적용분야

한 국제 아이스크림 제조사는 초콜릿 분사 공정의 품질을 향상시키고 아이스크림 콘 생산 라인 전체를 자동화하고자 합니다. 전 세계 20개국 이상에서 사업을 운영하는 이 회사는 클래식 콘부터 컵형(텁) 제품에 이르기까지 다양한 아이스크림 제품을 공급하는 선도적인 글로벌 유통업체입니다.

자동화된 아이스크림 콘 생산 공정에서는 설비가 대량의 혼합물을 배합하여 일관된 품질을 유지합니다. 산업용 냉동 설비는 연속적이고 효율적인 냉동 공정을 보장합니다. 특수 장비는 냉동된 혼합물을 콘 형태로 성형하며, 다른 장비는 초콜릿이나 크림과 같은 추가 재료를 콘 위에 뿌리거나 내부에 주입합니다. 자동화된 품질 관리 시스템은 각 아이스크림 콘이 형태, 크기, 식감, 풍미 기준을 충족하는지 확인합니다. 마지막으로 자동화 시스템이 고속으로 아이스크림 콘을 용기나 포장재에 포장합니다.

생산 과정에서 많은 콘은 액체 초콜릿으로 코팅되며, 이 코팅 공정 중에는 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 생산 중 코팅 공정에서는 여러 가지 이상 상황이 나타날 수 있는데, 기계 설정이 잘못될 경우 분사 압력이 낮아져 초콜릿이 충분히 도포되지 않을 수 있습니다. 또한 재료가 쌓이면서 노즐이 막히면 초콜릿이 일부만 분사되거나 아예 분사되지 않는 문제가 발생할 수 있습니다. 온도 변동 역시 초콜릿 코팅의 품질과 최종 제품의 전반적인 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 문제들은 높은 불량률로 이어져 상당한 폐기물 발생과 생산 비용 증가를 초래합니다. 따라서 이러한 문제를 신속하게 감지하고 대응하기 위해 자동화된 품질 관리 시스템이 필수적입니다.

품질 기준을 충족하지 못한 제품은 일반적으로 폐기물로 처리됩니다. 1.5초마다 아이스크림 콘 1개를 생산하는 기업에서 불량품을 발생시키는 기계 고장은 매우 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 생산된 아이스크림 중 단 1%만 기준에 미달하더라도, 시간당 24개의 불량품이 발생하게 됩니다. 이를 24시간 기준으로 환산하면 하루에 총 576개의 아이스크림이 폐기되는 셈입니다. 어떤 기업도 이러한 수준의 낭비를 감당할 수는 없습니다.

이 첨단 시스템은 Optris Xi 400 열화상 카메라를 DewesoftX 소프트웨어와 원활하게 통합하여 활용합니다. 적외선 카메라는 Dewesoft Optris 플러그인을 통해 연결되며, 이 소프트웨어 모듈은 Xi 400을 비롯해 PI 400i, PI 640i 모델 등 다양한 Optris 열화상 카메라를 위한 종합적인 데이터 시각화, 분석 및 저장 기능을 제공합니다. 본 시스템은 특히 초콜릿 분사 공정의 효율성을 시험·검증하는 데 중점을 두어, 제품 품질을 크게 향상시키고 공정 전반의 자동화를 실현합니다.

이 시험에는 해상도 302 × 288 픽셀의 단일 열화상 카메라가 사용됩니다. 카메라는 생산 라인 상부의 높은 위치에 설치되어, 한 번에 여섯 개 콘 라인 중 한 줄의 초콜릿 분사 품질을 분석하는 데 필요한 핵심 데이터를 수집합니다. 렌즈는 하향으로 향해 웨이퍼의 가장자리와 내부 영역을 촬영함으로써, 정밀하고 신뢰성 높은 데이터 수집을 가능하게 합니다.

DEWESoft 솔루션은 평균 최대 온도값과 최소 온도값을 기록하고 이를 비교합니다. 최대값이 지나치게 낮고 최소값이 너무 높게 나타날 경우, 이는 초콜릿 분사가 고르지 않거나 노즐에 문제가 있음을 의미합니다. 시스템은 아이스크림 콘의 현재 온도 값을 지속적으로 측정하고 비교함으로써 기준에 미달하는 제품을 감지합니다. 이후 생산 공정 내에 설치된 특수 장비가 이러한 불량 제품을 자동으로 제거하여, 높은 제품 품질 기준을 안정적으로 유지합니다.

Optris Xi 400 열화상 카메라는 파이로미터 수준의 내구성과 적외선 카메라의 고급 기능을 결합한 견고하고 컴팩트한 설계를 갖추고 있어 본 적용 사례에 선택되었습니다. Optris 적외선 카메라는 빠르고 신뢰성 있는 온도 모니터링이 요구되며, 경보 발생이나 생산 라인 자동 정지와 같은 후속 동작을 트리거해야 하는 시스템 솔루션에 매우 적합합니다.

이 카메라들은 소형이면서도 견고하고 유연하게 적용할 수 있어, 다양한 액세서리와 함께 사용할 경우 가혹한 산업 환경에서도 안정적으로 운용할 수 있습니다. 또한 기존 공정과 애플리케이션에 손쉽게 통합할 수 있다는 장점이 있습니다.

DEWESoft는 포괄적인 데이터 시각화, 분석 및 저장 기능을 제공하는 고급 DewesoftX 소프트웨어를 기반으로 아이스크림 생산 라인의 자동화에 활용됩니다. 이 소프트웨어는 Optris Xi 400 열화상 카메라와 원활하게 통합되어, 정밀한 온도 모니터링과 제어를 가능하게 합니다. 이러한 통합을 통해 초콜릿 분사 공정에서 발생하는 이상을 실시간으로 감지하여 일관된 제품 품질을 보장할 수 있습니다. 견고하면서도 사용이 간편한 이 솔루션은 자동화 수준을 높이고 예지 정비 및 공정 최적화를 지원함으로써, 폐기물을 크게 줄이고 운영 효율을 향상시킵니다. 또한 기존 시스템에 대한 높은 호환성 덕분에 본 적용 사례에 이상적인 선택이 됩니다.