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스마트공장

[이슈] 기계 안전 표준에서 장비제조업체가 알아야 할 사항

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EN ISO 13849와 IEC 62061의 통합에 대비할 시간이 얼마나 있을까? 기계제어를 위한 이 두 가지 안전 표준이 하나의 글로벌 표준인 IEC/ISO 17305로 전환될 예정이다. 장비제조업체가 지금 이 통합을 준비하는 것은 생각보다 쉬운 일이다. 로크웰 오토메이션의 개발 관리자이자 TUV Rheinland의 기능 안전 엔지니어인 데렉 존스(Derek Jones)는 이 새로운 통합 표준은 다국적 안전 규제준수 절차 비용을 없애고 장비제조업체들이 더 안전하고 더 성능이 높으며 국제적으로 경쟁력있는 장비를 구축할 수 있도록 지원할 것이라고 말한다.

표준화 기관들이 IEC/ISO 17305를 마무리하는데 시간이 더 걸릴 수도 있지만, 2016년 도입을 목표로 하면 2018년 전환까지 2년이라는 시간이 있지만 일부에서는 완료 목표일이 너무 낙관적이라고 생각한다. 일부 장비제조업체들, 특히 유럽 공동체 이외의 지역에 위치한 업체들은 이 통합이 왜 필요한지 또 어떤 관련이 있는지 의아해 할 수도 있을 것이다.

당연한 일이겠지만, 많은 장비제조업체들이 또 다른 규제 장벽처럼 보이는 이번 통합으로부터 어떤 잠재적인 혜택이 있는지에 지대한 관심을 가지고 있다. 혜택으로는 고급 기술의 활용과 세계 무역시의 기술 장벽 극소화 등이 포함될 수 있다.

(이미지. 로크웰오토메이션)

 

보다 안전한 장비의 개발
그러나 장비제조업체들은 낙관적이다. 이 통합으로 만들어질 IEC/ISO 17305는 글로벌 기계 안전 제어 표준과 관련된 해결 과제들의 정점라고 할 수 있기 때문이다. ISO 13849와 IEC 62061이 도입한 기본 방법론과 핵심 요구사항과 크게 다르지 않을 것이다.

이번 통합은 단순히 두 표준의 최고 성과를 결합하고 간소화하여, 단일하고 보다 사용자 친화적인 표준을 만들자는 취지이다. 지난 6년 간 두 표준이 사용되는 동안 알려진 일부 문제들을 해결해 줄 수 도 있고 명확하지 않은 영역을 파악하도록 할 수도 있을 것이다.

장비제조업체들은 안전 표준의 이동하여 여러 가지 조사를 한 이전 경험이 IEC/ISO 17305를 도입하는데 도움이 된다는 사실을 깨닫게 될 것이다. EN 954-1에서 EN ISO 13849-1로 이동한 경험을 바탕으로, 장비제조업체들은 이번 전환을 좀 더 수월하게 관리할 수 있을 것이다.

장비제조업체들은 기존의 ISO 및 IEC 표준을 지속적으로 사용하면서 얻은 교훈을 통해 IEC/ISO 17305 준수로의 이동을 간소화할 수 있다. EN 954-1의 간단한 안전 분류체계로부터 훨씬 더 복잡한 ISO 13849나 IEC 62061로 이동해야 하는 장비제조업체들은 이러한 전환을 반기지 않았다. 그렇기는 하지만 점점 정교해지는 안전 자동화 기술로 인해 안전 표준도 이에 걸맞게 개선이 필요하다는 점에서는 모두 공감을 했다.

2011년 말 EN 954-1를 대신해 도입된 ISO 및 IEC 표준의 수용이 전세계적으로 증가하고 있다는 사실은 그 예상을 뒷받침해주고 있습니다. 복잡한 전자 및 프로그래밍이 가능한 안전 자동화 기술의 다음 세대는 상대적으로 간단하고 다분 권위적인 EN 954-1이 다룰 수 있는 범위를 초과한다. EN 954-1은 기본적으로 제어 시스템 구조에 대한 지침이기 때문이다.

새롭고 더 포괄적인 기능적 안전 표준은 설계자들이 모든 안전 컴포넌트의 장기적인 안정성과 관련된 측면을 평가하도록 요구함으로써 새 기술을 확신을 가지고 사용할 수 있도록 해줄 것이라고 존스는 설명한다.

더욱 철저해진 문서화 요건과 안정성 평가에 대한 정량적 산출이 결합되어 복잡성이 증가하는 것은 사실이다. 대신, 이 표준은 장비제조업체들이 현대적인 기술을 활용할 수 있도록 해주며 전세계 시장에 공통적인 규제준수 내용을 표시할 수 있도록 해주어, 더 안전한 기계를 개발할 수 있도록 지원하는 방법론적인 접근을 가능하게 한다.

더불어 더 예측 가능한 성능, 더 높은 안정성과 가용성, 그리고 투자 회수율 향상을 제공한다.

 

모든 신호는 녹색불
장비제조업체들이 IEC/ISO 17305에 대해 그냥 두고 보자는 입장을 취하기는 점점 더 어려워지고 있다. 통합 표준이 생겨날 것이라는 가장 분명한 지표는 ISO 13849와 IEC 62061이 별도의 표준으로서의 개발 활동을 곧 종료할 것이라는 사실이다. IEC/ISO 17305의 예비 계획 절차는 이미 시작되었다.

단일한 글로벌 안전 표준이 생겨날 것이라는 다른 주요 지표로는 ISO와 IEC가 미국의 기계 및 장비 구축과 관련이 있다는 점이다. 이 문제에는 특히 강력한 선례가 존재한다. ISO 12100은 기본 원칙적인 기계 안전 표준으로 위험을 파악하고 설계 단계에서 위험 요소를 최소화하기 위한 모범 사례의 틀을 제시한다. 이는 ‘유럽 표준’으로 인식된 표준이 진정한 국제 표준이라는 사실을 보여준다. ISO 12100은 표준으로 미국에서 합의가 되었을 뿐만 아니라 미국의 장비제조업체, 기계 사용자 및 안전 장치 제조업체들이 여기에 어느정도 주된 영향력을 행사한다.

대부분의 국가적 표준에는 이미 ISO와 IEC 표준과 공통되는 조항들이 있다. 전세계의 많은 지역들이 ISO와 IEC 표준을 국가 표준으로 채택하고 있다. 중국과 유럽 공동체에 제품을 판매하는 미국의 제조업체나 중국에 기반을 둔 기업이 미국에 수출하는 경우를 생각해보자. UL과 ANSI에서 EN과 GB까지, 적용되는 여러 다양한 표준들은 글로벌 수출업체와 수입업체의 삶을 복잡하게 만드는 지침처럼 보일 수 있다. 그러나 현재 표준들은 서로 크게 다르지 않다. 어떤 경우 거의 90% 정도 유사하다. 가장 보편적인 사항은 무엇일까?

예상한대로 모든 표준에는 ISO와 IEC 표준의 중요한 요소들이 포함되어 있다. 복잡성과 데이터 수요를 놓고 보면 이제 다시 돌아갈 수 없다. 오늘날의 안전 기능은 전원을 끄고 켜는 정도의 간단함으로는 안된다. 지능형 안전 운전을 가능하게 하는 안전 기능 로직은 실수나 오류를 방지하기 위해 더 많은 조항이 필요한 유연한 고급 기능의 한 사례일 뿐이다.

늘어가는 복잡성과 안정성 산출에 대한 요구가 공감할 만한 좌절감을 불러온게 사실이다. 정보가 부족해서 그랬던 것은 아니다. 그러나 대부분의 경우, 이 문제는 해결이 된 상태이다. 미루거나 복잡성이 사라질 거라고 기대하는 것은 업체들에게 결코 득이 되지 않는다. 복잡성은 사라지지 않을 것이기 때문이다. 기존 ISO 13849와 IEC 62061에 대한 이해는 IEC/ISO 17305로의 전환을 확실히 수월하게 만들어 줄 것이다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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산업용사물인터넷

맥심인터그레이티드, Go-IO IIoT 플랫폼으로 스마트공장 엣지 강화

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컴팩트형 PLC 레퍼런스 디자인으로 공장 서브시스템 크기 및 성능 최적화

맥심 인터그레이티드 코리아(대표 최헌정)가 Go-IO 산업용사물린터넷 플랫폼(이하 Go-IO)을 새롭게 출시했다. Go-IO는 인더스트리 4.0 디지털 공장 장비에 인텔리전스를 제공하고, 공장 내부 PLC(Programmable Logic Controller)의 엄격한 크기와 전력 필요사항을 충족시킨다.

디지털 공장은 변화하는 상황에 따라 즉시 제조 라인을 조정해야 한다. 자동화된 장비는 완전한 산업 융합을 위해 자가 진단과 최적화 기능도 요구된다. Go-IO는 최첨단 인텔리전스를 지원해 장비 상태, 상황 정보를 모니터링 및 커뮤니케이션하고 처리량과 생산성을 높여준다.

Go-IO는 제어 기능과 인텔리전스를 단일 중앙 제어 센터에서 각각의 자동화된 장비로 이동시켜 변경된 제품 사양이나 제조 요구사항에 장비가 즉각 대응하도록 한다. 이 레퍼런스 디자인은 이전 버전인 포켓 IO보다 전력 소비는 50%, 크기는 10배 더 작아 (1입방 인치 이하) 한층 까다로워진 PLC의 크기 및 전력 필요사항을 만족시킨다.

신용카드 절반 크기에 17가지로 구성 가능한 IO(Input/Output)가 집적된 Go-IO는 자동화된 공장 서브시스템(subsystem)에서 산업용 IoT의 잠재력을 최대한 이끌어내고 생산성을 향상시키는 자가 진단 기능을 구현한다.

유연하고 견고한 오픈소스 Go-IO는 산업∙빌딩 자동화, 산업용 로봇 분야에 이상적이다. Go-IO에는 ▲12개의 고집적 IC ▲다중 디지털 IO 구성을 지원하는 17개 IO ▲아날로그∙ 디지털 센서 모두에 범용 IO 인터페이스를 제공하는 4채널 IO 링크 마스터 ▲시간에 민감한 상태 및 상황 정보를 로컬 데이터 레이크(data lake)나 클라우드에 업로드하기 위해 안정적인 멀티 드롭 데이터 네트워크를 제공하는 강력한 25Mbps 절연 RS-485 통신 채널이 포함된다.

IHS 마킷(IHS Markit)의 로비 갈로소(Robbie Galoso) 수석 리서치 애널리스트는 “산업용 IoT를 구현하려면 자동화된 최첨단 공장 장비 내 스마트 커넥티드 센서와 PLC 수를 늘려야 한다. 이런 디바이스 도입을 가속화하는 솔루션은 자동차, 화장품, 스포츠 장비에 이르기까지 다양한 상품을 제조하는 과정에서 그 가치를 입증할 것”이라고 말했다.

맥심 인터그레이티드 제프 드앤젤리스(Jeff DeAngelis) 인더스트리 및 헬스케어 사업부 총괄은 “공장과 제조 시설이 점점 더 많은 자동화된 기계에서 데이터를 수집하기 때문에 PLC는 하부 조립 라인이나 복잡한 기계 등에 맞게 크기가 작아져야 한다”며 “Go-IO는 생산성을 높여줄 뿐만 아니라 실시간 중요 의사결정을 위해 필요한 기계의 상태 및 상황 정보를 제공한다. 차세대 산업용 IO 솔루션으로 산업 융합을 촉진시킬 것”이라고 밝혔다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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미분류

힐셔, 산업용사물인터넷 지원 netIOT 활용방안 제시

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힐셔 netIOT

산업용 통신 솔루션 선두업체인 힐셔(Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH)는 11월 2일(금), 인터컨티넨탈 서울 코엑스에서 기자 간담회를 개최하여 힐셔의 혁신적인 netIOT 전략 및 netIOT 인터페이스의 다양한 솔루션을 활용한 IoT 기술 활성화 방안에 대해 소개하는 자리를 가졌다.

힐셔 netIOT

netIOT

힐셔 프로덕트 매니저인 크리스토프 훙어(Christof Hunger)는 “IoT 시장이 성장함에 따라 설비 제조업체들은 필드 디바이스의 정보를 기반으로 예방적 유지보수, 상태 모니터링과 같은 새로운 클라우드 기반의 부가가치 서비스를 구현하고자 한다”며 “힐셔는 디바이스 제조업체들이 힐셔의 netIOT 인터페이스 솔루션을 이용해서 산업용 이더넷, 트랜스페어런트 이더넷(Transparent Ethernet)과 함께 OPC UA 서버 및 MQTT 클라이언트 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 더욱 집중하였고, 힐셔 솔루션을 통해 고객들이 스마트 팩토리를 구축하는데 도움이 되길 바란다.” 라고 말했다.

인더스트리 4.0과 IIoT는 4차 산업혁명으로 센서에서 클라우드까지 지속적인 통신을 요구한다. 힐셔는 이를 산업용 클라우드 통신이라 칭하고 고객들이 Industry 4.0, 스마트팩토리 및 IoT를 구현하도록 돕기 위해서 힐셔 netIOT 제품군이라는 솔루션을 구축하고, 지속적으로 프로모션을 진행하고 있다. netIOT는 netIOT 서비스(Service), netIOT 엣지(Edge), netIOT 인터페이스(Interface)와 같이 총 3개의 영역으로 구분된다. 특히 netIOT 인터페이스는 IoT 기능을 갖는 netX기반의 통신제품으로 netIC IOT와 같은 모듈형 제품을 생산 및 공급하고 있다.

힐셔 넷프록시

netPROXY

 

netIC IOT는 필드 디바이스용 지능형 멀티 프로토콜 모듈로 하나의 하드웨어만으로 모든 Real-Time Ethernet 슬레이브 프로토콜을 지원한다. OEM 고객들은 엔지니어링 툴을 이용하여 고객 어플리케이션 소프트웨어에서 한번만 개발하면 되는 고객 디바이스용 프로토콜 독립형 객체 모델을 생성한다. 네트워크 프로토콜 변경은 툴 내에서 ‘Build Process’를 통해 전적으로 진행되기 때문에 어플리케이션에 필요한 네트워크 별 조정이 없으며 OEM은 정확히 하나의 하드웨어와 소프트웨어 설계로 진정한 멀티 프로토콜 디바이스를 구현할 수 있다.

힐셔코리아 원일민 지사장은 “스마트 팩토리의 구축에 있어 가장 중요한 포인트는 IT영역과 OT영역의 연결에 있다”고 언급하며, “힐셔는 netIOT를 통해 시스템 설치시 발생할 수 있는 리스크를 최소화시킬 수 있게 하고자 한다. 기존OT영역의 사용자들이 IT영역으로 데이터를 전송하거나 클라우드에 연결함에 있어서 사용자의 실수나 의도치 않은 수고를 덜어줄 수 있는 제품과 서비스를 지원하고 있어 시스템 설계나 설치시 발생할 수 있는 오류나 리스크를 최소화 시켜준다”고 덧붙혔다.

힐셔 netIOT 제품에 대한 자세한 설명은 홈페이지 https://www.hilscher.com/products/product-groups/industrial-internet-industry-40/ 에서 확인할 수 있다.

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스마트공장

맥심, 필드버스 통신 설계용 초소형 고효율 절연 RS-485 모듈 출시

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맥심, 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 MAXM22511’

경쟁 솔루션 대비 35% 작은 패키지에 2배 높은 전력 효율성 제공

맥심 인터그레이티드 코리아(대표 최헌정)가 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 ‘MAXM22511’을 출시했다. MAXM22511은 공장자동화, 모터제어, 산업용사물인터넷(IIoT) 애플리케이션에 알맞게 필드버스(field bus) 통신 설계를 대폭 줄이고 단순화한다.

완전한 산업 융합에는 자동화된 공장에 자가 진단을 내리고 자율적인 기능을 실행할 수 있는 인텔리전스가 요구된다. 실시간 상태와 상황 정보를 적극적으로 모니터링하고 전달하기 위해 잡음이 심한 산업 환경에서도 작업을 지원하면서 엄격한 크기 및 전력 효율 요구조건을 충족하는 필드 버스 통신 시스템이 필요하다.

맥심, 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 MAXM22511’

맥심, 2.5kV 절연형 RS-485/RS-422 모듈 트랜시버 MAXM22511’

절연 통신 집적회로(IC) 제품군 중 첫 번째 제품인 MAXM22511은 이 같은 문제를 해결하면서 필드 버스 통신 시스템 설계를 간소화한다. MAXM22511은 디지털 절연기, 트랜시버(transceiver), 트랜스포머, 트랜스포머 드라이버가 모두 포함돼 부품(BOM) 비용을 낮추고 설계를 단순화시키는 고집적 모듈이다.

MAXM22511은 25Mbps 데이터 전송률을 지원하고 60% DC-DC 효율과 +/-35kV 정전기방전(ESD) 보호를 제공한다. 효율과 ESD 보호 모두 경쟁사 대비 2배 높은 성능을 자랑한다. MAXM22511이 제공하는 2.5kVRMS 절연 등급은 안정적 통신을 지원해 산업 장비가 안전하게 작동하도록 보장한다. 이 모듈은 전자파간섭(EMI)을 줄이고 경쟁 솔루션보다 2배 높은 +/-35kV ESD 보호(인체모형(HBM))를 지원한다. 경쟁사 대비 35% 더 작은 9.35mm x 11.5mm LGA(Land Grid Array) 패키지로 제공된다.

퓨처 일렉트로닉스(Future Electronics)의 바셀 라힐(Bassel Rahil) 매니저는 “필드 버스 통신 시스템 설계자는 솔루션 소형화와 뛰어난 전력 효율성 달성에 어려움을 겪고 있다”며 “인더스트리 4.0 요구에 맞춰 강력한 절연 통신 솔루션을 제공하는 MAXM22511은 산업 융합을 위한 맥심의 지속적인 노력을 보여준다”고 말했다.

맥심 인터그레이티드 제프 드앤젤리스(Jeff DeAngelis) 인더스트리 및 헬스케어 비즈니스 총괄은 “인더스트리 4.0은 폼팩터 축소부터 전력 효율성 증대, 까다로운 환경에서의 견고한 작동에 이르기까지 산업 장비의 기본 부품에 대해 엄격한 조건을 요구한다”며 “MAXM22511은 작고 강력하며 효율적인 필드 버스 통신 경로 설계를 간소화한다. 디지털 공장의 실시간 상태와 상황 정보를 수집하고 이를 클라우드로 보내 공장 처리량을 최적화하고 생산성 손실을 줄일 수 있다”고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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