충전기

안전과 성능의 만남. 추진제가 LPG 이므로, 안전은 선택이 아닌 필수입니다. 이 기계는 맞춤형으로 제작된 내부에 설치됩니다 내폭발성 실 .

• 듀얼 모드 설계: 이 라인은 표준 소화기에 사용되는 질소(Nitrogen)와 다목적 에어로졸에 사용되는 LPG를 모두 처리할 수 있도록 설계되어 향후 유연성을 제공합니다.
• 10-헤드 로터리 가스 주입: 진공 상태 제거 및 가스 주입을 원활한 사이클로 수행합니다.
• LPG 압축기 시스템: 전용 부스터 펌프가 외부 탱크 압력 수준과 관계없이 안정적인 추진제 압력을 유지합니다.

단계 4: 품질 보증 — 물속 테스터

제로 결함 정책. 압력 용기의 경우 누출은 안전사고로 이어질 수 있습니다. 모든 캔은 누출 여부를 확인하기 위해 따뜻한 물에 담가 검사합니다.

5단계: 맞춤형 L자형 노즐 삽입

특수 형상에 대한 맞춤화. 고객사는 고유한 "L자형" 분무 노즐을 사용합니다. 일반 기계의 경우 비정형 액추에이터로 인해 자주 막히는 문제가 발생합니다.

• 로봇 피크앤플레이스: 우리는 이러한 어려운 노즐을 200 CPM에서 신뢰성 있게 정렬하고 삽입할 수 있도록 특수 진동 피더 볼과 메커니즘을 설계했습니다.
• 듀얼 헤드 라벨링: 생산 속도를 유지하기 위해 라벨링 공정에는 두 명의 운영자가 배치되어 기계 중단 없이 신속한 라벨 롤 교체가 가능하도록 합니다.

4. 운용 효율성: 투자수익률(ROI) 계산

이 생산라인의 진정한 가치는 단지 기계 장비에 있는 것이 아니라 운영 경제성 .

• 속도: 분당 60개에서 분당 200개 캔(200 CPM) (330% 성장).
• 직원: 단지 4명의 운영자 (캔 충진, 가스실 모니터링, 라벨링 A 및 B).
• 작업 비용: 70% 감소 생산 당 단위.

계산: 생산량을 3배로 늘리면서 인력을 줄임으로써 고객사는 투자 비용 회수(ROI)를 14개월 이내에 달성할 것으로 예상됩니다 .

5. 공장 수락 시험(FAT) 및 납품

아르헨티나로 출하하기 전, FAT 동안 라인을 연속적으로 4시간 가동했습니다. 그 결과는? 정지 현상 없음, 충전 편차 1.5g 이내, 고속에서도 원활한 작동.

고객의 피드백은? "속도는 기대했지만, 이렇게 부드러운 작동은 예상하지 못했습니다. 기계가 스위스 시계처럼 작동하네요."

6. 왜 Aile 오토메이션을 선택해야 할까요?

이 프로젝트는 Aile이 복잡한 에어로졸 프로젝트에서 선호되는 파트너인 이유를 보여줍니다:

1. 엔지니어링 유연성: 실제 상황에 맞게 레이아웃(예: U자형)을 조정합니다.
2. 안전 우선: LPG 및 폭발 방지 시스템에 대한 전문 기술 보유.
3. 턴키 책임: 압축기부터 포장 테이블까지, 모든 장비를 공급합니다.

생산성을 업그레이드하시겠습니까?

생산 라인이 성장을 저해하는 병목 공정이 되지 않도록 하십시오.

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