차세대 기계마다 소프트웨어의 비중이 점점 더 커짐에 따라서, OEM 업체들은 소프트웨어 엔지니어링에 대한 종래의 접근방식을 사용해서는 더 이상 효율적으로 해결되지 않는 문제에 직면하게 되었다. 스위스 인쇄기 제조사 HAPA는 B&R로부터의 기술을 이용하여 이들 도전에 대한 성공적인 답변을 찾아내었다. mapp 기술을 이용하여, 이 회사는 그의 인쇄기에 대한 제어 어플리케이션을 개발하고 시험하는 데 걸리는 시간을 현저히 줄이는 동시에 그러한 어플리케이션의 유연성과 신뢰성을 높이도록 하였다.
사물 인터넷과 Industry 4.0을 둘러싼 수 많은 모든 이야기를 하지 않아도, 대부분의 기계 제작자들은 소프트웨어 기술이 자신의 기업의 성공에 제공할 수 있는 기여에 대해 잘 알고 있다. 결국, 소프트웨어가 각각의 차세대 기계에서 점점 더 주도적 역할을 수행함에 따라, 프로그래밍 오류, 과도하게 복잡한 소프트웨어 구조 및 비호환성이 미치는 영향 또한 증가한다. 소프트웨어 솔루션을 개발하고, 시험하고, 유지하는 총비용은 매번 변경할 때마다 급속히 증가하며 – 이것은 고객 요청 수정의 결과인지, 생산 라인이나 감시 수준 소프트웨어 시스템에 대한 통합의 결과인지, 혹은 단지 기계 세대의 라이프사이클에 걸친 정상적인 업그레이드의 결과인지 여부와 무관하다.
과도한 간접비용을 야기하는 기계 변종
“과거에는 – 불충분한 모듈 구조로 인한 것인지, 맞춤화된 적응으로 인한 것인지, 혹은 상이한 프로그래머에 의해 취해진 서로 다른 접근 방식으로 인한 것인지 여부와 무관하게, 각 기계의 솔루션은 예를 들어 당사의 인쇄 헤드와 같이 동일한 핵심적 기술을 공유함에도 불구하고 어느 정도 상이한 거동을 보였습니다.” HAPA의 최고 기술 관리자(CTO)인 Jean-Luc Devenoge는 회고한다. “그 결과 개발 비용이 증가하고 사용자 훈련과 기계 유지보수는 더 복잡해졌습니다.” Devenoge가 경험한 바와 같이, 시간이 흐르면 펌웨어 조차도 문제가 될 수 있다. 하드웨어 컴포넌트를 교체할 때, 소프트웨어 버전의 상충에 의해 기계가 정지되는 경우까지 발생할 수 있다.
(오른쪽) 맞춤형 B&R 패널 기반인 – 수상 경력을 갖춘 이 HMI는 사용에 있어서 직관적인 측면이 탁월하다. 백그라운드에서는, B&R의 Automation PC 910이 가장 복잡한 이미지 처리 작업도 용이하게 다룰 수 있는 강력한 하드웨어 플랫폼을 제공한다.
“우리는 개발과 운전 과정에서 기계 제조사와 사용자가 직면하는 위험 부담을 최소화하기 위해 IT 분야를 본받아서 고급 소프트에어 엔지니어링 기술을 이용할 필요가 있습니다.” Devenoge는 이 점을 오래 동안 확신해왔다. “그것은 프레임워크(framework)를 사용하는 작업과 재사용 가능한 소프트웨어의 창출을 의미합니다. 또한 단위 시험의 수행과 낮은 수준의 컴포넌트 펌웨어의 관리를 중앙 집중식으로 컨트롤러에서 행해야 한다는 것을 의미하기도 합니다.”
기계 개발 과정에서의 위험 부담 최소화
이 스위스 인쇄 전문 기업은 2013년 중반에 전용 필름 및 라벨 인쇄 시스템의 개발을 시작하면서 갖가지 모든 수단을 강구하였다. 하우징과 기계 프레임부터 컨트롤러, HMI 패널 및 인쇄 모듈에 이르기까지 – 모든 것을 무(無)에서 개발하였다.
최고 기술 관리자는 요약한다. “우리의 목표는 기계를 보다 유연하고 사용자 친화적으로 만들면서, 동시에 우리와 고객들에 대한 위험 부담을 최소화하는 것이었습니다.” 이것으로 Devenoge의 팀이 잠재적인 자동화 동반자의 평가의 토대를 삼기 위한 규격이 많을 수 밖에 없었던 이유가 설명된다.
과거 모델들과 마찬가지로, 신형 컨트롤러는 버전 상충으로 인한 오작동을 방지하기 위해 기동 시에 연결된 컴포넌트에 펌웨어를 배포할 수 있는 기능이 있어야 할 것이다. “우리 명단에는 모든 유명 공급자들의 이름이 있었지만, 오직 B&R만이 이러한 기준을 충족시킬 수 있었습니다.” Devenoge는 회고한다.
잘 시험된 mapp 컴포넌트의 사용을 통한 위험 부담의 최소화
자동화 전문가는 또한 HAPA의 평가에서 소프트웨어 기본틀인 mapp 기술도 높게 평가하였다. “과거에 우리 회사는 오류 처리와 블록 간의 통신과 같은 많은 수의 낮은 수준의 요건에 대해 대부분 자체적으로 코드를 작성해왔습니다.” Devenoge는 설명한다. “mapp 기술이 도입되면서, B&R이 이 작업을 맡아주었으며, 당사 인원들은 우리 기계에 대해 특별한 기능을 구현하는 데 더 많은 시간을 투입할 수 있었습니다.”
HAPA는 mapp AlarmX와 같은 컴포넌트를 이용한 최초의 사용자 중 하나이다. 이 컴포넌트는 -나중에 프로젝트에 추가된 mapp 컴포넌트로부터의 경보를 포함 – 시스템의 모든 경보의 중앙집중식 관리와 설정을 제공한다. 경보 통지는 문자 메시지나 전자 우편을 통해 전송되거나 -동영상의 재생이나 PDF 도움말 파일 열기와 같은 – 특정한 작동을 촉발하는 데 이용될 수 있다.
예상되지 않은 오류를 방지하는 단위 시험
Devenoge는 말한다. “mapp의 결정적인 측면 중 하나는 그의 최신 기술 개발 방법론의 이용입니다. 각 컴포넌트는 모듈 시험을 거칠 뿐만 아니라 단위 시험 환경에서 다시 한 번 점검될 수 있도록 진단 기능이 수반되어 있습니다.”
이것은 소프트웨어의 신뢰성을 높일 뿐 아니라, 보다 용이하게 GAMP 5 요건을 충족시킬 수 있도록 한다. 이것은 이 회사의 많은 인쇄기가 제약 회사에 의해 구매되기 때문에 HAPA의 핵심 사항이다. Devenoge는 설명한다. “만약 사용자가 수정되지 않은 mapp 컴포넌트를 5회 이상 이용한다면, 이것은 이미 GAMP 4의 요건을 충족시킵니다. 그것은 그 밖에 타당성을 확인해야 할 일은 모든 mapp 컴포넌트를 제어하는 더 높은 수준의 상태 기계뿐이기 때문에, GAMP 5 프로세스를 크게 단순화합니다.”
