클라우드를 통해 공작기계를 효율적으로 사용할 수 있다

클라우드 기반 소프트웨어 어플리케이션을 통해 공작기계에서 투명성과 효율성을 달성할 수 있다. 인터넷을 통해 가용성과 생산성을 모니터링하고 추가 서비스를 제공할 수 있다.

슈테판 룬데(Dr. Stefan Runde): Siemens AG 소프트웨어 제품 관리 및 포트폴리오 관리 책임자,

토비아스 얘거(Dr. Tobias Jäger): Siemens AG 제품 라인 기계 툴 분석의 제품 매니저,

유디트 루퍼트(Judith Ruppert): Siemens AG 마케팅 매니저

공작기계 분야에서 디지털화가 중요한 주제이며, 기계 제조사와 기계 운영자들에게도 중요한 문제로 대두되고 있다. 무제한인 메모리 용량과 최신 IT 시스템의 다양한 통신에 힘입어, 많은 양의 디지털 정보가 생산 프로세스에 직접 이용할 수 있게 되었고, 공작기계 운전과 서비스 질도 개선할 수 있게 되었다.

모든 레벨, 기계, 라인, 클라우드에서 효율적으로

Siemens의 CNC Shopfloor 관리 소프트웨어는 세 레벨의 통합 IT 아키텍처를 따른다. 제품 플랫폼 Sinumerik/Sinumerik Edge (In Machine), Sinumerik Integrate (In Line), Mindsphere (In Cloud)가 이에 상응한다. 모든 레벨에 대한 맞춤기능으로 공작기계의 투명성, 가용성, 생산성을 개선할 수 있다.

이러한 변화의 중심에 Siemens가 있다. 이 회사는 필드 디지털화, 자동화 그리고 테크놀로지에 광범위하면서 긴밀하게 짜인 솔루션 포트폴리오를 구비하고, 디지털 미래를 향하는 고객 그룹을 지원하고 있다. Siemens는 In Machine, In Line, In Cloud 등 모든 레벨과 통합된 IT 아키텍처가 공작기계 사업의 디지털화 프레임을 형성하고 있다. 이 세 레벨과 유사하게 CNC Shopfloor Management Software(현장관리 소프트웨어)를 사용하는 세 개의 제품 플랫폼이 있다. 이를 Sinumerik/Sinumerik Edge라고 하는데, Sinumerik Edge는 우수한 Edge Computing에 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 제공하여, 현장에서 높은 샘플링 레이트와 실시간으로 프로세스 데이터를 분석할 수 있다. 이는 기계 가용성과 생산성을 지속적으로 향상시키기 위한 것이며, 플랫폼 Sinumerik Integrate의 핵심이기도 하다. In-Line 레벨에서는 사용자가 운전하는 로컬 서버에서 포괄적인 생산라인의 데이터 번들링과 처리가 관건이다.

처음 두 레벨은 Siemens의 클라우드를 기반한 오픈 IoT 운영시스템 Mindsphere와 중첩된다. 사물 인터넷의 플랫폼으로서 Mindsphere는 폭넓은 범위의 컴포넌트를 연결하는 것과 소프트웨어 어플리케이션을 통합하는 것에도 개방되어 있다. 예를 들면 기계 제조사와 기술 공급자, 시스템 통합업체, 서비스형 인프라(IaaS) 공급자에 이르기까지 외부 파트너의 솔루션에 대해 열려 있다. CNC 생산과 관련하여 확장 가능한 직간접적인 연결방법이 있다. 간단하고 안전한 Sinumerik 컨트롤러뿐만 아니라 다른 업체의 컨트롤러에 접근하기 위해 필요한 연결성이 있다.

공작기계 산업에 대한 Siemens의 포트폴리오에 새로운 Mindsphere 어플리케이션(Mind-App) Manage My Machines이 추가되었다. 설정을 마치면 연결되어 있는 모든 Sinumerik 컨트롤러로부터 다양한 NC 데이터, PLC 데이터, 드라이브 데이터를 Web을 통해 수집, 평가하고 위치와 상관없이 대시보드 형태로 시각화할 수 있다.

클라우드를 기반한 뛰어난 투명성과 가용성, 생산성으로 품질을 지향하다

사용자는 그래프나 표 형태의 위치 개요와 생산라인 개요로부터 원하는 기계로 빠르게 이동할 수 있다. 마우스 몇 번 클릭으로 사전 정의한 Sinumerik 기본 데이터를 보거나 또는 개별적으로 조성한 기계 데이터와 프로세스 데이터를 확인할 수 있다. 기본구성에서 스핀들 오버라이드와 NC 상태와 같은 변수를 지속적으로 수집하고 표시한다.

기본적인 기계 개요는 시간에 따른 기계상태를 보여주고, 작동모드와 NC 프로그램 상태와 같은 기타 표준변수를 보여준다. 시스템은 여기에서 기계의 가용성을 산출하고, 사용자는 정비상태, 드라이브 온도, 축 온도, 에너지 소비량, 알람 빈도, 중단 또는 부품 카운터와 같은 정보를 자신의 대시보드에 기록하고 다양한 형태(곡선 차트, 원형 차트, 막대 차트)로 시각화할 수 있다. 사용자는 오류원의 위치를 찾기 위해, 특정변수를 자유롭게 정의할 수 있는 주기(1분 ~ 24시간)로 관찰하고, 모든 상태변화를 모니터링하여 알람을 생성할 수 있다. 어플리케이션 Manage My Machines는 소규모 공장의 공작기계 모니터링에 적합하며 전세계에 분산되어 있는 공장의 공작기계를 모니터링하기에 적합하다. 기계 운영자는 Sinumerik으로 제어되는 기계의 생산상태의 투명성을 높여 기계 가용성과 활용도, 생산성이 높아진다. 이력 데이터를 이용하여 오류를 분석하고 목적에 맞게 대응하여 각 기계의 최적화 잠재력을 십분 활용할 수 있다.

양쪽 모두 이익인 혁신적 사업모델이 생성된다

기계 제조업체는 MindApp을 이용하여 예측적이고 효율적인 새로운 유지보수와 서비스를 개발할 수 있다. 기계상태를 원격으로 전송받아 예방차원에서 필요한 서비스작업을 유도하고 계획할 수 있다. 아니면 (문제가 발생한 경우에) 조정된 운전방식을 통해 정해진 정비주기에 맞게 조절할 수도 있다. 이는 갑작스런 생산중단을 방지하고, 가용성과 생산성을 유지한다. 또 금속 가공유와 윤활제, 오일 등의 사용과 예비용량을 최적화할 수 있다.

이러한 다양한 방법들을 통해 공작기계 제조업체와 설치업체 그리고 운영업체 간의 관계를 변화시키고 새로운 유형의 사업모델을 이끌어낼 수 있다. 특히 기계제조업체는 소프트웨어를 이용하여 하나 또는 다수의 기계에 대한 Pay-per-Use 접점과 같은 새로운 프로그램을 생성할 수 있다. 또는 예방차원에서 윤활유 공급과 같은 원격 정비와 서비스를 위한 개별적인 솔루션 패키지도 가능하다. 앞으로 서비스는 온라인으로 간단하게 예약하고 변화하는 여건에 맞게 조정할 수 있다..

노하우와 데이터 보안을 보장한다

Manage My Machines으로 모든 축 온도를 모니터링할 수 있으며, 이때 개별 한계 값을 설정하고 자동으로 알람 메시지를 생성할 수 있다.

어떤 데이터가 얼마나 수집되는지, 이는 전적으로 사용자에 달려 있다. Siemens는 플랫폼 (Mindsphere)과 어플리케이션(Manage My Machines)만 제공하지만 정보에는 접근할 수 없어 제조사와 사용자 노하우가 보호되고 데이터 보안이 유지된다. 독일 바트 노이슈타트에 있는 Siemens 전기모터 공장은 „디지털화 아레나“를 통해 디지털화의 가능성과 MindApp Manage My Machines의 가능성을 확인할 수 있다. 사전 제작이 점점 늘어가는 환경에서 기계들은 Manage My Machines을 통해 Mindsphere와 연결된다. 이를 통해 투명성, 가용성, 생산성을 개선할 수 있다. 또한 실제기계의 가상공간인 디지털트윈을 통해 절삭프로세스를 시뮬레이션하고 절감 잠재력을 시연할 수 있다.