기계와 기기를 위한 더 높은 효율

산업용 사물 인터넷

공장 조작자들은 장기적 경쟁력을 유지하기 위해 자신의 기기로부터 더 많은 것을 얻어내야 한다는 압력을 지속적으로 받고 있다. 이러한 문제의 비책(秘策)으로 알려진 것이 바로 산업용 사물 인터넷(Industrial Internet of Things: IIoT)이다. IIoT 기능은 단기적으로도 현저한 효율의 제고를 가져올 수 있다. IIoT는 또한 새로운 사업 모델의 형태로써 OEM 업체를 위한 흥미진진한 기회도 제시한다.

현대 산업용 사물 인터넷(IIoT) 솔루션은 플랜트와 기계의 효율을 극적으로 개선할 수 있다.
현대 산업용 사물 인터넷(IIoT) 솔루션은 플랜트와 기계의 효율을 극적으로 개선할 수 있다.

아마도 플랜트와 기계의 효율에서 가장 결정적인 요인은 그들의 가용성일 것이다. 이들이 정지하면 정지한 매 분이 조작자의 기준선인 효율을 잠식한다. “그러한 이유로 전환 시간과 계획되지 않은 정지 시간을 최소한으로 유지하는 것이 극히 긴요합니다.” B&R 마케팅 부장 Stefan Schönegger는 설명한다. 산업용 사물 인터넷을 구성하는 지능형의 커넥티드(connected) 기계를 이용하면, 계획되지 않은 정지 시간을 실질적으로 제거하는 것이 가능해진다. 주된 장점 중 하나는 상태 감시를 기반으로 하는 예측 유지보수 전략을 구현하는 능력이다.

일방적으로 효율만은 추구하는 것은 다른 방면에 영향을 미친다고 Schönegger는 지적한다. “점점 더 많은 기업들이 그들의 기기를 통합된 생산 라인과 공정 센터의 형태로써 제공합니다.” 일부 경우에, 이러한 시스템은 각각의 고객을 위해 주문 제작되기도 한다. 이러한 종류의 유연성은 관련된 기계들이 플러그 앤 플레이(plug-and-play) 수준의 용이성으로 상호작용할 수 있는 경우에만 가능하다. Schönegger는 말한다, “결국 끊김 없는 통신과 데이터 교환은 커넥티드 기계와 예측 유지보수의 기본적 요건입니다.”

단순히 현장에서 기계의 전기, 기계 및 유압 컴포넌트의 운전 데이터를 수집하고, 취합하고 분석하는 능력만으로도 계획되지 않은 정지를 예방하는 데 충분하다. “그 밖에 사용자가 진정으로 해야 할 일은 클라우드에 연결하는 것입니다.” Schönegger는 덧붙인다. 클라우드 연결은, 현장 기계로부터 데이터를 읽고 다가오는 문제점에 관해 조작자에게 알려줄 수 있는 능력을 OEM 업체에 제공함으로써, 새로운 기회를 창출하고 새로운 사업 모델을 제시한다. “이것은 윈-윈 상황입니다.” 그는 계속해서 설명한다. “OEM 업체는 추가적인 수익원을 확보하고 조작자는 보다 양호한 기계 가용성으로부터 편익을 얻습니다.”

B&R의 보안 원격 유지보수(Secure Remote Maintenance) 솔루션은 VPN과 3중 홈(three-homed) 방화벽을 포함하는 최신 보안 기술을 이용한다. 이러한 솔루션은 원격 유지보수 개념의 구현을 용이하게 한다.
B&R의 보안 원격 유지보수(Secure Remote Maintenance) 솔루션은 VPN과 3중 홈(three-homed) 방화벽을 포함하는 최신 보안 기술을 이용한다. 이러한 솔루션은 원격 유지보수 개념의 구현을 용이하게 한다.

온 디맨드(on demand) 연결

그것을 가능하게 하는 것은 OEM 업체에 달려있다. “OEM은 고객에게 기계와 공정 데이터를 수집하고 분석하기 위한 툴을 제공해야 하고, 그들의 기계에 필요한 IT 기반구조를 장착해야 합니다.” Schönegger는 설명한다. 이를 수행하기 위해서는 충분한 품질의 데이터를 수집하고 공유할 수 있는 하드웨어가 필요하다. 다시 말해서 첨단 장치가 있어야 한다.

이 IIoT 전문가는 이 분야의 공통적인 관심사에 대해 이야기하면서 OEM 업체들에게 이렇게 확신을 제공한다. “전용선이나 인터넷에 대한 상시 연결이 필요한 것은 아닙니다.” 필요한 것은 운전 시간, 온도 또는 속도와 같이 기계의 건강 상태에 관한 정보를 포함하고 일정한 간격으로 전송되는 하트비트(heartbeat)뿐이다. 주변 컴포넌트들을 경보나 운전 오류와 같이 정의된 이벤트에 의해 촉발될 경우에만 정보를 전송하는 방식으로 설정하는 것까지도 가능하다. 여기에서도 새로운 수익 흐름의 잠재력이 존재한다고 Schönegger는 설명한다. “만약 특정한 유형의 조작자 오류가 반복적으로 발생한다면 고객에게 맞춤형 훈련을 제안할 수 있습니다.” IIoT 솔루션은 또한 보다 효율적인 원격 유지보수 전략을 가능하게 한다. OEM 업체나 그의 고객을 위해 일하는 서비스 기사는 기계와 연결하여 현장 조작자로 하여금 오류를 찾아내고 바로 잡는 것을 지원할 수 있다. “물론 기계에 대한 외부 접근에 대해 논할 때는 언제나 보안 문제가 극히 중요해집니다.” Schönegger는 강조한다. 바로 그러한 이유로 B&R의 보안 원격 유지보수(Secure Remote Maintenance) 솔루션은 가상 사설망(VPN: Virtual Private Network)과 3홈 방화벽(three-homed firewall)을 포함하는 최신 보안 기술을 이용하는 것이다.

데이터 기반의 서비스

데이터 수집은 IIoT의 편익을 향유하기 위한 필수적인 첫 번째 단계이다. “데이터는 그러나 그 자체로 부가가치를 제공합니다.” Schönegger는 지적한다. 여기에는 미가공(raw) 데이터를 제조 시스템의 효율을 최적화하는 데 도움이 될 수 있는 유용한 정보로 변환하는 소프트웨어 알고리즘이 요구된다. 좋은 소식은 OEM 업체는 자체적으로 이러한 알고리즘을 개발할 필요가 없다는 것이다. B&R이 mapp 기술 소프트웨어 컴포넌트의 형태로 미리 프로그램된 알고리즘을 제공하는 것이다. 사용자는 mapp 컴포넌트를 이용하여 마우스를 단 몇 번 클릭함으로써 에너지 감시 시스템이나 경보 시스템을 설정할 수 있다. 상태 감시와 같은 고급 소프트웨어 솔루션은 기계의 건강 상태에 관한 귀중한 정보를 제공한다. 진동 분석은 공구 마모 수준, 공급 속도와 절단 속도 같은 것에 대한 통찰을 제공한다. 기계 조작자는 이러한 정보를 직접 이용하거나 혹은 조치가 필요한 경우에 OEM 업체로부터 통지 받을 수 있다.

진동 분석은 공구 마모 수준, 공급 속도와 절단 속도 같은 것에 대한 통찰을 제공한다.
진동 분석은 공구 마모 수준, 공급 속도와 절단 속도 같은 것에 대한 통찰을 제공한다.

새로운 사업 모델

“기계 제조사와 기계 조작자 사이의 관계는 전혀 새로운 차원으로 바뀔 수 있습니다.” Schönegger는 말한다. 장래에는 기계 자체가 아니라 정해진 한도의 운전 시간이나 출력량이 판매 대상이 될 가능성도 상상할 수 있다. 그러한 경우에 조작자는 더 이상 기계의 서비스나 컴포넌트 교체 때문에 골머리를 썩힐 필요가 없다. OEM 업체는 멀찌감치 떨어진 곳에서 기계의 상태를 지속적으로 감시할 수 있다. 조작자는 서비스가 필요할 때 언제든지 통지를 받지만 걱정할 것은 아무 것도 없다. 모두 OEM이 처리하기 때문이다.

“이러한 설정이 작동하기 위해서는 또 하나의 중요한 전제 조건이 있습니다.” Schönegger는 덧붙인다. “이용되는 데이터는 반드시 고품질이어야 합니다.” 가장 발전된 감시 솔루션이라도 맞지 않거나 잘못 평가된 데이터를 기반으로 하는 경우에는 무용지물이다. B&R 솔루션은 디지털 구동 기술을 위한 극히 높은 샘플링 속도, 예외적으로 빠른 제어 응답 시간 및 입출력 모듈과 주변 컴포넌트에서의 데이터 공급원 자체에서 이루어지는 고급 수준의 사전 처리를 제공한다. “이들은 모두 IIoT 성능에 있어서 긴요합니다.” Schönegger는 말한다.

사용자의 제품 포트폴리오에 높은 가용성을

IIoT는 관련 기술이 그들의 전통적인 전문 기술 분야를 벗어나는 경우에도 OEM 업체들이 마주해야 할 도전이다. “바로 정확히 그곳이 우리 회사가 당사의 하드웨어와 소프트웨어 솔루션을 가지고 개입할 수 있는 부분입니다.” Schönegger는 설명한다. OEM은 IIoT 준비가 갖춰진 기계를 확보하고 다음 수준의 서비스를 위한 새로운 사업 모델과 함께 고객에게 높은 가용성을 제공한다.

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B&R 코리아에서 고객님들께 제공하는 기술 매거진 오토모션(automotion) 한국어판 에디터입니다. 자동화, 모션, 에너지 관련 최신 기술, 신제품, 적용사례 등의 기사와 B&R의 국내외 뉴스를 한국어로 제공합니다.
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