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산업용사물인터넷

[적용사례] 도축장에서의 데이터 후킹

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터크의 BL ident HF RFID 시스템을 이용해 중국 도살장내 육류생산공정을 추적한다.

최근 들어 중국소비자들의 육류 소비가 증가되면서 육류생산품의 품질보증이 중요한 이슈가 되었다. 이에 따라 중국 정부는 육류생산공정에 대한 감독과 추적시스템을 정립하기로 하였는데, 이 제도는 가축을 기르고 도축, 가공, 배급하는 전체 과정에 대한 감독을 비롯하여, 원산지를 확인하여식품 안정성 확보를 위한 사전 경고 시스템 또한 포함한다.

관련정보는 지방자치당국에 보고되어 감독기관은 물론 시민들이 전체 공정을 추적할 수 있다.이 시스템은 특히 대부분의 공정이 이루어지지만 모니터링이 어려운 도살장에도 적용된다. 모든 가축은 살아있는 상태로 도살장에 도착하여 개별적으로 포장출하 되는데, 이러한 공정의 도살장은 가축을 기르는 사육장이나 도축된 육류를 포장하는 공장보다 엄격한 위생기준이 적용되므로 자동화에 있어 더욱 까다로운 요구조건을 가지고 있다. 그러나 도살장 환경이 육류 생산품의 신뢰도에 큰 영향을 끼치기 때문에 이는 추적관리에서 가장 어려운 부분으로 대두되었다.

터크 RFID 삽입된 후크후크에 삽입된 RFID 태그
육가공품의 전 생산공정 추적을 위해, 도살장에 들어오는 모든 돼지의 귀에는 관련 정보가 담긴 전자 귀고리가 부착되어 있다.그러나 전자 귀고리를 돼지 귀에 부착하는 방법은 작업공정 중 데이터를 수집하기에 어려움이 있다.이 자료는 돼지가 도살장에 들어올 때, 데이터베이스로 전송되는데, 모든 돼지가 전 공정 동안 동일한 후크에 걸려 이동된다는 점을 고려할 때, RFID 태그는 후크에 부착되는 것이 합리적이다.

입고되는 돼지의 이력을 수집하기 위해 생산라인 옆에 몇 개의 읽기/쓰기 헤드(안테나)를 설치한다. 귀고리에 부착된 데이터를 후크의 태그로 옮기는 과정이 필요한데, 이는 정확한 돼지고기의 식별을 위해 중요하다. 만약 도축 초기 과정에서 품질문제가 발견되면, 후크에 부착된 RFID 태그에 관련 정보가 기록되고, 이 돼지고기는 별도의 저장공간으로 분리되어 추가 생산공정을 거치지 않는다.

생산라인에 설치된 읽기/쓰기 헤드(안테나)는 생산 추적을 위해 실시간으로 태그의 데이터를 읽어 들이는데, 최종 포장과정에서이 정보는 태그에서 데이터베이스로 전송되고, 이는 패키지의 태그와 연동된다.

넓은 감지범위와 빠른 데이터 인식
고객이 터크의 BL Ident RFID 시스템을 선정한 이유는 읽기/쓰기 헤드(안테나)가 보통의 컨베이어 속도에서 그대로 8바이트의 데이터를 읽고 쓸 수 있는 장점을 가졌기 때문이다. 시스템 인테그레이터(SI)업체인 베이징 지헹다 (Zhihengda)사의 프로젝트 매니저는 어떤 별도의 기능 블록을 사용하지 않고도 파라미터 셋팅이 가능한 점 등 시스템의 단순성과 유연성에 놀라움을 금치 못했다.

터크의 BL67 게이트웨이는 그 자체로 RFID 인터페이스 기능을 수행할 수 있으며, 기 연결된 8개의 읽기/쓰기 헤드(안테나)뿐 아니라 기타 아날로그 및 디지털 입출력 모듈을 연결할 수 있다.

일반 I/O 및 RFID 모듈 등의 제어가 추가로 필요한 경우 장착이 가능하다. 이는 관리 포인트 및 비용을 최소화하는 효과로 나타난다. 또한 터크의 읽기/쓰기 헤드(안테나)는 감지범위가 넓기 때문에 태그 및 읽기/쓰기 헤드(안테나)의 기계적 손상을 방지할 수 있다.

HF (13.56 MHz) 여야 하는 이유
LF, UHF RFID와 같은 대체 주파수 대역은 이 현장에 적합하지 않다. LF RFID의 경우, 현장의 모터 주파수 대역과 비슷하여 RFID 작동에 신뢰성을 보장하지 못한다. 또, LF RFID의 경우는 읽기/쓰기 거리가 30 mm 정도로 너무 짧아서 현장의 모든 영역을 커버할 수 없다. 또한 고객은 태그와 읽기/쓰기 헤드(안테나)의 손상을 방지하기 위해 더 넓은 읽기/쓰기 범위를 가진 제품을 찾고 있었다.

UHF RFID 제품 역시 감지범위가 너무 넓어 읽기/쓰기 헤드(안테나)가 동시에 여러 개의 태그를인식하므로 이 현장에 적합하지 않다. 특히 고속에서 이런 문제들이 발생되는데, 도살장 생산라인은 시간당 600개의 제품이 지나가는 등 고속의 환경이다. 이러한 경우 어떤 후크가 스테이션을 지나가는 지 확인할 수 없다.

터크는메탈 후크에 삽입할 수 있는 특수 태그 TW-R10를개발하여 공급하였고, 이를 통해 외부 충격으로부터 태그를 보호할 수 있었다. 또한 터크의 RFID 리더는 넓은 읽기/쓰기 범위를 가져, 기구적으로 안전한 컨베이어 옆에 설치할 수 있으며, 읽기/쓰기 헤드(안테나)는 IP69K, 태그는 IP68보호등급을 보유하고 있어 습기와 고압세척에도 강한 특징이 있다.

육가공품 생산공장에 이상적인 IP69K 보호등급의 읽기/쓰기 헤드(안테나) TNSLR-Q42TWD

(그림. 육가공품 생산공장에 이상적인 IP69K 보호등급의 읽기/쓰기 헤드(안테나) TNSLR-Q42TWD)

 

터크의 태그는 146 바이트 메모리를 보유하여 필수적인 정보는 태그에 모두 저장 가능하므로 데이터베이스 오류가 발생할 경우 데이터 초기화의 위험을 낮출 수 있다. 터크의 HF RFID는 컨베이어 작동 중 태그를 완벽히 인식할 수 있으므로 RFID로 인한 생산공정 지연을 우려할 필요가 없다.

 

결론
터크의 HF RFID 솔루션을 적용한 것은 현재 현장의 문제를 해결해줄 뿐아니라 데이터의 신뢰성과 정확성을 높여주었다. 이를 통해 전체 추적망을 연결, 생산 효율성을 향상시키고, 육가공품의 안정성을 보장할 수 있게 되었다.
[제공. 터크 코리아]

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아나로그디바이스가 제시하는 인더스트리 4.0 가속화 솔루션

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ADI Industry 4.0

아나로그디바이스(지사장 홍사곽)는 산업용 장비 제조회사들이 인더스트리 4.0 장비를 신속히 개발할 수 있도록 하는 광범위한 인더스트리 4.0용 솔루션들을 발표했다. 새로운 솔루션들은 오늘날의 기존 공장 인프라 설비들이 차세대의 유연성과 연결성, 효율성을 갖출 수 있게 해준다.

ADI의 산업 자동화 사업그룹을 총괄하는 브렌단 오도우드(Brendan O’Dowd) 본부장은 “고객들은 인더스트리 4.0으로 빠르게 나아가기를 원할 뿐 아니라 이러한 자신들의 투자가 성공적이고 장기적인 사업 계획의 일환임을 확인하고 싶어한다”며, “오늘날에는 기업들이 기술 혁신 속도를 따라가기가 굉장히 힘들 수도 있다. ADI는 고객들이 기존 인프라를 인더스트리 4.0으로 전환할 수 있도록 즉각적인 기회를 제공하는 솔루션에 주력해 왔다. 이번에 ADI가 발표한 각각의 솔루션들은 고객들이 인더스트리 4.0으로 신속하게 전환할 수 있도록 하는 데 있어서 핵심적인 빌딩 블록 들로서, 여기에는 확정적 이더넷, 보안, 상태 기반 모니터링(Condition-based Monitoring, CbM) 기능들이 포함된다”고 말했다.

ADI의 새로운 인더스트리 4.0 솔루션

디바이스 레벨의 하드웨어 기반 보안성 및 TSN(Time Sensitive Networking) 스위칭

현재 ADI는 공장 제어 루프 내의 네트워크 종단에 보안성을 구현하고, 현장에 설치된 장비들이 보안 관련 표준 및 요건들을 충족하도록 보안 역량을 향상시키는 새로운 하드웨어 기반 신원확인 솔루션을 제공하고 있다. 이 새로운 솔루션들은 시간 동기화(802.1 AS)와 프레임 선점(802.1Qbu/br) 등의 TSN 기능을 지원하는 실시간 이더넷 멀티 프로토콜 스위치에 통합되어, OPC-UA(Open Platform Communication-Unified Architecture)를 통해 산업용 애플리케이션들을 제어한다. 보안 기능과 TSN 기능을 결합함으로써, ADI는 고객의 제품 출시와 인더스트리 4.0 채택을 가속화하는 사용하기 쉬운 모델로, 산업용 네트워크의 종단에서 혁신적인 현장 디바이스 통신 솔루션을 구현하고 있다. 이에 대한 자세한 정보는 https://www.analog.com/en/technical-articles/tsn-in-automation-where-are-we-currently.html 참조.

CbM용 ADcmXL3021 모듈

ADcmXL3021 모듈은 수상 경력이 있는 ADI의 MEMS 센서 기술을 기반으로 한 완벽한 센싱 시스템으로서, 산업 및 운송 장비 분야에서 기계의 마모 정도 및 파손 징후를 조기에 모니터링함으로써 생산성을 높이고 장비의 수리 필요성을 줄인다. 이 3축 진동 감지 모듈은 MEMS 센서와 몇 가지 신호 처리 기능들을 컴팩트한 폼 팩터에 결합하고 있어 CbM 시스템의 스마트 센서 노드 개발을 간소화하고 BoM을 크게 줄여준다. 제품 페이지 열람, 데이터시트 다운로드, 샘플 주문은 http://www.analog.com/ADcmXL3021 참조.

산업용 애플리케이션을 위한 고정밀 레이더 센서

ADI의 자회사인 Symeo GmbH는 최근 60GHz 산업용 레이더 센서 제품군인 LPR®-1DHP-200을 발표했다. 이 차세대 포지셔닝 시스템은 첨단 자동화, 운송, 생산공정 애플리케이션을 위해 밀리미터 범위의 정확도를 지원하는 고도의 정밀도와 견고한 1차원 거리 측정 기능이 특징이다. 자세한 정보는 https://www.symeo.com/en/products/distance-measurement/new-radar-product-family-lpr-1dhp-200/index.html 참조.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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로크웰오토메이션-PTC, 협업솔루션 ‘팩토리토크 이노베이션스위트’ 플랫폼 출시

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산업 자동화 및 정보 솔루션 선도 기업 로크웰 오토메이션과 PTC가 협업을 통한 솔루션 공동개발을 적극 추진해 새로운 ‘팩토리토크 이노베이션스위트(FactoryTalk InnovationSuite)’ 플랫폼을 출시한다. 새롭게 출시하는 팩토리토크 이노베이션스위트는 산업 운영을 최적화하고 의사결정권자들에게 향상된 데이터와 통찰력을 제공함으로써 생산성을 향상시킬 수 있도록 지원하는 소프트웨어 제품군으로, 조직 내부의 단일 정보 소스에서 운영 및 시스템의 상태를 완벽하게 파악할 수 있도록 한다.

특히 지난 6월 전략적 파트너십을 발표한 이후, 양사의 기술을 통합한 최초의 제품군이라는 점에서 의미가 있다.

PTC와 함께 출시하는 팩토리토크 이노베이션스위트는 일반적으로 사용되는 산업용 장비의 연결을 신속하고 확장 가능하며 안전하도록 지원하고, 이로써 생산 현장에서 운영 기술(OT) 기기에 대한 연결성을 향상시킨다. 의사 결정자는 IT 애플리케이션과 시스템으로부터 데이터를 통합해 기업의 모든 곳에서 산업 장비, 라인 및 시설 등에 대한 완벽한 디지털 표현을 얻을 수 있다.

로크웰 오토메이션의 엔터프라이즈 어카운트 & 소프트웨어 사업부 수석 부사장인 존 제노베시(John Genovesi)는 “로크웰 오토메이션의 솔루션은 업계, 기술 및 생산 현장 전문가의 전문 기술을 모두 결합하여, 기업이 IIoT(산업용사물인터넷)를 활용하는 방법을 개선시키고 있다.”며, “로크웰 오토메이션의 선도적인 분석 및 제조 운영 관리(Manufacturing Operations Management·MOM)와 PTC의 혁신적인 솔루션을 결합시켜 차별화된 산업 솔루션을 제공할 수 있도록 지속적으로 노력하고 있다.”고 전했다.

이 협업 솔루션에는 팩토리토크 애널리틱스(FactoryTalk®Analytics) 및 MOM 플랫폼 뿐 아니라 켑웨어(Kepware®)의 산업 연결과 뷰포리아(Vuforia®) 증강현실(AR) 솔루션을 포함하는 PTC의 씽웍스(ThingWorx®) 산업용사물인터넷(IIoT) 플랫폼이 포함된다. 새로운 협업 제품에 포함된 주요 기능은 다음과 같다.

1)직관적이고 사용자에게 편리한 인터페이스: 다양한 IT 및 OT 소스로부터 데이터를 결합하여 사용자의 역할에 맞게 조합된 운영 뷰를 제공한다. 예를 들어, 운영 관리자는 OEE에 영향을 미치는 요인 또는 특정 장비의 성능을 조사하기 전, 단일 혹은 다수 시설 전반의 성능을 확인할 수 있다.

2)IT 및 OT 소스의 자동화된 고급 분석 기능: 대량의 미가공 데이터를 실행 가능하거나 사전 예방 가능한 정보로 변환하여 성능을 향상시키고, 다운타임의 영향을 감소시킨다. 사용자는 강력한 인공지능(AI) 기술을 활용하여 복잡한 분석 프로세스를 단순화하고, 이로써 심각한 장애가 발생하기 전에 문제에 능동적으로 대응할 수 있다.

3)증강현실 (Augmented reality, AR): 물리적 환경 내에서 디지털 정보를 보다 효율적이고 효과적으로 확인할 수 있는 방법을 제공한다. AR을 사용하면 보다 효율적인 교육, 폭넓은 지식 공유 및 향상된 FTFR(first-time fix rate)을 누릴 수 있다. 일례로, 유지보수의 경우 이 통합 솔루션을 통해 실시간 성능 및 서비스 기록 정보가 포함된 디지털 작업 지침을 수신하여, 기술자가 초기에 장비를 보다 정확하게 진단하고 수정할 수 있도록 돕는다.

PTC의 전략 제휴 책임자인 캐서린 니커(Catherine Knicker)는 “PTC는 첨단 기술을 산업 환경에 적용시키기 위해 집중하고 있다.”며, “제조업체들은 디지털 기술이 급속하게 변화하는 것을 보았지만, 실행 단계에서는 여전히 전통적 기업들에 의해 만들어진 관례를 따르고 있다. 이번 협업 솔루션은 조직이 운영 인텔리전스에 대한 포괄적인 접근 방식을 통해 운영 전반의 장벽을 허물어 시간 대비 효율을 높이고, 경쟁 방식을 바꿀 수 있도록 지원할 것이다.”고 덧붙였다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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[동영상] ‘에코스트럭처 에셋 어드바이저’의 주요 고객 사례

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슈나이더 일렉트릭 김진선 본부장
김진선 슈나이더 일렉트릭 코리아 필드 서비스 비즈니스 본부장

슈나이더 일렉트릭(한국지사 대표 김경록)이 ‘에코스트럭처 에셋 어드바이저(EcoStruxure ™ Asset Advisor)’를 새롭게 출시하고, 데이터센터내 자산관리 애널리틱스 서비스를 강화한다. 또한, 향후 데이터센터에서 빌딩 및 제조설비 분야로 서비스를 확장할 계획이라고 밝혔다.

이는 담당자의 애널리틱스와 분석, 해결방안 등을 슈나이더 일렉트릭의 전문담 서비스 뷰로들이 자산 및 시스템 관리자의 모바일을 통해 일대일 대화로 해결하는 방식이다. 이를 통해 네트워크가 끊어지더라도 관련 문제와 해결방안을 실시간으로 관리자에게 전달하는 것이 가능하다. 이 서비스를 위해서는 해당 자산 데이터 정보를 SNMP(Simple Network Management Protocol)이나 산업용 이더넷 프로토콜인 Modbus TCP 네트워크를 통해 슈나이더의 클라우드로 제공해야 한다.

고객 담당자의 PC에 제공하는 모니터링 및 애널리틱스 서비스에 더해, 이벤트 발생 즉시 애널리틱스 정보를 모바일 앱을 통해 일대일로 문제점과 대처방안을 제시하고, 필요에따라 슈나이더 전문 엔지니어의 현장 출동까지 이어지도록 서비스가 제공된다. 이는 고객이 처한 다양한 환경을 데이터화해 실시간으로 분석하고, 슈나이더 전문가들과 함께 인공지능 및 고급 분석 기능을 적용해 잠재적 위협을 식별한다.

해당 데이터는 고객이 자산 관리를 위한 중대한 비즈니스 결정을 할 수 있도록 선택의 폭을 넓혀 준다. 특히 슈나이더 일렉트릭의 기술 지원 전문가로부터 연중무휴 모니터링 및 지원을 받을 수 있다.

다음은 김진선 슈나이더일렉트릭 코리아 필드서비스 비즈니스 본부장이 말하는 에코스트럭처 에셋 어드바이저 관련 주요 고객 사례 영상이다. (동영상 참조)

1) 월트 디즈니 싱가포르
2) Hall 카운티 학교
3) Far Northern Regional Center

김진선 슈나이더 일렉트릭 코리아 필드 서비스 비즈니스 본부장은 “슈나이더 일렉트릭의 서비스 솔루션은 사전 예방적 지침과 맞춤형 유지보수 솔루션 제공을 통해 고객의 전기 설비 및 인프라의 안전성과 신뢰성을 향상시키고 있다”고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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