[인더스트리뉴스 최종윤 기자] Annie의 Bruges에서의 삶은 항상 팬케이크와 관련된 것은 아니었다. 1984년에 Annie가 임신 때문에 일을 그만두어야 했을 때, 팬케이크는 하나의 돌파구가 됐다.

현재 동생 Tom과 함께 사업체를 운영하고 있는 Annie의 딸 Sara는 “어머니는 이웃들에게 맛을 보게 하며, 완벽한 팬케이크 레시피를 찾을 때까지 주방에서 끊임없이 실험을 계속했다”면서, “이후 어머니는 Bruges 인근의 Dudzele에 있는 지역 제과점과 정육점에 자신의 팬케이크를 판매하러 다녔다”고 회상했다.

눈덩이 효과를 일으켜, 얼마 지나지 않아 Annie의 팬케이크는 편의점 진열대에 놓이게 됐고, 대형 슈퍼마켓 체인점에서도 찾기 시작했다. Sara는 “어머니는 국자로 같은 동작을 반복하며 베이킹 플레이트에 밀가루 반죽을 부었다. 사실상 어머니의 팔이 저희의 첫 번째 기계였던 셈”이라며, “하지만 어느 시점에 이르자 이와 같은 수작업은 더 이상 가능하지 않았고, 우리는 반자동으로 작동하는 회전형 기계를 만들었다”고 말했다.

정통 조리 방법, 정통적인 맛 구현이 과제

1995년, 그들은 Bruges의 한 산업 단지에 있는 부지를 구입할 기회를 얻게 됐다. 그곳에서 첫 번째 산업용 팬케이크 기계를 설치해 가동하기 시작했지만, 전통성을 유지하는 것은 어려운 과제였다.

Sara는 “그리들(griddle)을 사용해 조리하는 방법을 선택함으로써 정통적인 맛을 구현했다”면서, “적외선 기술을 사용할 때와 달리 팬케이크가 즉시 구워지기 때문에 반죽 속이 부드럽고 크림이 가득한 채로 맛있게 유지됐다”고 설명했다. 방부제나 색소 없이 자연 그대로의 천연 재료만 사용하는 레시피 철학 구현도 과제였다.

레시피 철학은 현재까지 그대로 적용된다. 이미 유기농 팬케이크 제품군까지 판매하고 있으며, 최초의 비건 팬케이크를 개발하고 있다. Sara는 맛이 완전해질 때까지 개발 작업을 계속할 것이라고 말한다. 처음에는 Brugues 전통 팬케이크의 산업 생산으로 시작했는데, 이제는 할로윈용 모티프 팬케이크와 같이 최신 트렌드에 맞춘 제품도 선보이고 있다.

완전한 자동화를 바탕으로 한 성장

8년 전에는 두 번째 생산 공장을 인수했다. Yummy Bakery는 불과 1년 반 전, 이 생산 공장을 활용해 팬케이크 생산 용량을 시간당 10,000개에서 22,500개로 늘렸다. 성장 곡선은 여전히 우상향을 그리고 있다. 지난해 매출도 25% 증가했다.

Sara는 “성장을 지속하기 위해서는 자동화와 디지털화를 더 이상 미룰 수 없었다”면서, “Yummy Bakery는 항상 신선한 제품만을 추구하기 때문에 생산된 제품은 모두 바로 출고된다”고 말했다.

이어 그는 “과거에는 필요한 모든 노하우를 알고 있는 훌륭한 팀을 통해 이를 관리할 수 있었지만 이제는 지식을 기술을 통해 확보하고 보존해야 한다”면서, “공정 안정성을 개선하고 직원을 위해 반복적인 작업을 최소화하는 완전한 디지털 흐름을 구축하는 것이 목표”라고 강조했다.

이를 위해 Yummy Bakery는 자동화 분야에 오랜 경험을 갖추고 있는 CTRL Engineering과 협력했다. CTRL Engineering의 Pieter Meseure 대표는 “자동화 생산라인의 목표는 무오류, 즉 오류가 전혀 발생하지 않는 것”이라며, “이윤 마진이 제한적이기 때문에 전체 공정에서 부정확성을 완전히 제거하는 것이 중요하다”고 말했다.

디지털화, 쉬운 목표부터 단계별 접근

Yummy Bakery와 CTRL Engineering 둘 다 기준을 높게 설정하기 원했지만, 작은 것부터 시작하기로 결정했다. Pieter Meseure 대표는 “상대적으로 쉬운 목표를 찾기 시작했다”면서, “즉각적인 수익을 창출해 디지털화의 다음 단계로 나아가는 데 필요한 더 많은 자원을 확보할 수 있는 방안을 모색했다”고 설명했다.

그렇게 설정된 첫 번째 과제는 팬케이크 무게의 안정성 부족 현상을 해결하는 것이었다. CTRL Engineering의 혁신 및 비즈니스 개발 담당 이사 Mathieu Dutré는 “과다 중량을 10% 줄일 수 있다면 수익에 어떤 효과가 있을지 궁금했다”며, “계산에 따르면 1년 안에 투자 회수를 달성할 수 있었다”고 전했다.

이전까지는 재료 투입이 공압적으로 이루어져 왔다. 작업자가 레시피에 따라 압축 공기 유량을 수동으로 조절해야 했다는 뜻이다. 따라서 호칭 중량이 500g인 팬케이크 한 팩의 무게가 500g과 560g 사이를 오갔다. CTRL Engineering은 가상 엔지니어링을 활용해 이 문제를 해결할 최선의 방법과 사양에 가장 적합한 하드웨어를 모색했다.

가상 센서로서의 서보모터

첫 번째 단계로 기계에 있는 노즐 네 개에 압력 제어 장치를 도입했다. Pieter Meseure는 “공기 유량이 모터 토크의 함수로 계산돼 조절된다. 제안된 중량 절감을 달성하기 위해서는 설정이 지속적으로 수정돼야 했고, 이를 위해 서보모터를 가상 센서를 사용해 폐루프 제어 시스템을 만들었다”고 말했다.

이어 그는 “또한 팬케이크 중량의 평균치와 추이를 모니터링하는 데 사용하는 저울에서 보내는 입력을 처리해 편차를 검출하고, 포장 라인 끝에 배치된 중량선별기에서 송신하는 데이터 또한 모델에 통합했다”고 전했다.

중단 없는 매끄러운 데이터 통합

측정된 데이터는 모두 CTRL Engineering이 자체적으로 개발한 클라우드 플랫폼에 통합된다. 이러한 방식으로 팬케이크의 중량 편차를 0.4g으로 줄였는데, 사실상 폐기되지 않은 원재료를 감안하면 7~8%의 절감 효과를 얻은 것과 같다. Mathieu Dutré는 “CTRL Engineering은 시간이 지남에 따라 0.1g의 편차를 달성할 수 있는 방법을 이미 모색하고 있다”고 부연했다.

작업자 입장에서는 해당 레시피를 클릭하기만 하면 되기 때문에 놀랍도록 간단하게 여겨진다. 하지만 이면에는 물리적 기계의 디지털트윈을 계산하기 위해 복잡한 알고리즘과 모델이 작동되고 있다.

Mathieu Dutré는 “결국 데이터 통합이 관건인데, Beckhoff의 PC 기반 제어 플랫폼 덕분에 하드웨어를 교체할 필요없이 소프트웨어를 통해 기능을 추가할 수 있었다”고 전했다. 이어 그는 “TwinCAT에서는 모든 종류의 시스템 및 데이터가 중단없이 매끄럽게 연결되기 때문에, 변화에 신속하게 대응할 수 있었다”고 강조했다.

생산 현장에서 Beckhoff CX5240 산업용 PC는 제어기의 역할을 수행한다. CP3916 컨트롤 패널 또한 이목을 끄는 요소다. Mathieu Dutré는 “스테인리스강은 식품 산업 어플리케이션에 완벽하게 딱 맞는 소재”라며, “Beckhoff에는 현장에서 필요한 모든 기능을 구현할 수 있는 기술이 갖춰져 있을 뿐만 아니라, 지식이 풍부한 지원팀도 항상 대기하고 있다”고 말했다.

단일 디지털 흐름으로 생산 공정 미러링

디지털 측면을 볼 때, 이는 Yummy Bakery 입장에서 빙산의 일각에 불과하다. 다음 단계는 무엇일까? Pieter Meseure는 “비전 기능을 추가함으로써 포장 라인 마지막 단계에서 품질 검사를 자동화할 수 있다”면서, “CTRL Engineering은 OCR 기능이 출시되기를 기다리고 있다”고 말했다.

이어 그는 “Beckhoff에서 이미 더 많은 폰트를 인식할 수 있도록 머신러닝 모델을 훈련시키고 있는 것으로 알고 있다”면서, “이는 두 번째 생산라인을 설치해 생산 용량을 추가로 50% 증설하는 데 사용될 것이다. 그런 다음 모든 생산 시설을 여기로 이전하고 완벽해질 때까지 공정을 반복해 나갈 것”이라고 말했다.

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