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로크웰오토메이션, 프로젝트 셜록 인공 지능(Project Sherlock AI) 모듈 공개

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Novel AI, 특정 애플리케이션으로부터 학습하고 운영자들에게 오류 공지

로크웰오토메이션 로고

이제까지 산업 운영에서 진단 분석 솔루션을 생성하려면 분석될 애플리케이션에 대한 심오한 지식을 갖춘 데이터 전문가들이 필요했다. 그리고 전문가들이 시스템을 이해하고 모델링 하려면 몇 주, 몇 개월, 길게는 몇 년이 걸렸다. 지난 11월휴스턴에서 개최된 로크웰 오토메이션의 오토메이션페어(Automation Fair)에서는 이러한 전문지식이 담긴 프로젝트 셜록 인공 지능(Project Sherlock AI) 모듈이 공개됐다.

데이터 중심의 이 분석 알고리즘은 컨트롤러 섀시에 직접 장착될 수 있는 모듈로 제공된다. 설치가 되면 프로젝트 셜록 AI는 새로운 물리학 기반의 모듈을 활용하여 컨트롤러가 관리하는 애플리케이션에 대해 ’학습’을 한다. 솔루션은 컨트롤러 태그를 수집하여 애플리케이션을 파악하고, 사용자들이 애드온 명령어(AOI)를 통해 입력과 출력을 지정하여 모델링 대상을 선택할 수 있도록 해준다. 프로젝트 셜록 AI는 컨트롤러를 통과하는 데이터 스트림으로부터 빠르게 학습을 하여 모델을 구축한다. 이러한 과정은 단 몇 분 안에 완료될 수 있다. 방대한 양의 이력 데이터가 필요하지 않으며, 데이터가 자동화 계층을 떠날 필요도 없다.

모델이 구축되면 프로젝트 셜록 솔루션은 지속적으로 운영을 감시하며 파생된 원칙에 입각하여 비정상 행동을 찾아낸다. 문제가 발견되면, HMI 화면이나 대시 보드에 알람을 유발시킬 수 있다. 향후 같은 문제가 반복되면, 진단 정보를 제공하는 것을 뛰어넘어 사용자들에게 문제 해결 방법을 지시하거나 자동으로 시스템 파라미터를 수정하여 작업자의개입 없이 문제를 해결한다.

로크웰 오토메이션 제어 및 시각화 사업부의 플랫폼 리더인 조나단 와이즈(Jonathan Wise)는 “프로젝트 셜록은 생산업체들에게 놀라운 수준의 스마트한 분석을 구현하기 쉬운 하나의 패키지로 제공한다”며, “고객들은 생산 데이터를 활용해 비즈니스 성과를 향상하는 디지털 트랜스포메이션을 추진하는 과정에서, 전문가 중심의 분석을 기다릴 수 만은 없다. 산업 데이터 과학자들이 충분히 있다고 하더라고, 모든 기업이 이들을 고용할 수 있는 여력이나 시간이 있는 것은 아니다. 이 머신 러닝 툴은 자동화 인프라로부터 강력한 분석을 생성하여 이를 Logix 백 플레인에 공급함으로써 실질적인 가치를 제공한다”고 말했다.

프로젝트 셜록의 진단은 물리학 기반의 모델링과 산업 애플리케이션에 기반하기 때문에 다른 인공 지능 솔루션 대비 오탐지가 굉장히 적다. 예를 들어, 프로젝트 셜록 AI는 보일러 온도가 바뀌면, 이것이 상향 운영에서 이루어진 무해한 변경인지 아니면 시정 조치가 필요한 비정상적인 변경인지를 판단할 수 있다.

프로젝트 셜록 AI의 초기 버전은 보일러, 펌프 및 냉각기 운영에서 즉시 사용할 수 있는 템플릿을 포함해, 프로세스 및 하이브리드 애플리케이션에 적합하다. 사용자들은 제공되는 안내에 따라 추가적인 애플리케이션을 모델링 할 수 있다. 컨트롤러가 모듈과의 통신을 우선 순위에 두기 때문에, 사용자들은 전송할 데이터의 양과 통신 간격을 선택할 수 있다. 이 모듈은 컨트롤러의 CPU 부하나 네트워크 트래픽에 추가되지 않는다. 프로젝트 셜록 AI 파일럿은 지난 18개월간 구동되며 결과를 생성해왔다.

이 새로운 인공 지능 엔진은 로크웰 오토메이션의 확장된 분석 제품 에코시스템의 일부이며, 로크웰 오토메이션의 분석 제품들은 기업 전반은 물론 공장 현장 전반의 장치, 기계 및 시스템에서 활용되고 있다. 로크웰 오토메이션의 개발자들은 FactoryTalk Analytics for Devices 툴을 구현한 사용자들이 쉘비(Shelby) 챗봇과 액션 카드를 통해 프로젝트 셜록 AI를 연동할 수 있도록 하기 위해 연결 역량을 구축하고 있다. 프로젝트 셜록 AI의 분석 기능은 FactoryTalk Analytics 플랫폼과 쉽게 통합되어 공장 현장의 데이터를 비즈니스 인텔리전스 전략으로 통합할 수 있게 해준다.

한편, 이 AI 모듈은 2018년 중반부터 판매 될 예정이다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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산업용IoT

NXP, 산업용 IoT 엣지 애플리케이션 보안 지원

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NXP LOGO

NXP 반도체는 저비용의 산업용 IoT 엣지 애플리케이션을 위한 Arm Cortex-M33 및 Arm 트러스트존(TrustZone®)을 적용한 업계 최초의 마이크로컨트롤러 플랫폼 LPC5500을 출시했다. 저전력 40nm 임베디드 플래시 프로세서에 기반한 LPC5500 마이크로컨트롤러(MCU) 시리즈는 한층 새로운 수준의 프로세싱 효율성, 보안, 기능을 제공한다.

LPC55S69 디바이스는 최대 100MHz 코어 클록 주파수에서 32uA/MHz 효율을 달성한다. 신호 처리 및 암호화를 위해 밀착 결합된 추가 가속기를 갖춘 듀얼 코어 Cortex-M33 기능과 고급 엣지 애플리케이션을 위해 최대 640KB 플래시 및 320KB에 이르는 온-칩 SRAM을 갖추고 있다. LPC55S69는 차동 쌍 모드(differential pair mode)로 16비트 연속 근사형 ADC(SAR ADC)를 통합하며, 50MHz 고속 SPI, 통합 피지컬 트랜시버(physical transceiver)를 갖춘 고속 USB, 8개의 유연한 통신 인터페이스, 동시 Wi-Fi 연결 및 외부 데이터 로깅을 위한 듀얼 SDIO 인터페이스 등 시스템 확장에 사용할 수 있는 풍부한 주변장치 세트이다. 또한, 오프로딩 및 사용자 정의 작업을 실행하기 위한 NXP의 자율 프로그래밍 로직 유닛(logic unit)으로 향상된 실시간 병렬 처리 기능을 제공한다.

Cortex-M33의 핵심 기능 중 하나는 전용 코프로세서 인터페이스로서, 긴밀히 결합된 코프로세서를 효율적을 통합해 CPU 처리 기능을 확장한다는 점이다. 동시에 완전한 생태계 및 툴체인 호환성을 유지한다. NXP는 이와 같은 기능을 활용해 컨볼루션(convolution), 상관 관계, 행렬 연산, 전달 함수와 필터링 등 핵심 ML 및 DSP 기능을 가속화하는 코프로세서를 구현한다. Cortex-M33에서 실행 시 대비 최대 10배로 성능을 향상시킨다. 또한 이 코프로세서는 널리 사용되는 CMSIS-DSP 라이브러리 콜(API)을 활용해 고객 코드 이식성을 간소화한다.

통합 표준 보안 기능으로는 변경 불가한 하드웨어 ‘RoT(root-of-trust)’를 통한 보안 부팅, SRAM PUF 기반 고유 키 저장소, 인증 기반 보안 디버그 인증, AES-256&SHA2-256 가속화 및 보안 클라우드-투-엣지 통신을 위한 DICE 보안 표준 구현이 있다. 공개 키 인프라(PKI) 또는 비대칭 암호화는 ECC와 RSA 알고리즘용 전용 비대칭 가속기로 한층 가속화된다.

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스마트공장

LS산전, R&D분야 디지털전환 어워드 수상

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IDC 디지털 트랜스포메이션(DX) 어워드

한국IDC 주최 DX어워드서 ‘클라우드 기반 CAE 플랫폼’ 운영모델 마스터 부문 수상

LS산전이 연구개발 속도(R&D speed-up) 향상을 위해 추진한 디지털 트랜스포메이션 노력이 공식 인정 받았다.

LS산전은 10월 2일 서울 삼성동 인터컨티넨탈 서울 코엑스 호텔에서 열린 한국IDC(International Data Corporation Korea Ltd.) 주관 ‘제 2회 IDC 디지털 트랜스포메이션(DX) 어워드’ (이하 IDC DX어워드)에서 자사 ‘클라우드 기반 CAE 플랫폼 구축 및 운영’ 프로젝트가 운영 모델 마스터(Operating Model Master) 부문 한국 수상자에 선정됐다고 밝혔다.

IDC DX 어워드는 IT 시장분석 및 컨설팅 기관인 한국 IDC가 지난해부터 아태지역 최고의 디지털 리더 기업을 선정하는 시상식으로, 수상 기업들은 ▲DX 리더 ▲운영 모델 마스터 ▲정보비전 ▲옴니경험 혁신 ▲디지털 디스럽터 등 각 디지털 트랜스포메이션 분야에서 시장을 변화시키기 위한 분명하고 측정 가능한 우수성을 인정 받게 된다.

LS산전은 지난 2015년부터 연구개발 속도의 향상을 위해 ‘프론트 로딩(Front Loading)’ 개발 체계를 도입, C4(CAD, CAE, CAM, CAT) 기반 개발체계와 연구개발 프로세스를 혁신하고 디지털화를 구현한 노력을 인정 받았다.

프론트 로딩은 연구개발과 제품 생산의 문제점을 선제적으로 해결해 제품 개발의 기간•비용•품질을 개선하고 기업의 경쟁력을 높이는, 디지털 엔지니어링의 핵심 개념이다.

LS산전은 2000년 대 초반부터 C4로 대변되는 디지털 엔지니어링 기법들을 도입해 왔으나, 컴퓨팅 자원의 한계와 비용 부담으로 많은 시간이 투자되어 왔다. 이를 해결하기 위해 지난해 초 단기간에 제품성능과 설계 검증이 가능한 클라우드 컴퓨팅 기반 CAE 플랫폼을 구축, 운영하고 있다.

LS산전은 디자이너로부터 설계자와 생산기술자까지 연결되는 CAE 플랫폼을 통해 해석 업무와 제품개발을 통합 추진하여, 제품설계 초기 단계부터 설계 검증을 통해 제품개발 주기를 획기적으로 단축시키고 시험 횟수 감소로 제품개발 비용은 낮추고 성능과 품질은 향상될 것으로 예상하고 있다.

또한 CAE 플랫폼으로 축적된 해석 데이터를 활용한 빅데이터 분석이 이뤄질 경우 향후 새로운 제품 기획의 영감으로 연결되는, 4차 산업혁명 시대의 걸맞은 선순환 프로세스로 정착될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

권봉현 LS산전 CTO(최고기술책임자) 겸 전무는 “(이번 프로젝트는) 제품 수명 주기는 길지만 우수한 품질을 기본으로 적기에 시장에 출시할 수 있도록 연구개발 속도를 확보해야 하는 당사 엔지니어들의 절박함에서 비롯된 성과”라며 “CAE 플랫폼과 같은 최고의 툴을 전문가 집단이 활용하고 발전시켜 나가는, 엔지니어와 제품 설계자의 이상을 실현했다는 점에서 자부심이 크다”고 말했다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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