염색공장 디지털화 ‘유비쿼터스’ 척도
남창우
한국생산기술연구원
섬유소재본부/디지털가공팀

디지털 염색공장이란 단순히 자동화 설비를 바탕으로 염색공정의 무인화 및 자동화된 염 색공정을 달성하는 것이 아니라 염색기술과 설비에 대한 디지털화된 database를 관리하는 것이며, 이를 응용 및 분석함으로써 원하는 염색목표를 달성하는 진정한 디지털화 염색공장을 의미한다. 즉, 단위공정의 자동화가 아니라 전체 공정이 유기적 관계를 이루는 통합관리 system을 적용한 공장을 의미하는 것이다.

디지털 염색공장의 설비는 즉 기계공학과 디지털기술이 접목된 메카트로닉스 기술이라고 할 수 있다. 기존의 아날로그 방식의 염색공정은 단위공정간 개별구조로서 통합적인 관리가 불가능한 공정이라면, 디지털 방식의 염색공정은 통합구조로 변이된 것으로 모든 공정에 대한 모니터링과 쌍방향 통신이 가능한 형태를 말한다. 즉, 내부 혹은 외부환경(예, 인터넷 환경)에서 염색공정의 진행상황을 실시간으로 확인할 수 있으며 이를 통하여 현재 정보화기술이 추구하고자 하는 유비쿼터스(ubiquitous)의 실현이 가능한 공장을 의미한다.

디지털 염색공장은 자동화 설비뿐 아니라 이를 통합관리하는 Network 기술과 관련 S/W로 이루어지며, 예상되는 구성요소는 다음과 같다. 또한 디지털 염색공장의 체계도는

▲디지털 컬러 관리 시스템
쪾CCM(컴퓨터 컬러매칭) 시스템 및 샘플 정보등록 시스템

▲Network 가능한 실험실 및 현장 염색자동화 시스템
쪾실험실용 염료 및 조제 자동조액 장치
쪾바코드 시스템 : 공정출력, 처방발행, 염료계량, 검사시스템
쪾현장용 염료 자동공급, 용해장치 및 조제 자동공급장치
쪾중앙 통제형 자동화 염색/가공기

▲염색공정 및 색상관리 solution
쪾색상정보 database화 프로그램

▲모니터링과 공정분석이 가능한 시스템
쪾염색공정의 network, 물류 통합관리 프로그램
쪾처방, 데이터 관리 및 현장염색지시 프로그램

▲디지털공장과 고객간의 on-line database가 공유되는 디지털 솔루션으로 구성된다.


국외동향

선진국들은 갈수록 치열한 국가간의 경쟁력 우위를 확보하고자 디지털기술을 생산 및 기업경영에 적용하는 CIM(컴퓨터통합생산)기반 구축을 본격화 하고 있다. 디지털을 접목한 생산체제관리를 위하여 관련된 회사들이 모두 각자의 제품을 통합적으로 네트워크시킬 수 있도록 협력체제를 구성한 뒤 통합 solution으로 염색공장에 접목하고 있다.

이태리 Orintex사의 경우 생산공정 각 부분의 정보전송에 의해 각 기계와 원부자재를 정확하게 관리하고 실시간으로 모니터링함으로써 진정한 생산 관리 체제를 보급하고 있다.
독일의 Sholl-Then사의 경우 기존의 단순 염색기 제조 회사의 이미지를 벗어나 각종 서비스는 물론 컨트롤러, 염료계량장치, 분배시스템 등을 통해 염색공장 네트워크화를 추구하면서 제어 가능한 염색기와 함께 부수적인 각종 장치 및 솔루션을 제공하고 있다.


시스템 활용 시나리오

염색실험실 자동화와 색상관리 시스템이 구축된다면 현장에서 다음과 같은 활용을 예상할 수 있다.
먼저 업체 담당자가 디지털 염색공장의 관리서버에 접속하여 작업의뢰하면 거래처, 품명, order no., 색상, 샘플 spec. 등 기존 오프라인 방식과 동일한 내용을 온라인상에 입력한다.

염색공장에서는 database를 통해 의뢰자 혹은 업체정보 이력검색을 실시하고, 접수된 의뢰내용은 관리 시스템과 연결된 CCM으로 전송된다. 컬러매칭 담당자는 CCM 프로그램으로 의뢰색상의 염색처방을 계산하고 해당 업체의 특수 요청사항(샘플 특성, 견뢰도 등급 등)을 고려하여 처방을 확정한다.
확정된 처방 데이터를 관리시스템과 연결된 CCK(실험실용 자동조액장치)에 전송하고, CCK 구동 프로그램으로 조액, 시험염색을 실시한다. 일련의 진행과정은 모두 관리시스템으로 자동저장되어 실시간으로 진행현황 파악이 가능하다. 고객은 자신이 의뢰한 색상처방의 진행정도와 과정을 온라인으로 모니터링 가능하므로 색상처방 작업의 신뢰도가 향상된다. 색상처방이 완료되면 컬러, 처방<