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완전히 새로운 (가상) 세계

소량의 의약품 및 맞춤형 의약품에 대한 수요 증가에 부응해야 하는 생명공학 기업에 있어 "유연한 제조"는 주요한 접근 방식입니다. 모듈형 설계 개념과 모바일 기술 및 일회용 기술의 발전으로 인해 많은 기업들은 대규모 전용 생산 공장에서 여러가지 제품을 생산하고 민첩한 "미래 설비"로 전환하고 있습니다. 

일회용 기술은 놀라운 진전을 이룬 반면, 도전 과제와 위험에 직면하게 되었고 업계의 높은 규제 환경으로 인해 가중되었습니다.

일회용 설비, 모듈형 장비 및 운반 장치는 스위트 주변을 이동하거나 한 스위트에서 다른 스위트로 끊임없이 이동합니다. 작업자는 보다 다양한 작업을 완수하고, 프로세스 중에 정기적으로 개입하며, 제한된 제품 생산에 따른 압축 배치 사이클 시간에 대응해야 합니다.  

이처럼 급변하는 환경 속에서 제조업체는 자신들을 괴롭히는 다음과 같은 복잡한 문제에 직면하게 됩니다.

  • 각 스위트에 올바른 장비가 적시에 위치하려면 어떻게 해야 하는가?
  • 설비 전체에서 돌아다니는 수 십 개의 운반 장치를 효율적인 방식으로 추적하고 있는가?
  • 작업자의 오류를 최소화할 수 있는 방법은 무엇인가?

장비 검증 방법을 개선하고 오류 가능성을 줄이기 위해 자동화 시스템이 다양한 방식으로 사용됩니다. 그러나 이제는 일회용 기술에 내재된 위험을 줄일 수 있는 새로운 기술이 등장하고 있습니다.

약간의 가상/증강 현실

가상 현실(VR) 및 증강 현실(AR)은 카메라, 스캐너, 검증된 제어 전략과 함께 사용하여 전혀 새로운 차원의 위험 완화를 실행할 수 있게 해줍니다. 구체적으로, VR 및 AR은 작업자 수행 능력을 높이고 자산 관리 최적화에 도움을 줍니다.

또한 VR를 통해 수정할 시간이 아직 있는 설비 계획 시 인간 오류를 줄일 수 있도록 해줍니다. 새로운 기술은 건물 정보 모델링(BIM)을 가상 현실 경험으로 변환하여, 10 피트 표준 출입구가 있는 방에 대해 12 피트 스키드를 계획하는 등의 인간의 단순 실수를 찾아낼 수 있습니다.

운영 지식 개선

운영 관점에서 일회용 기술로의 전환은 결코 쉬운 작업이 아닙니다.

일회용 설비 작업자의 경우 전통적인 스테인리스 스틸 설비에서 경력을 쌓기 시작한 경우가 대부분입니다. 이러한 전통적인 설비에서는 자동화 수준이 높으므로 작업자는 일회용 기술 도입으로 인해 발생할 수 있는 위험에 대해 명확하게 이해하지 못할 수 있습니다.

운영 지식의 개선은 매우 중요한 목표입니다. 그러나 이에 대한 교육 프로그램이 부족한 경우가 많습니다. 표준에 입각한 교육 프로그램에서 실제의 생산 현장 시나리오를 그대로 반영하기는 어렵습니다.

VR과 AR 기술을 함께 사용하면 설비 가동이 시작되기 이전에 작업자는 미리 생산 환경과 제조 프로세스를 경험할 수 있습니다. 그리고 이러한 기술은 프로세스 운영이 시작되면 장비 간 상호작용을 단순화해줍니다.

경험(Doing)을 통해 배우십시오. 보여줌(Showing)을 통해 배우십시오.

최신 기술은 어떠한 방식으로 운영을 개선하고 있을까요? 간단히 말씀드리자면, VR과 AR로 인해 작업자는 직접 수행하고 보여줌을 통해 학습할 수 있어 위험이 최소화되고 있습니다.

예시: VR을 통해 작업자는 교육 과정에서 실제 방식과 유사하게 생산 환경과 프로세스를 경험하고 익숙해질 수 있습니다. 작업자는 가상 현실 속에서 실제 같은 생산 스위트를 둘러보고 프로세스 스키드, 튜브 용접 시스템 및 기타 장비가 어디에 위치하는지 정확히 확인한 후 프로세스에 대해 단계 별로 배울 수 있습니다. VR은 실제 세계의 경험을 그대로 재현함으로써 공장 직원들이 더욱 효율적으로 운영을 준비할 수 있게 해줄 뿐 아니라 잠재적인 문제의 조기 식별에도 도움을 줍니다. 

생산이 시작된 이후 AR은 매우 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 업스트림 프로세스에서 바이오리액터가 50개의 연결을 관리해야 하며 각 연결에는 여러 단계가 필요하다고 가정해 보겠습니다. 일반적으로 작업자는 관리운용절차(SOP)를 통해 단계별로 작업한 다음 전자 서명을 통해 각 단계가 수행되었음을 확인합니다.

일부 절차 및 방법에는 제품 전환을 안내하는 시각적 도구가 포함되어 있지만 방대한 양의 연결 및 속도가 필요함에 따라 이를 진행하는 중에 오류가 발생할 가능성이 매우 높습니다.

이제 AR이 프로세스를 안내하는 시나리오를 상상해 보겠습니다. 작업자는 AR 헤드폰 또는 태블릿을 사용하여 실제 장비에 가상으로 겹쳐서 보여지는 연결 지침을 동시에 볼 수 있습니다.

지침과 시각적 단서 간의 상관 관계를 파악하는 대신, 연결이 되어야 하는 곳이 정확하게 "보여짐"으로써 이를 보고 작업자는 직접 연결을 "수행"합니다.

카메라, 바코드 스캐너 또는 RFID 기술을 통해 수동 연결에 대한 확인 뿐만 아니라 장비 및 운반 장치 선택에 대한 확인이 가능합니다. 또한 전자 서명을 자동으로 배치 기록에 추가하여 규정 준수를 도모할 수 있습니다.

이 같은 기술은 또한 기존의 HMI 단말기가 없는 스위트에서 모바일 장비의 오류 탐지 기능을 개선합니다. AR 헤드셋을 착용한 유지보수 기술자가 장비의 한 부분을 단순히 보기만 함으로써 알람이 발생한 곳을 찾을 수 있다고 상상해 보십시오. 이는 여러분이 생각하는 것보다 훨씬 가깝게 현실로 다가와 있습니다.

얼마나 가까이 다가와 있을까요? this eBook을 살펴보고, 제조 일관성을 개선하고 궁극적으로는 더 많은 생명을 구할 수 있는 치료법 개발을 촉진하기 위해 생물약제학 회사에서 어떠한 방식으로 현대 기술을 적용할 수 있는지 자세히 알아보십시오. 


Trevor Vandermeer
Trevor Vandermeer
Lead Process Control Engineer, Life Sciences, Rockwell Automation
Trevor Vandermeer
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