Georgia-Pacific, AWS를 사용한 공정 최적화를 통해 매년 수백만 달러의 비용 절감

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북아메리카 전역의 Georgia-Pacific 제조 시설에서는 매일 수백 개의 제지 및 티슈 모 롤을 생산합니다. 제지 생산은 섬세하고 복잡한 작업으로, 모 롤을 제조하는 동안과 대량 모 롤을 소비자용 욕실 제품이나 티슈 제품으로 제조할 때 찢어짐이나 파손이 발생할 수 있습니다. 찢어짐이나 파손이 빈번하게 발생하면 제지 기계 및 제조 라인에서 가동 중단 시간이 발생하여 Georgia-Pacific에 라인당 연간 수백만 달러의 비용이 발생할 수 있으며 이는 제조 라인을 150개 이상 보유하고 있는 회사에 부담스러운 금액일 수 있습니다. 이 회사의 IT/디지털 혁신 부문 부사장인 Steve Bakalar 씨는 "높은 기계 가동 시간을 유지하는 것은 매우 중요하며 이는 롤이 파손되는 이유를 제대로 파악할 수 있어야만 가능합니다."라고 말합니다.

그러나 필요한 통찰을 얻기는 어려웠습니다. 재료 품질, 수분 함량, 온도, 기계 보정 및 기타 기능에 대한 데이터의 수집 및 분석을 위해 서로 다른 소스에 의존하고 있었기 때문입니다. 게다가 사이트마다 소규모의 전문가 팀이 각 사이트의 고유한 기계 및 공정에 대한 지식을 보유하고 있었습니다. Bakalar씨는 “이들 전문가들은 머지 않아 은퇴하고 그들이 보유하고 있는 지식도 함께 떠나게 됩니다.”라고 전합니다. Georgia-Pacific은 새로운 데이터 통찰력을 얻고, 더 쉽게 데이터를 수집하기 위해 운영 데이터 레이크로 지원되는 고급 분석 접근 방식으로의 전환을 모색했습니다. Bakalar 씨는 “우리는 처음부터 끝까지 철저한 공장 최적화와 자산 상태 개선을 통해 시장에 서비스를 제공하는 능력을 개선해야 했습니다.” 라고 말하며 “운영을 방해하고 수익 손실로 이어질 수 있는 갑작스러운 가동 중단 시간을 없애고 싶었기 때문에 60-90일 전에 자산 장애를 예측할 수 있는 방법을 찾아야 했습니다.”라고도 설명합니다.

"우리는 AWS 데이터 분석 기술을 통해 찢어짐을 방지하기 위한 제조 라인의 빠른 실행법을 정확하게 예측합니다. 종이 찢어짐을 줄임으로써 생산 라인 하나당 수백만 달러의 수익이 증가했습니다."

Steve Bakalar, Georgia-Pacific IT/디지털 혁신 부문 부사장

  • Georgia-Pacific 소개
  • AWS의 이점
  • 사용된 AWS 서비스
  • Georgia-Pacific 소개
  • Koch Industries가 소유하고 있는 Georgia-Pacific은 조지아주 애틀랜타에 본사를 두고 있는 미국의 목제 제품, 펄프 및 제지 회사입니다. Georgia-Pacific은 펄프, 타월, 티슈 페이퍼 및 디스펜서, 포장재, 목재 및 석고 건축 제품의 세계 최대 제조업체 및 유통업체 중 하나입니다.

    AWS를 사용한 Georgia-Pacific의 생산 최적화 및 자산 최적화
  • AWS의 이점
    • 공정의 최적화를 통한 수백만 달러의 수익 증대
    • 60~90일 전의 장비 고장 예측으로 계획되지 않은 가동 중단 시간 단축
    • 예측 가능한 방식으로 생산 라인을 늘려 인적 자원 및 자본 비용 최적화
    • 최고 품질의 제품을 가장 빠른 속도로 생산
  • 사용된 AWS 서비스

클라우드 기반 고급 분석 솔루션 생성

목표 달성을 위해 Georgia-Pacific은 Amazon Web Services(AWS) 클라우드 기반의 새로운 분석 솔루션을 생성하기로 결정했습니다. Bakalar 씨는 "우리는 이미 일부 내부 시스템을 AWS로 마이그레이션하고 여러 데이터 센터를 닫는 과정에 있었습니다."라고 하며 "AWS 클라우드가 우리의 데이터 분석 요구 사항을 지원한다는 것을 알고 있었습니다."라고도 설명합니다. 처음 6개월 동안 Georgia-Pacific은 수백 개의 크고 복잡한 제조 및 제조 공정 기계에서 약 50TB의 생산 데이터(5,000억 개 이상의 레코드)를 전송했습니다. Georgia-Pacific은 Amazon Kinesis를 사용하여 제조 장비의 실시간 데이터를 Amazon Simple Storage Service(Amazon S3) 기반의 중앙 데이터 레이크로 스트리밍해 대규모의 구조적/비구조적 데이터를 효율적으로 수집하고 분석합니다.

Georgia-Pacific은 구조적/비구조적 데이터를 통해 배울 수 있다는 것을 알고 있었지만 이 데이터를 수집, 변환, 보관 및 분석할 수 있는 비용 효율적인 스토리지 메커니즘이 없었습니다.  

Georgia-Pacific은 Amazon Elastic MapReduce(Amazon EMR)를 사용하여 데이터를 구조적 방식으로 데이터 분석가에게 제공하기 전에 Amazon Redshift를 통해 변환합니다. 분석가는 Amazon S3과 함께 Amazon Athena를 사용하여 원시 데이터를 쿼리합니다. 이 원시 데이터에는 펄핑 메커니즘, 제지기, 변환 라인, 진동 추세, 처리량, 용지 품질 관련 정보가 포함됩니다.

또한 Georgia-Pacific은 AWS Machine Learning(ML) 솔루션인 Amazon SageMaker를 사용하여 ML 모델을 대규모로 구축/배포하고 모델 학습을 진행합니다. Amazon SageMaker는 원시 프로덕션 데이터를 사용해 구축된 ML 모델을 사용하여 최적의 기계 속도 및 기타 조정 가능한 변수와 관련된 실시간 피드백을 기계 운영자에게 제공합니다. 따라서 경험이 많지 않은 운영자도 고장을 더 빨리 탐지하고 적절한 품질 수준을 유지할 수 있습니다.

중요 공정의 최적화를 통한 수백만 달러의 수익 증대

Georgia-Pacific은 AWS 기반 고급 분석 솔루션을 통해 많은 시설에서 주요 제조 공정을 최적화했습니다. 예를 들어, 제조 라인 하나당 제조 공정 중의 모 롤 찢어짐을 40%나 줄였습니다. Bakalar 씨는 "AWS 데이터 분석 기술을 통해 모 페이퍼 롤의 품질에 따라 찢어짐을 방지하기 위한 제조 라인의 빠른 실행법을 정확하게 예측할 수 있습니다."라고 하며 "종이 찢어짐을 줄임으로써 생산 라인 하나당 수백만 달러의 수익이 증가했습니다. 이와 같은 최적화된 공정으로 혜택을 볼 수 있는 라인이 150개이므로 수백만 달러의 기회를 여러 개 얻게 된 것입니다."라고도 말합니다.

Georgia-Pacific의 OSB(Oriented Strand Board) 시설 중 하나에서만 치핑 공정과 관련된 폐기물이 30% 감소하고 연간 수익이 수백만 달러 증가했습니다.

또한 Georgia-Pacific은 대형 제지 공장에서 펄프를 만드는 데 사용되는 재활용 가능한 화학 물질 복구 공정을 최적화했습니다. Bakalar 씨는 "우리는 화학 물질 소비를 줄일 수 있었고 이를 통해 전체 생산량을 올리면서 자원을 더 적게 소비할 수 있었습니다."라고 전합니다.

이러한 성공은 유사한 시설의 네트워크를 통해 빠르게 확장되고 있습니다.

이제 Georgia-Pacific은 선택한 자산에 대해 60~90일 전에 장비 고장을 예측할 수 있어 계획하지 않은 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다. Bakalar 씨의 말에 따르면 "우리는 모든 시설의 기계 성능에 대한 최신 데이터를 가지고 있습니다." "즉, 장비 가동 중단 시간을 계획할 수 있어 자산 사용률 및 제지 공장의 안전을 높이고 예정되지 않은 생산 중단으로 인한 수익 손실을 방지할 수 있습니다."라고 합니다.

공장 자원 활용 극대화

Georgia-Pacific은 이와 같이 운영상의 이점을 누리는 것 외에도, 장비 및 제조 공정에 대한 지식을 소수의 전문가에게 의존하는 비율을 줄이고 있습니다. 그 대신, 중앙집중식으로 협업 및 지원 센터를 구성하였습니다. 이에 사이트별 분야별 전문가를 보강하였고, 기술을 바탕으로 한 의사결정을 촉진하고 있습니다.

Bakalar 씨의 말에 따르면 "AWS를 통해 이전에는 불가능했던 중앙 집중 방식으로 데이터를 소싱, 저장, 보강 및 제공할 수 있습니다."라며 "이러한 새로운 모델을 통해 더 많은 생산 라인을 보다 예측 가능한 방식으로 가동할 수 있다고 생각합니다. 결과적으로, 우리는 전체 조직에서 훨씬 효율적으로 인재 풀을 활용할 수 있습니다. 우리는 AWS를 통해 최고 품질의 제품을 가장 빠른 속도로 제공함으로써 고객에게 최상의 서비스를 제공할 수 있습니다."라고 설명합니다.


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