CNC 기술 분야에서 실현하는 인더스트리 4.0

EU에서는 현재 인더스트리 4.0(Industry 4.0) 프로젝트를 추진하고 있다. 여기에서 다양한 산업 자동화 분야에서의 ICT 기술 접목을 통해 다양한 분야에서의 산업용 통신망 구현을 도모하고 있는 중이다. 인터넷과 연결된 제조 현장의 미래를 ‘인더스트리 4.0’으로 만들어가고 있다. < 편집자 주>

산업 관련 기업들은 제조 환경을 뿌리째 뒤흔드는 커다란 변화에 직면하고 있다. 이러한 변화는 혁신적인 소프트웨어 시스템과 고성능 소프트웨어를 이용한 제품 개발 및 생산 공정이 날로 증가하는 현상을 수반하고 있다. 이는 새로운 산업 시대로 나아가기 위한 중요한 발걸음인 셈이다.

“지멘스는 다년간 전체 가치 창출 체인에서 자동화 기술의 통합에 많은 노력을 기울여 왔으며, 미래의 생산 환경을 만들어 나가는데 가장 주도적인 역할을 수행하고 있습니다.”라고 지멘스 드라이브 기술 사업본부의 모션 제어 시스템 사업부 CEO 로베르트 노이하우저(Robert Neuhauser)가 EMO 2013 준비기간에 열린 기자회견에서 말한다.

“특히 Sinumerik 환경에서, 그리고 결과적으로 CNC 생산 분야 전반에서, 지멘스는 시뮬레이션 및 가상 기계 분야뿐 아니라 공장 IT 시스템으로의 통합 분야에 이르기까지 다년간 깊숙이 관여해 왔습니다. 우리의 목표는 이러한 통합 절차에 더욱 박차를 가하여 공작 기계 제작 분야에서도 인더스트리 4.0의 개념을 포용할 준비를 갖추는 것입니다.”라고 노이하우저는 말한다.

지멘스는 Sinumerik 제품군을 통해 간단한 공작 기계에서부터 표준화된 일반형 기계, 그리고 프리미엄급의 모듈형 솔루션에 이르기까지 각종 제어 기기의 통합 포트폴리오를 공급하고 있으며, 아울러 이들 기기에 고성능 공작물의 경제적 생산을 돕는 스마트 솔루션을 제공하고 있다.

지멘스는 CNC 기술 전문성의 꾸준한 확장을 향해 끊임없이 노력하고 있다. “미래의 생산 모델은 훨씬 더 높은 생산성, 유연성, 효율성을 요구하는 동시에, 단순화된 기계 운영 및 생산 시퀀스를 요구할 겁니다. 지멘스는 Sinumerik 제품군을 계속해서 개발해 나가면서 이 모든 기대를 충족시키기 위해 노력하고 있습니다.”라고 모션 제어 시스템 사업부 내의 공작 기계 부서 책임자인 요아킴 졸(Joachim Zoll)이 말한다.

EMO 2013에서 지멘스가 제시하는 혁신은 결과적으로 스마트 기능의 향상에 집중하게 될 것이며, 이는 CNC 운영 편의성을 높이고, 공작물의 정확도를 향상시키며, 콤팩트한 솔루션에서부터 고급 솔루션에 이르기까지 모든 기계 범주에서 더 높은 가공 안전성을 담보하게 될 것이다.

지멘스는 EMO 2013에서 예를 들어 시뮬레이션 옵션 업그레이드를 포함한 Sinumerik 운영 인터페이스의 개선과 더불어 원치 않는 컴포넌트 충돌을 방지하는 새로운 기능 등을 소개할 예정에 있다.

Sinumerik 제품군은 통합 드라이브 시스템(IDS)의 프레임워크 내에서 CNC 생산 분야를 인더스트리 4.0에 포함시키기 위한 기반을 준비하는 데 갈수록 중요한 역할을 수행하고 있다.

일관성 있는 통합을 통해 공정 체인 전반에 걸쳐 부가 가치를 최적화하는 것을 목적으로, 드라이브 트레인의 모든 컴포넌트를 전체 생산 공정 환경에 일관되게 통합하기 위해 IDS가 사용된다. 이는 또한 Sinumerik 시스템 솔루션에도 적용된다.

모든 Sinumerik 애플리케이션에서 고출력 Sinamics 드라이브와 Simotics 모터 같은 이상적으로 조율된 시스템 컴포넌트들이 언제나 당연한 구성 요소로써 사용되어 왔다.

지멘스는 전체 드라이브 체인의 수평적 통합과 더불어, Sinumerik Integrate for Production을 통해 산업 제조 자동화의 제어 아키텍처 내에서 수직적인 통합도 허용하고 있다.

한 주요 자동차 생산업체의 사례에서 보듯이 생산 공정에서 이러한 유형의 수직적이고 수평적인 통합은 새로운 차량의 생산 라인 개시 시간을 최대 50%까지 줄일 수 있다.

한편 제품 라이프사이클 전반에 걸친 통합은 지멘스의 PLM 소프트웨어 솔루션을 이용해 구현할 수 있다. 이 개념은 자동차, 항공, 의료 기술 같은 선도적인 금속 가공 산업 분야에서 이미 실현되고 있다.

이는 공작 기계가 심지어 설치되기도 전에 컴퓨터 화면 상에서 제품 개발과 생산 계획이 이루어지는 사례가 점점 늘어나는 결과를 수반한다.

만일 모듈형 기계가 처음부터 가상 환경에서 개발되어서 완전한 시뮬레이션이 가능하다면 최대 40%까지 시간을 절약할 수 있을 것이다. 운전 중에는 지속적인 시뮬레이션과 최적화를 통해 10%의 생산성 증가도 실현 가능하다.

올해의 EMO에서 지멘스는 컴포넌트 생산을 위한 확장 가능한 솔루션을 포함하는 더욱 향상된 제품 라이프사이클 관리(PLM) 소프트웨어는 물론 공작물 모델에서부터 공작 기계에 이르기까지 더욱 향상된 IT 통합 기능을 선보일 예정이다.

또한 더욱 향상된 PLM 소프트웨어 NX CAM을 사용하여 한 단계 높은 생산성 향상을 이룩한 NC 프로그래밍 기능을 발표할 예정이다. 이제부터 이 소프트웨어는 산업별 특수 가공 기능뿐 아니라 새로운 MRL(Manufacturing Resource Library)도 포함하게 될 것이다. ©

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[박스]

Simatic Top Connect
Simatic S7-1500 및 ET 200MP에 최적화된 연결 모듈

완벽한 모듈형 Simatic Top Connect 연결은 필드 신호를 포함한 입출력 모듈을 빠르고 안전하게 연결할 수 있도록 지원한다. 이 모듈형 연결은 바로 사용할 수 있도록 연결 케이블이 연결되어 있는 Simatic S7-1500 프런트 커넥터 모듈과 케이블의 반대쪽 끝을 포함하고 있는 연결 모듈로 구성된다.

필드의 시그널 라인이 여기 연결 모듈에 배선된다. 이제 설계라는 관점에모듈서 볼 때, Simatic S7-1500과 ET 200MP에 맞게 가능한 연결 모듈을 사용할 수 있다. 새로운 Simatic 느낌의 커버는 단말기의 터치 보호 장치 역할을 하며 와이어 연결을 위해 열거나 분리할 수 있다.

또한 협소형 디자인 덕분에, 이 새로운 모듈이 DIN 레일에서 차지하는 공간이 상당히 작다. 사용 가능한 버전은 나사 기술을 적용했고 LED 디스플레이의 유무는 버전마다 다르며 디지털 신호와 아날로그 신호를 모두 지원한다.

제품은 TIA Selection Tool을 통해 선택할 수 있는데, 모든 S7 I/O 모듈의 경우, 시스템 연결을 위한 매칭 제품이 자동으로 제시되며 주문 목록에 직접 추가할 수 있다.

[새로운 특징]

▲S7‑1500 디자인에서 탈착이 가능한 커버

▲나사 단자를 포함하고 있는 장치 버전(LED 유무는 버전별로 다름)

▲컴팩트한 디자인 덕분에 DIN 레일 공간을 절약할 수 있음

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아이씨엔 매거진 2013년 08월호