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스마트함을 더해주는 클라우드 기반 원격 공장장비 관리 솔루션 '에코스트럭처 머신 어드바이저'

기사입력 : 2021년 12월 27일 14시 21분
ACROFAN=신승희 | seunghee.shin@acrofan.com SNS
제조업의 혁신을 이끄는 스마트팩토리(Smart Factory)의 중요성은 코로나19 팬데믹을 겪으며 더욱 부각됐다. 불량률을 낮추고 공정을 최적화해 원가 절감과 생산 효율을 향상시키는 스마트팩토리는 많은 기업에 팬데믹 위기를 극복하고 포스트 코로나 시대를 준비할 수 있는 매력적인 비즈니스 전략으로 다가왔다. 현재 4차 산업혁명으로 도약하고 있는 대한민국에서는 업계 전체에서 스마트팩토리에 많은 관심을 보이고 또 실제 도입을 서두르고 있다. 그러나 대다수 공장들은 현재 스마트팩토리 기초 단계에 머물러 있으며, 이후 점진적인 고도화를 추진하는 데에 있어서 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다. 스마트팩토리가 주는 이점들을 사업에 제대로 접목시키기 위해서는, 이에 대한 높은 이해도와 공장 환경에 따른 적절한 솔루션 선정이 필요하다.

스마트팩토리는 단순한 공장 자동화와는 엄연히 다르다. 공장 내 설비와 기계에 정보통신기술(ICT)을 적용해 디지털화하고, 실시간으로 수집되는 모든 정보를 분석해 스스로 공정을 최적화하고 제어할 수 있게 만드는 연결성을 기반으로 하는 ‘스마트’함이 추가되는 것이다. 특히 장비 자율 제어 범위와 가능 여부에 따라 기초 - 중간 - 고도 단계 등 단계별로 점진적으로 구축되는 스마트팩토리의 핵심 요소 중 하나는 ‘공장 장비의 디지털화(Machine Digitalization)’라고 할 수 있다. 장비의 디지털화에는 산업 사물인터넷, 클라우드, 머신러닝, 증강현실 등 주요 기술들이 활용되는데, 그 중에서도 ‘클라우드(Cloud)’의 역할이 중요하다. 클라우드로의 연결을 통해 장비 관리 및 모니터링 작업을 디지털화하면서 작업자가 직접 현장에 직접 갈 필요없이 언제 어디서나 장비 상황을 확인하고 즉각적인 대응이 가능해진다.

스마트팩토리 구현을 위한 광범위한 포트폴리오를 보유하고 있는 슈나이더 일렉트릭은 장비 제조사를 위한 클라우드 기반의 원격 감시 및 제어 솔루션 ‘에코스트럭처 머신 어드바이저(EcoStruxure™ Machine Advisor)’를 공급하고 있다. 에코스트럭처 머신 어드바이저는 클라우드 플랫폼을 통해 서비스되는 애플리케이션으로, 사용자는 인터넷만 연결하면 실시간으로 공장 내 장비 상태를 원격으로 모니터링할 수 있다. 또한 장비 관련 모든 자료를 디지털화하고 이상 발생 시에 장비 운영자를 신속하게 지원하며, 공정의 가용성과 작업 효율을 동시에 향상하고 결과적으로 공장 생산성을 높일 수 있다. 설비와 기계 등의 OT 영역과 온라인 문서와 유지보수 소프트웨어 등의 IT 영역 모두를 아우르는 솔루션을 통해 전 공장 장비의 디지털화가 실현되면, 더욱 스마트해진 공장 구축이 손쉬워진다.

▲ 스마트팩토리는 많은 기업에 포스트 코로나 시대를 준비할 수 있는 매력적인 비즈니스 전략으로 다가왔다. (자료출처: 슈나이더 일렉트릭)

■ 데이터를 수집하고 분석하는 장비 디지털화 핵심 기술 클라우드

클라우드는 우리 가까이에서도 쉽게 볼 수 있을 만큼 이미 많이 활성화되어 있다. 인터넷 기반 서비스의 일종인 클라우드는 인터넷에 연결되면 네트워크, 데이터베이스, 애플리케이션과 같은 컴퓨팅 자원에 대해 언제 어디서나 접근할 기회를 제공한다. 이제는 업무나 과제를 공유할 때, 직접 전달해야 하는 USB 메모리에 저장하거나 수신인 입력 실수가 발생할 수도 있는 이메일을 사용할 필요가 없어졌다. 클라우드에 업로드한 후 서비스 상에서 여러 사람과 함께 문서 작업하거나 링크만 전달해 문서를 더욱 수월하게 공유할 수 있어서다.

산업 현장의 클라우드는 기업의 이윤에 직접적인 영향을 끼칠 만큼 다양한 실질적인 문제를 해결해준다. 기존 공장 장비의 경우에는 운영, 유지보수 및 관리를 위해서 사람이 직접 장비가 설치된 장소로 가야만 하는 번거로움이 있었다. 장비의 자세한 상태를 현장에서만 확인할 수 있으며, 관리 작업의 절차 및 기록 등에 대한 자료가 장비가 설치된 공장 내에서만 열람이 가능하다는 한계점이 있었기 때문이다. 게다가 해외에 공장을 구축해둔 기업은 공장에 문제가 생겼을 때, 직원을 해외로 파견하고 그에 따라 발생하는 항공, 숙박 등 여러 비용에 대한 지출이 필수적이었다. 특히 요즘과 같이 코로나 이슈로 인해 지역간/나라간 이동에 제한이 있는 경우에는 이전보다 더 많은 비용과 시간이 소요될 수도 있다. 그러나 산업 현장에 클라우드 서비스를 접목하면, 쓸데없는 시간 소비나 비용 지출을 최소화할 수 있는 것은 물론 미래 시장에서 경쟁력을 갖출 수 있는 여러 이점 또한 얻을 수 있다.

스마트팩토리 구성에 필수적인 역할을 하는 장비 디지털화는 클라우드를 통해 실현할 수 있어, 기업 입장에서는 클라우드와 더불어 스마트팩토리 구축으로 얻는 이점까지 누릴 수 있다. 장비 디지털화가 이루어지면, 장비에 관련된 모든 정보의 수집, 분석, 명령 등의 과정이 클라우드 내에서 진행되고 작업자는 현장에 직접 방문하지 않아도 인터넷을 통해 장비에 대한 모든 상황을 확인하고 유지보수까지 신속하게 처리할 수 있다. 이로 인해 개선되는 장비에 대한 접근성과 가용성은 운영 비용 절감과 높은 공장 가동률로도 이어진다. 또한, 클라우드를 통해 장비의 정보를 검증된 외부 조직과 안전하게 공유해 협업 과정을 최적화하고, 다양하고 변화무쌍한 미래 산업의 요구 성능과 조건에 빠르게 대응하는 확장성까지 갖출 수 있다.

▲ 장비 디지털화의 핵심 기술인 클라우드는 개인 및 상업적 등 모든 용도에서 효율적인 해결책을 제안한다. (자료출처: 슈나이더 일렉트릭)

■ 스마트한 공장 구축에 필수적인 클라우드 기반 솔루션 에코스터럭처 머신 어드바이저

장비 디지털화 구현을 위한 클라우드 기반 솔루션을 고를 때에는 주의할 부분이 여럿 있다. 중요한 정보를 저장하고 수많은 네트워크와 연결해야 하므로 솔루션의 보안성과 제공업체의 신뢰성을 고려해야 한다. 게다가 장기간 사용한다는 점에서 적절한 가격대는 물론, 신속한 사후 관리와 제공업체의 파트너 생태계를 통한 지원까지 이루어진다면 최선의 선택이 될 것이다.

이러한 여러 가지 조건들을 만족하는 가장 적합한 솔루션으로 슈나이더 일렉트릭의 클라우드 기반 원격 감시 및 제어 애플리케이션 ‘에코스트럭처 머신 어드바이저(EcoStruxure™ Machine Advisor)’가 부상하고 있다. 에코스트럭처 머신 어드바이저는 장비 및 기계 제조사를 위해 설계된 슈나이더 일렉트릭의 IoT 지원 플랫폼이자 아키텍처인 ‘에코스트럭처 머신(EcoStruxure™ Machine)’ 제품군으로 시간과 장소에 상관없이 공장 장비 상태를 추적, 모니터링하고 문제를 해결할 수 있도록 지원한다.

에코스트럭처 머신 어드바이저는 장비 제조사와 공장 운영자 모두를 위한 장점을 갖췄다. 장비 제조사 입장에서는, 장비와 관련한 모든 문서, 서비스 항목, 유지보수 등의 자료를 디지털화해 편의성이 향상된다. 또한, 에코스트럭처 머신 어드바이저는 전 세계적으로 검증된 클라우드 컴퓨팅 플랫폼인 마이크로소프트 애저를 채택해 보안성까지 확보했다. 이러한 토대 위에서 장비 제조사는 장비의 상태, 성능 및 동향 파악을 위한 포괄적인 분석을 바탕으로, 전 세계에 수출되어 운용되는 각종 장비들의 이슈를 빠르게 판단하고 성능을 최적화할 수 있는 서비스를 공장 운영자에게 곧장 제공해 경쟁사와의 차별화 도모할 수 있게 해준다. 공장 운영자는 장비 작업 내역 추적에 따른 업무효율성 향상은 물론, 예지보전을 확보해 장비가 고장 나기 전에 선제 대응하여 다운타임을 단축하고 성능을 향상시켜 공장 생산성을 극대화할 수 있다.

이처럼 다양한 비즈니스 가치를 제공하는 에코스트럭처 머신 어드바이저 애플리케이션을 현장에서 활용하기 위해서는 먼저 장비와 클라우드 서비스 간의 연결이 필수적이다. PLC 등의 각 장비의 컨트롤 단에는 장비가 가진 모든 정보가 모이게 되는데, 이 정보를 클라우드로 올리기 위해서는 OT와 IT 간의 통신 차이를 해결해주는 IT 게이트웨이를 설치해야 한다. 이때 슈나이더 일렉트릭이 제공하는 ‘Modicon M262’ PLC를 사용하게 되면 MQTT, HTTPs 등 IT 서비스에서 사용하는 프로토콜을 지원하기 때문에 IT 게이트웨이를 따로 연결할 필요가 없다. 한편 IT 게이트웨이나 ‘Modicon M262’ PLC 등에서 올라온 데이터는 IoT 허브에서 모이고 마지막으로 파서(Parser)와 로거(Logger)를 통해 클라우드 내부의 데이터 양식으로 변환된 후 클라우드 서비스에 저장된다. 그리고 저장된 데이터가 에코스트럭처 머신 어드바이저를 통해 사용자에게 보이게 되는 것이다.

▲ 슈나이더일렉트릭 IoT 지원 아키텍처 ‘에코스트럭처 머신’ 제품군의 에코스트럭처 머신 어드바이저는 장비 제조사와 공장 운영자를 위한 클라우드 기반 애플리케이션이다. (자료출처: 슈나이더 일렉트릭)

에코스트럭처 머신 어드바이저는 트랙, 모니터, 픽스 등 세 가지 주요 관리 기능을 통해 스마트팩토리 운영에 필요한 역량을 충족시키고 사용자 편의성까지 극대화했다.

‘트랙(Track)’이란 장비와 관련한 모든 문서나 기록 및 서비스 항목에 대한 액세스 권한을 얻기 위한 데이터 디지털화 서비스이다. 설비 구성도, 자재 명세서(BOM), 프로젝트 실행 문서 등 필요한 자료가 디지털화되고 ‘트랙’ 창에 올려지면 사용자는 언제 어디서든 자유롭게 저장하고 열람할 수 있게 된다. 게다가 단순한 자료 열람뿐만 아니라, 서비스 항목에 대한 계획 및 관리와 장비 조작에 대한 내역이나 시간 기반 기록 관리 또한 가능해 자칫 일어날 수 있는 장비 운영자 간의 커뮤니케이션 오류를 최소화해 업무 효율을 높여준다.

‘모니터(Monitor)’ 기능은 원격으로 장비의 상태를 판단하고, 필요한 경우 시스템 성능 데이터에 대한 액세스 권한을 부여하고 알림 및 경고를 전송해주는 상태 디지털화 서비스다. 장비의 데이터를 수집하고, 사용자가 데이터를 더욱 쉽게 인지할 수 있도록 대시보드를 통해 시각화해 준다. 에코스트럭처 머신 어드바이저가 기본적으로 제공하는 라이브러리와 위젯은 막대형, 추세형, 원형 등 기본 그래프와 온도계, 신호등, 웹사이트 등 이미지 형식, 그리고 장비 상태표와 파레토 차트 등 특수 그래프 등을 포괄한다. 사용자는 원하는 위젯을 끌어다 놓기만 하면 되기 때문에 별다른 교육이나 시간 투자 없이 쉽고 빠르게 커스터마이징이 가능하게 해준다. 또한 각 변수 별 정상 상태의 최소치 및 최대치와 같은 기준을 설정하고 기준을 벗어날 경우 알람이 전송되도록 해 운영자는 장비 가용성 향상을 위한 재빠른 대응이 가능하다.

마지막 ‘픽스(Fix)’는 클라우드에 연동된 소프트웨어 툴(SaaS)을 사용해 장비에 발생한 문제를 해결해주는 유지보수 디지털화 서비스다. 장비를 유지보수할 때에 필요한 소프트웨어가 클라우드 안에 이미 설치되어 있으므로 사용자는 별도로 소프트웨어가 설치된 PC를 장비에 연결할 필요없이 에코스트럭처 머신 어드바이저를 통해 장비에 접속해서 상태를 파악하고 문제 해결까지 진행할 수 있다. 실무적으로 소프트웨어 툴은 작업 현장 요구 사항에 따라 추가로 설치 및 연동이 가능하다. EcoStruxure™ Augmented Operator Advisor 앱과 ‘픽스’ 기능을 연동하게 되면, 증강현실을 통해 표준화된 운영 및 유지 관리 지침이 제공되어 더욱 신속하고 용이한 유지보수가 가능하다.

한편, 공장 장비 디지털화를 통한 ‘스마트’함을 더해주는 에코스트럭처 머신 어드바이저는 연간 갱신이 가능한 연간 라이선스 형식으로 제공되고 있다. 이와 함께 슈나이더 일렉트릭은 에코스트럭처 머신 어드바이저를 1개월 간 체험해볼 수 있는 데모 버전을 공개해, 자사 노하우가 담긴 최첨단 기술과 주요 기능들을 미리 경험해 볼 기회를 업계에 제공하고 있다.

* 무료 버전 신청:
https://go.schneider-electric.com/KR_202106_Machine-Advisor-Campaign_CS-LP.html

▲ 에코스트럭처 머신 어드바이저의 장비 관련 데이터, 상태 및 유지보수를 디지털화하는 주요 세 가지 기능은 스마트팩토리 구성에 필수적이다. (자료출처: 슈나이더 일렉트릭)


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