Advantech의 인더스트리 4.0 솔루션을 사용하여, 공장들은 시장의 수요에 보조를 맞추기 위해 그들이 짧은 시간 안에 생산해내는 것들을 더 쉽게 바꿀 수 있는 쪽으로 변화하고 있다.

전통적인 vanilla factories들은 꽤 간단하다 – 그들은 그들이 늘 작업해왔던 한도에 기반하여 만드는 제품은 무엇이든지 대량으로 찍어낸다. 그렇게 융통성이 없기 때문에 제작하는 제품을 바꾸기는 쉽지 않고 낭비하는 양도 굉장히 많다. 이런 공장을 다시 계획하는 데에는 전체 생산 라인을 멈춰 설비를 교체하고, 재료를 바꾸는 등 다른 많은 복잡한 일들을 요구된다. 그러나 vanilla factories에게 그런 문제들은 단순히 재프로그래밍의 수준에서만 있는 것이 아니다; 공장의 기계에 언제 문제가 생길 지 알아내는 것은 불가능하다.

오늘날, 산업은 변화하고 공장들은 더 스마트해지고 있음은 명백하며, 이는 인더스트리 4.0 덕분이라고 할 수 있다-인더스트리 4.0은 가치 체인value chain 조직을 둘러싸는 기술과 개념의 총체적인 용어이다. 기존 기술들에 있어서 인더스트리 4.0이 만들어가는 다수의 새로운 기술과 개선점 덕분에, 공장들은 단시간에 생산하는 것들을 변화시킬 수 있게 되어가는 중이다. 더욱이, 기계 다운타임은 많은 비용이 들기 때문에, 장치에 있어서 낡은 정도를 파악하고 오류가 발생하기 전 미리 잠재적 가능성을 탐지하기 위해 연결된 하드웨어를 지속적으로 폴링poll하려는 수요가 존재한다.

2015년 동안, Advantech은 3층 구조를 우리의 인더스트리 4.0 청사진의 일부분으로 개발하고 추진해왔는데, 이는 지능화 기계들과 로봇, 연결된 iFactory 솔루션과 산업용 사물인터넷(IIoT)을 가능하게 한다. 이 세개의 층은 정보의 통합, 빠른 반응과 유연한 제조와 통합될 때 기계 자동화의 전체적인 효율성과 효과를 극적으로 개선시킬 것이라고 예상된다.

iFactory 솔루션

연결된 iFactory 솔루션 배후의 아이디어는 이 제품들이 진보한 인더스트리 4.0 환경에서 작동하는 툴을 사용함으로서 공장을 더 지능화시킬 것이라는 것이다. 이 새 환경에서, 모든 기계와 장비들은 연결망을 이룰 것이며, 지속적으로 현황 세부 사항들과 생산 정보들을 공정 컨트롤 시스템에 보내기 위한 과다 센서들을 포함할 것이다. 이는 필요한 행동에 대해 즉각적인 분석과 빠른 시작을 가능하게 할 것이다. 지속적으로 공장 장비와 생산 정보에 대한 현황 보고를 생산해냄으로써 빅데이터 분석은 시스템 엔지니어들이 미래의 정비를 계획하고 가장 적시에 배치하는 것을 조정하는 것을 가능케 해 시스템 다운타임을 줄이게 한다.

더욱이, 기계와 장치 사이에 전달된 정보는 제조실행시스템Manufacturing Execution Systems(MES)와 전사적 자원 관리Enterprise Resource Planning(ERP) 시스템으로 통합될 수 있다. 이것을 돕기 위해서는, Advantech의 WebAccess+ 통합 IoT 소프트웨어 세트와 솔루션 플랫폼은 산업 네트워크 게이트웨이와 함께 기계와 로봇 그리고 장비를 공장 네트워크에 연결하고 MES나 ERP 시스템 같은 시스템에 통합할 수 있다.

전통적인 SCADA 소프트웨어는 오랫동안 복잡한 프로그래밍 알고리즘과 언어를 사용하여 중심에서 장치들을 감시하기 위해 이용되어 왔다. 그리고 Advantech의 고객들은 아직 거기서 벗어날 준비가 되어 있지는 않다. 그러나, SCADA의 기능이 한동안 생산 운영의 핵심으로 남아있기는 하겠지만, 이 형태는 이미 조정과 감시를 동원하고, 사용자가 어디에 있든 이러한 조정과 감시를 할 수 있게 하는 능력을 가지고 변화 중이다. 예를 들어, HTML 5를 사용하여, Advantech의 WebAccess 소프트웨어는 소프트웨어 프로그래밍 경험 없이도 배치될 수 있다. 소프트웨어의 위젯 라이브러리, 위젯 빌더 와 끌어놓기drag-and-drop 대쉬보드 에디터는 사용자들이 그들의 특정한 요구에 맞춰 그들의 고유한 대쉬보드 화면을 맞춤화할 수 있게 해준다. 사용자들은 또한 Dashboard Viewer를 인터넷 익스플로러, 사파리, 크롬과 파이어폭스 같은 hTML5호환가능한 브라우저에서 사용하여 WebAccess 태그들과 통계 데이터를 검색하고 감시할 수 있다. 어디에서든지 실시간으로 정보를 보는 능력을 가지고 엔지니어들은 이제 더 쉽게 응급상황에 반응할 수 있으며, 센서들이 규칙적으로 폴링poll되기 때문에, 반응의 기록들은 식별을 위한 데이터 분석과 트렌드에 대한 적절한 반응을 위해 마이크로 소프트 엑셀 호환 가능한 스프레드 시트를 사용하여 수집하고 분석될 수 있다.

인더스트리 4.0 파트너십과 기업 연결

우리의 사업 파트너들은 공장주, 제품 생산업체와 에너지 공급자들과 지속적인 연락을 취해 그들의 요구를 누구보다 잘 이해하기 위해 애쓴다. 그러므로, 인더스트리 4.0과 관련된 엄청난 변화들을 촉진하기 위해서 Advantech은 WebAccess+ IoT 솔루션 Alliance 프로그램을 개발했다. 이 소프트웨어 플랫폼은 그들이 개발하는 다양한 어플리케이션과 하드웨어를 통합함으로써 시스템 통합 파트너를 지원한다. 솔루션 플랫폼은 스마트 HMI/SCADA 소프트웨어, 원격 기기 관리 소프트웨어와 지능화 비디오 소프트웨어를 통합하고 제 3자 기기와 산업 클라우드 플랫폼에 연결하기 위해 오픈 플랫폼을 사용한다. 엄청난 양의 통계, 비디오와 음성 데이터를 분석하고 관리하는 것뿐만 아니라, 솔루션 플랫폼은 언제 어디서든지 산업 고객들을 위해서 관리 목적의 중요한 정보를 제공해 효과적으로 인더스트리 4.0의 비전을 느끼게 하고 있다.

미래를 바라보며, Advantech은 계속 IoT 서비스로서의 플랫폼platform-as-a-service(PaaS) 소프트웨어를 개발할 것이며, 이는 모든 MQTT지원 기기의 데이터를 읽고 그 데이터를 SAP에 보낼 수 있는 인터페이스를 개발하기 위해 마이크로소프트 Azure을 사용한다. 수직 산업들Vertical industries과 IoT어플리케이션 서비스간의 상승적인 협력이 어떤 방식으로든 부족한 현재의 상황에서, Advantech은 IoT 재능 훈련, 서비스 플랫폼 통합, 파트너 협력과 산학연 협력을 겨냥하기 위해 WISE-Paas를 개발했다. 통합된 IoT 소프트웨어 서비스와 클라우드 플랫폼으로서, WISE-PaaS는 설계의 인프라구조를 제공해 어플리케이션과 서비스를 배치하고 관리한다. Advantech의 WISE-PaaS를 수용함으로써, IoT 솔루션 개발자들은 빠르게 어플리케이션을 설계하고 배치하거나, 혹은 클라우드 어플리케이션을 서비스로서의 소프트웨어Software-as-a-service(SaaS)로 확장시켜 시장에 도달하는 시간을 더 빠르게 보장할 수 있다. Advantech Embedded Core Group의 부회장인 Miller Chang은 “IoT 산업의 성숙은 산업 생태계의 종합적인 개발을 요구한다,”라고 말했다.

데이터 습득과 처리. Advantech은 엣지 컴퓨팅edge computing이 곧 미래라고 믿으며 엣지 기기edge devices들의 개발을 강조하고 있다. 이 하드웨어 장치들은 데이터를 중앙 서버로 돌려 보내기 위해 이더넷이나 GPRS를 사용하는 데, 중앙 서버에서 엔지니어들이 데이터를 수신하고 읽고 분석한다. 더 이상 낯설 지 않은 기가비트 속도와 함께 이더넷 기술의 진보는 이더넷 전원 장치Power-over-Ethernet(POE) 기술을 통해 RJ45 케이블을 사용하여 저출력 장치들의 사용을 촉진한다. 게다가, 더 널리 퍼진 셀률러 데이터 네트워크는 원격 위치 하드웨어가 데이터를 스마트폰으로 보낼 수 있도록 하는데, 이는 이제 많은 컴퓨터들과 동일한 처리 능력을 보유한다.

이 분야에서 가장 중요한 기술 중 하나는 무선 센서 네트워크Wireless Sensor Network(WSN)인데, 이는 다음 세대 무선 데이터 습득 솔루션이다. WSN은 아날로그 혹은 디지털 신호를 모으고 인터넷으로 보내기 위해 무선 I/O와 센서 인터페이스를 통합한다. 이 무선 기술은 ZigBee, 6LoWPAN과 WirelessHART같은 많은 프로토콜과 결합된 IEEE 802.15.4에 기반하고 있다. 다 다른 종류의 I/O와 센서를 가지고 신호는 어떤 상황에서든 측정될 수 있다. 고객의 걱정을 듣고 그들과 협력 관계로 일하는 것을 통해, Advantech은 다음 세대의 공장을 겨냥한 새로운 제품과 솔루션을 지속적으로 개발하고, 인더스트리 4.0이나 IIoT와 같은 다른 산업들은 더 보편적으로 변하고 있다.

연결된 장치를 통해 스마트 팩토리로 향하다

장비 네트워킹은 성공적인 스마트 팩토리를 개발하는 것의 첫 걸음이지만 쉽지 않을 수 있다. 다다른 커뮤니케이션 포트를 사용하고 모아진 데이터를 관리 시스템으로 전달하는 다 다른 제품의 현황을 얻기 위한 가장 효율적인 방법은 무엇인가? 데이터 습득, 컨트롤, 커뮤니케이션과 클라우드 관리를 위한 통합적인 솔루션이 필요하고 이제는 가능해졌다.

번역/편집 : 김수진 선임연구원