강소 그룹 산하 레일 패드 공장의 자동화 및 저탄소 전환 프로젝트
고객 배경
중국 철도 액세서리 산업의 중추적인 제조업체인 장쑤 그룹 산하 레일 패드 공장은 오랫동안 고속 열차 및 EMU용 레일 패드 연구개발 및 제조에 주력해 왔습니다. 이 회사의 제품은 중국 전역의 여러 주요 철도 간선 건설에 널리 사용되고 있습니다. 고속철도 공급망의 중요한 지원 링크인 이 기업은 “철도 안전 보장 및 교통 건설 지원'이라는 원래의 열망을 고수하고 있습니다. 안정적인 제품 품질과 대규모 생산 능력을 바탕으로 오랫동안 수많은 철도 건설 프로젝트에 핵심 지원 서비스를 제공해 왔습니다. 국가 ”이중 탄소“전략의 발전과 고속철도 건설에서 제품 품질 및 배송 효율성에 대한 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 기존의 전통적인 생산 방식은 더 이상 개발 요구를 충족 할 수 없으며 병목 현상을 해결하기 위해 기술 업그레이드가 시급히 필요합니다.
프로젝트 개요
하이펑 팀은 장쑤성 그룹 산하 레일 패드 공장의 기존 생산 방식에서 파편화된 프로세스, 과도한 에너지 소비, 데이터 단절이라는 핵심 문제를 목표로 “완전 자동화된 폐쇄 루프 + 저탄소 전환 + 디지털 관리'라는 종합 솔루션을 맞춤화했습니다. 이 프로젝트는 지능형 통합 생산 라인을 구축하고, 저탄소 생산 기술을 업그레이드하고, 전 공정 디지털 관리 시스템을 구축하고, 업그레이드 공간을 확보하여 용량을 확장함으로써 기업이 개발 병목 현상을 극복하고 생산 효율성, 비용 관리, 품질 관리 및 산업 경쟁력의 전반적인 개선을 달성할 수 있도록 지원합니다. 궁극적으로 고품질 개발이라는 목표를 달성하고 고속철도 공급망에서 기업의 핵심 지원 위치를 공고히 합니다.
핵심 고객 고충 사항
01
연결이 원활하지 않은 파편화된 프로세스로 인해 배송 효율이 지연되는 경우
생산 라인은 배치, 주입, 경화, 테스트, 포장 등 5개의 독립적인 링크로 나뉩니다. 각 링크는 수동 이송 및 연결에 의존하기 때문에 인건비가 많이 소요될 뿐만 아니라 연결 효율도 낮습니다. 하나의 레일 패드는 자재 투입부터 완제품까지 여러 차례의 수작업 인계와 대기 과정을 거치므로 생산 주기가 길어집니다. 고속철도 프로젝트의 “대량 생산, 빠른 납품” 건설 리듬을 충족할 수 없습니다. 납품 지연은 프로젝트 진행에 반복적으로 영향을 미쳐 고객 협력에 숨겨진 위험을 초래했습니다.
02
지속적으로 높은 에너지 소비, 중복되는 비용 및 규정 준수 압력
“경화”의 핵심 공정은 높은 전력과 상당한 전력 소비를 가진 전통적인 전기 가열 경화 오븐을 채택합니다. 경화 링크의 연간 전기 요금만 해도 기업 총 전기 요금의 60% 이상을 차지하여 생산 비용이 크게 증가합니다. 한편, 국가의 “이중 탄소” 정책이 강화되고 환경 규정 준수 요구 사항이 점점 더 엄격해지면서 에너지 소비가 많은 생산 방식은 녹색 발전 방향에 부합하지 않습니다. 또한 기업이 환경 감사 압력에 노출되고 고속철도 공급업체 자격 갱신 신청에도 영향을 미칠 수 있습니다.
03
데이터 단절과 추적의 어려움, 품질 관리의 허점
전체 생산 공정에는 통합된 데이터 수집 및 관리 시스템이 부족합니다. 배치 용량, 경화 온도, 경화 시간, 제품 경도와 같은 주요 생산 데이터는 모두 수동 기록에 의존하기 때문에 데이터가 지연되고 오류가 발생하기 쉬우며 손실되기 쉽습니다. 제품 품질 문제가 발생하면 문제의 원인을 신속하게 찾을 수 없어 각 링크를 조사하는 데 며칠이 걸립니다. 이는 문제 해결의 효율성을 저하시킬 뿐만 아니라 부적격 제품의 시장 진입으로 이어져 기업의 브랜드 평판과 고속철도의 운영 안전에 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다.
하이펑의 솔루션
01
지능형 통합 생산 라인 구축으로 공정 연결 병목 현상 해소
“비용 절감, 효율성 향상, 노동력 절감'이라는 핵심 목표를 중심으로 ”전자동 배치-로봇 주입-항온 경화-온라인 테스트-자동 포장'의 지능형 통합 생산 라인을 설계 및 구축했습니다. 컨베이어와 지능형 이송 장비를 통해 다양한 링크 간의 원활한 연결이 이루어지며, 공정 전반에 걸쳐 수동 개입 없이 연중무휴 24시간 연속적이고 안정적인 운영이 가능합니다. 동시에 유연한 매개 변수 조정 인터페이스가 예약되어 있어 생산 모델을 신속하게 전환하고 다중 배치 및 다중 사양 주문에 효율적으로 대응하며 기존 프로세스의 “파편화, 속도 저하 및 혼돈”문제를 완전히 해결합니다.
02
저탄소 생산 기술을 업그레이드하여 에너지 소비와 비용을 원천부터 줄입니다.
기존의 고에너지 소비형 전기 가열 경화 오븐을 완전히 단계적으로 폐지하고 하이펑이 독자적으로 개발한 “폴리우레탄 반응 열 회수 경화 시스템'을 도입했습니다. 이 시스템은 생산 원료(폴리우레탄)의 반응으로 방출되는 폐열을 충분히 활용하여 경화 링크에 안정적인 열원을 제공하므로 추가적인 대규모 전력 소비가 필요하지 않습니다. 보조 폐열 재활용 장치를 설치하여 작업장 난방 또는 기타 보조 생산 링크에 사용되는 잉여 폐열을 회수하여 에너지의 캐스케이드 활용을 실현합니다. 이를 통해 에너지 낭비를 원천적으로 줄이고 기업이 친환경 생산 개념을 구현하는 데 도움을 주며 국가의 ”이중 탄소“ 전략에 부응할 수 있습니다.
03
제어 가능하고 추적 가능한 품질을 달성하기 위한 전체 프로세스 디지털 관리 시스템 구축
데이터 단절과 추적의 어려움이라는 문제점을 해결하는 데 중점을 두고 지능형 데이터 관리 플랫폼을 구축했습니다. 원료 비율, 주입 압력, 온도, 시간 등 주요 공정 파라미터를 5초마다 자동으로 수집하고 기록하여 각 레일 패드에 대한 전용 “디지털 신원 파일'을 구축합니다. 클라우드 스토리지와 빅데이터 분석 기술을 통해 전체 수명주기 관리와 제품 품질 추적이 실현됩니다. 문제 발생 시 근본 원인을 신속하게 찾아낼 수 있어 품질 관리를 위한 탄탄한 데이터 지원을 제공합니다.
04
효율성을 위한 용량 확장 및 업그레이드 공간 확보로 장기적으로 안정적인 개발 보장
기존 문제 해결을 기반으로 여러 개의 자동화 생산 라인을 동시에 추가하여 생산 능력을 크게 늘리고 고속철도 프로젝트의 대량 주문을 충족할 수 있는 능력을 확보합니다. 지능형 창고 연결용 인터페이스와 디지털 트윈 기술을 위한 애플리케이션 포트가 미리 예약되어 있어 “생산-창고” 통합 관리 및 생산 라인의 가상 시뮬레이션 최적화와 같은 후속 업그레이드를 위한 기반을 마련합니다. 이를 통해 2차 변환으로 인한 비용 낭비와 생산 중단을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
프로젝트 성과
효율성을 두 배로 높이고 전송 용량을 완벽하게 준수하는 폐쇄 루프 프로세스
지능형 통합 생산 라인은 다양한 링크 간의 원활한 연결을 실현하여 수동 이송 및 핸드오버를 완전히 대체합니다. 단일 레일 패드의 생산 주기가 40% 이상 단축됩니다. 생산 라인은 연중무휴 24시간 연속 가동할 수 있으며, 대량 주문의 배송 주기가 이전보다 절반으로 단축되어 고속철도 프로젝트의 “대량 생산, 빠른 배송'이라는 핵심 수요를 완전히 충족합니다. 프로젝트 시행 이후 단 한 건의 납품 지연도 발생하지 않았고 고객 협력 만족도가 크게 향상되었으며 장기적인 협력 관계가 공고해졌습니다.
저탄소 혁신의 놀라운 성과, 비용 및 규정 준수 압력의 이중적 완화
폴리우레탄 반응 열회수 경화 시스템과 폐열 재활용 기술을 통해 경화 링크의 에너지 소비를 65% 이상 줄이고 기업의 연간 총 전력 지출을 30% 줄여 생산 비용을 크게 절감했습니다. 한편, 기업의 탄소 배출 강도가 크게 낮아져 국가의 “이중 탄소” 정책 및 환경 준수 요구 사항을 완전히 준수합니다. 고속철도 공급업체 자격 갱신 신청을 성공적으로 통과하여 높은 에너지 소비로 인한 규정 준수 위험을 완전히 제거했습니다.
디지털 관리의 효과적인 구현, 종합적인 품질 관리
전체 프로세스 디지털 관리 시스템은 100%의 데이터 기록 정확도로 주요 생산 데이터의 자동 수집, 실시간 업로드 및 클라우드 저장을 실현합니다. 각 레일 패드의 “디지털 신원 파일'은 전체 수명 주기 추적을 지원하여 품질 문제를 찾는 데 걸리는 시간을 며칠에서 1시간 이내로 단축합니다. 제품 적격률은 99.8% 이상으로 향상되었습니다. 품질 관리 기능의 종합적인 업그레이드로 고속철도 공급망에서 기업의 핵심 지원 입지를 더욱 공고히 했습니다.
예약된 업그레이드 공간을 통한 용량 확장, 장기적인 개발을 위한 향상된 복원력
여러 개의 자동화 생산 라인을 추가한 후 기업의 생산 능력은 이전보다 120% 증가하여 초대형 배치 주문을 쉽게 수행할 수 있고 시장 수용 능력이 크게 향상되었습니다. 지능형 창고 연결 인터페이스 및 디지털 트윈 기술 애플리케이션 포트와 같은 예약된 업그레이드 공간은 기업이 “생산-창고” 통합 및 가상 시뮬레이션 최적화와 같은 더 높은 수준의 지능형 애플리케이션을 개발할 수 있는 기반을 마련합니다. 이를 통해 2차 혁신 비용을 효과적으로 절감하고 기업의 장기적인 발전의 안정성과 경쟁력을 크게 향상시킬 수 있습니다.
