새로운 비즈니스의 시작

산업 자동화에서 지능형 컨트롤러, 빠른 네트워크, 경제적 드라이브 등의 하드웨어가 오랫동안 그 중심에 있었다. 인더스트리 4.0을 이용한 새로운 사업 모델이 등장하고, 이러한 서비스를 통해어떤이익을 얻을 수 있는지 여러 응용사례를 통해 알아본다.

귀헤르메 비아나(Guilherme Viana): Lenze 자회사 Logicline GmbH 사업 개발팀 소속

지난 몇 년간 자동화 기술이 엄청나게 발전하였다. 우수한 성능의 산업 PC들과컨트롤 기술은 IP 기반 네트워크에서 많은 양의 센서 데이터를 수신하여추가의 자동화 작업을 처리할 수 있게 되었다. 그 사이 기계 및 시스템 엔지니어링 분야에서 메카트로닉스 장치가 전기장치를 대체하면서 소프트웨어 비율도급격히높아졌다.많은 사람들이 다음과 같은 질문을 하고이런 생각들이 많은 의구심을갖고 있다. 인더스트리 4.0에 투자하는 것이 과연 이익이 될까? 생산성 증대를 위해 현대적인 네트워킹, 많은 센서 장치, 지능형 컨트롤 시스템, 클라우드 가능한 드라이브를 끌어 들이고 OEE(Overall Equipment Effectiveness, 설비종합효율)를 개선할 수 있을까?

지금까지의 기준으로 보면 이러한 생각을현실로 구현하는 것이그리 쉽지 않았다. 하지만이제 더 이상 문제가 되지 않을 것이다. 노동력을 줄이는 효과가 어느 정도 나타나고있으며,크진 않지만 품질향상을이루는 변화들이일어나고 있다. OT(Operational Technology, 제조운영기술)와 IT가 동반 성장하면서, 제조기술에서 질적인 도약이 이루어지고, 생산성이 비약적으로 향상되고 있기 때문이다.

제품“으로 생산성 발전을 제공하다

스마트 팩토리로 가는 길은 데이터를 보유하고 있는 기존의 모든 IT 시스템에 인터페이스를 제공하고 통합해야 한다. 중심점에 모든 데이터가 모이기 때문이다.

Lenze 자회사 Logicline의 매니징 디렉터 에드가 쉬버는 이런 주제와 관련한 불확실성을 잘 알고 있다. „일반적으로 인더스트리 4,0에 대해 이야기합니다만,인더스트리 4.0의 장점을 실현하기 위해 무엇을 먼저 해야 하는지모르는 경우가 많습니다. 인더스트리 4.0이나 예측정비는 부품처럼아무데서나구매할 수 있는 것이 아닙니다.“에드가 쉬버의 설명이 이어졌다. „Logicline은 특정 기능을 구비한 하드웨어를 제공하는 것이 아니지만„제품으로“ 생산성 향상을 꾀합니다. 이러한 서비스에 대해 대가를 받고 있지만,고객들은 이러한서비스를 통해더욱 큰 비용을절감할 수 있습니다.“ 물론 이러한 사업 모델을 위해서는 인프라 측면에서 몇 가지 전제 조건이 있다. 또한 지능형 공장을 만들어야 되기 때문에당장은 일이 굉장히 커 보이고, 시작하기도 전에 큰 부담을 느끼는 게 사실이다.하지만 이는 개별적인단계로 나누어 극복할 수 있다고 한다.

예측정비를 위한 토대 중에 하나는 모든컴포넌트들의 연속적인 네트워킹이다. 즉 산업용 사물 인터넷(IioT)의 출발점은 제조산업에서 IP 네트워크를 기반으로 데이터를 사전처리로통합하고, 데이터를 장기적으로 수집하여 빅 데이터로 분석할 수 있는 클라우드 서비스와 연결하는 것이다.„여기에서 얻는 부수적인 효과는 원격 진단과 원격 서비스에 대한 전제조건의형성입니다.“(에드가 쉬버) 이는 높은 생산성과 서비스 개선으로 나아가는 첫 번째 단계를 실행한 것이다. 또한 기계 데이터의 연속적인 프로토콜링을 통해 지리적 장소를 뛰어 넘는 벤치마킹도 가능하다.

서비스 패키지의 기본인 기계 디지털 프로파일

스마트 팩토리로 가는 두 번째 단계는 데이터를 보유하고 있는 기존 IT 시스템에 인터페이스를 제공하고 통합하는 것이다. 사용 가능한 모든 데이터를 모아 중심점을 만드는 것이 관건이다. Logicline 대표는 다음과 같이 설명한다. „이 각각의 데이터는 신뢰성이가장 중요합니다. 즉 품질이 뛰어나고 최신자료이며 정확한근거를 갖고 있어야 합니다.“ 이는 기존의데이터에서핵심데이터를 뽑아 낼 수 있어야 하며이는 데이터 분석가의 과제이다. 이런 전문가들은 시장에서 찾기가 쉽지 않지만 이 부분에서 Lenze는 납품업체와 디지털 자회사인 Logicline의 지원을 받을 수 있다.

Lenze와 Logicline은 핵심 데이터 각각의 객체를 묘사할 수 있는 자산 관리 어플리케이션을 개발하였다. 전체 기계의 재고 기록을 통해 기계(자산)의 모든 관련 컴포넌트를 일련 번호, 장치 이름, 장착 위치, 기능 범위와 함께 Lenze 자산 관리 소프트웨어로 현장에서 기록한다. 이러한 마스터 데이터는 납품 시기와 가용성, 정비 주기, 라이프 사이클, 사용 설명서 등의 문서와 그 외 것들로 완전하게 한다. 이를 통해 기계 디지털 프로파일이 형성되고 다양한 서비스 패키지를 위한 토대로 사용할 수 있다. 그 가운데 하나가 바로예측정비다.

„이 어플리케이션이 각각 다른 제조사의 컴포넌트를 포함하는 기존 인프라 전체를 파악할 수 있고 단일 진리점(single point of truth)가 됩니다.“(에드가 쉬버) 어플리케이션의 마스터 데이터는 예측정비의 토대가 되는 시각화와 분석에 이용되어 모순되는 정보가 있을 수 없다.기계 제조사를 위한 디지털 서비스를 시작하는 것이 간단하지 않다. „OEM들은 대부분 하드웨어로 구동되고 있어 변화해야 합니다. 이미 제조업체들은 원격 정비, 원격 서비스, 자산 관리와 같은 어플리케이션으로 고객들에게 고객의 Pain Point(불편사항)를 해결하고 있습니다. 즉 부가가치를 높이고, 시스템 수명을 늘려 생산성을 개선할 수 있습니다.“

고객 측면에서도 디지털 변모의 범위에서 사업 프로세스가 바뀌었다. 제품을 구매할 경우 회사 내상위서열이 결정을 하는 경우가 많다. 결정하는 주체가 기술 디렉터나 CDO(Chief Digital Officer, 최고디지털 책임자)가 있을 경우 이사진까지 올라간다. „이런 새로운 담당 파트너는 OEM으로서는 사업을 확장할 수 있는 또 다른 기회입니다. 그리고 바로 이 부분에서 혁신적 서비스를 실현할 수 있습니다.“(에드가 쉬버)

5 단계 지원

Lenze 파트너가 예측정비와 기타 서비스를 이용한 사업을 시작할 때에 도움이 되는 Logicline 프로그램은 다음 5 단계를 포함한다.

Logicline 프로그램은 회사 내에서 예측정비와 같은 서비스를 구축하기 위해 5 단계를 거친다.

■첫 번째 단계는 IoT 성숙도 체크이다. 첫 단계의 목표는 IIoT와 관련한 회사 상태(전략, 운영, 서비스, 생산)를 평가하고, IIoT를 통한 그리고 IIoT를 위한 기회를 쇼케이스 등을 통해 제시하여, 자체 디지털 전략을 위한 로드맵을 개발하는 것이다. 따라서 회사는 각각 다른 개발 레벨에 따라 개별적으로 컨설팅을 받을 수 있다.

■ 두 번째 단계는 사용하는 기술과 인프라가 로드맵과 호환되는지를 점검하고 조정한다.

■세 번째 단계에서 Logicline의 전문가들은 예측정비 분석법을 위한 프로토 타입을 검토하고 필요한 경우 개선하는 개념 증명으로서 개발한다. „이는 상호작용 프로세스이고 피드백은 리스크와 현실성 산정에 이용할 수 있습니다.“(에드가 쉬버)

■ 네 번째 단계로 프로토 타입은 한 번 더 검토하고 조정하는 고객과의 테스트로 연결된다.

■마지막 다섯 번째 단계는 예측정비를 서비스로 마케팅하기 위해 기계제조사에게 필요한 모든 것을 포함하는 어플리케이션에 대해 테스트 케이스 규모를 확대한다.

OEM과 시스템 운영자를 위한 장점

결국 이 서비스는 최종고객, 즉 시스템 운영자가 혜택을 얻어야 인정받는 구조이다.예측정비는 서비스 자원을 최적화하고 가동중지를 줄여 생산성을 높이는 데에 기여한다. 또한 스마트 팩토리로 발전하면 기계와 시스템을 잘 관리하고, 절차 최적화, 품질 향상, 효율적인 자원 투입 등 여러 가지 개선에 폭넓게 사용할 수 있다. OEM은 개발 시 유용하게 이용되는 추가의 데이터를 얻을 수 있다. 엔지니어링은 간단해지고 더욱 명확해진다. 기계 제조사들은 서비스를 효율적으로 형성하고, 확장된 서비스를 통해 새로운 매출원과 추가의 고객을 확보할 수 있다. „OEM은 앞으로 자신의 노하우를 인프라와 함께 판매할 수 있습니다. 우리는 OEM에게 필요한 모든 토대를 제공하고 있습니다.“(에드가 쉬버)

전체 기계의 재고 기록을 통해 자산의 모든 관련 컴포넌트를 일련 번호, 장치 이름, 장착 위치, 기능 범위를현장에서 Lenze 자산 관리 소프트웨어로 기록한다.

 

MM 구동기술 스케치
새로운 스텝 모터 컨트롤

스텝 모터를 컨트롤하기 위해 Camozzi가 하노버 메쎄 2018에 새로운 컨트롤 시리즈 DRCS를 출시했다. 이 시리즈는 구성 소프트웨어 Qset의 인터페이스로 이용된다. 이 시스템은 어플리케이션과 관련하여 구동되는 모터의 출력과 관련하여 작동 데이터를 판독할 수 있는 NFC기술을 포함한다.

자율형 서보 드라이브

Voith가 다이렉트 리니어 모션을 위해 자율형 서보 드라이브 CLSP(폐회로 4Q 펌프)를 출시했다. 이 서보 드라이브는 과부하 보호장치외에 유압 연동비를 부하에 따라 자동으로 전환하는 기능을 갖추고 있다. 드라이브 연결 출력을 낮추기 위해, 모터와 인버터 크기가 이전 모델보다 컴팩트해졌다.